促進(jìn)概念理解的教學(xué)設(shè)計(jì)：黑箱探究＋PBL實(shí)踐

摘 要：本文采用“黑箱探究”的方式，從測(cè)量工具的局部刻度和特征來(lái)判斷測(cè)量工具的種類(lèi)，激活“測(cè)量”概念中的要素和建立概念中的關(guān)聯(lián)。先通過(guò)長(zhǎng)度、體積等的測(cè)量分析出測(cè)量?jī)x器的特征、刻度是否均勻、定性定量測(cè)量等要素，然后用PBL設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)“測(cè)量”的概念進(jìn)行提煉與升華。通過(guò)縱向的黑箱探究和橫向的PBL設(shè)計(jì)來(lái)建構(gòu)概念教學(xué)的發(fā)展層級(jí)，從而促進(jìn)學(xué)生初中科學(xué)概念的深度理解。

關(guān)鍵詞：黑箱探究；PBL設(shè)計(jì)；概念理解；測(cè)量

1 引言科學(xué)是建立在可檢驗(yàn)的解釋和對(duì)客觀事物進(jìn)行預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上的知識(shí)系統(tǒng)。掌握觀察、實(shí)驗(yàn)、測(cè)量、推理、解釋等基本的科學(xué)方法和具備初步的探究實(shí)踐能力均是科學(xué)課程的目標(biāo)。［1］推理論證和預(yù)測(cè)解釋都離不開(kāi)定性分析和定量測(cè)量，所以測(cè)量是操作中的一個(gè)核心技能，也是探究實(shí)踐中的“先鋒官”和“取證員”。需要探究的事物就像一個(gè)個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)機(jī)理不能或不便直接觀察的“黑箱”，但我們可以通過(guò)外部觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)其功能特性或推測(cè)其可能的結(jié)構(gòu)模式。采用“黑箱探究”作為研究載體和手段，有利于激發(fā)學(xué)生探索的興趣和求知欲。［2］而《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》注重“做中學(xué)”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)（PBL），以核心概念和真實(shí)性問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)。［3］本文在分析、歸納長(zhǎng)度、體積、溫度、質(zhì)量的單一測(cè)量和密度的組合測(cè)量的基礎(chǔ)上，采用“黑箱探究＋PBL設(shè)計(jì)”模式來(lái)詮釋和落實(shí)核心素養(yǎng)的“探究實(shí)踐”，分層逐析對(duì)“測(cè)量”概念的內(nèi)涵和外延的深度理解。

2 涉及概念與教學(xué)目標(biāo)本節(jié)課涉及的核心概念包括物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與相互作用、工程設(shè)計(jì)與物化，涉及的跨學(xué)科的概念包括結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與模型。教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

2.1 培養(yǎng)科學(xué)觀念

第一，在逐步理解和應(yīng)用“測(cè)量”概念的基礎(chǔ)上形成對(duì)結(jié)構(gòu)、功能觀念的認(rèn)識(shí)。

第二，在掌握知識(shí)和技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)原理應(yīng)用、設(shè)計(jì)、物化迭代來(lái)認(rèn)識(shí)創(chuàng)新觀念。

第三，通過(guò)PBL項(xiàng)目化學(xué)習(xí)來(lái)構(gòu)造新的測(cè)量工具，在解決實(shí)際問(wèn)題和項(xiàng)目制作的過(guò)程中形成科學(xué)觀念。

2.2 培養(yǎng)科學(xué)思維

第一，通過(guò)分析刻度尺、溫度計(jì)、量筒等測(cè)量?jī)x器的特征，歸納出測(cè)量工具的基本要素是零刻度、測(cè)量范圍和最小刻度。

第二，通過(guò)比較量筒和量杯的刻度特征，用數(shù)學(xué)公式來(lái)推導(dǎo)和解釋刻度是否均勻及其原因。

第三，通過(guò)初步建構(gòu)天平的橫梁標(biāo)尺平衡的原理，體會(huì)定性和定量測(cè)量。

第四，在區(qū)分直接測(cè)量和間接測(cè)量的基礎(chǔ)上，利用類(lèi)比遷移，設(shè)計(jì)能直接測(cè)量液體密度的新型工具。

2.3 培養(yǎng)探究實(shí)踐

第一，通過(guò)黑箱實(shí)驗(yàn)的探究方式，逐步歸納出刻度均勻、零刻度、測(cè)量范圍、最小刻度和單位，并以此來(lái)判斷測(cè)量?jī)x器的性質(zhì)與種類(lèi)。

第二，根據(jù)測(cè)量過(guò)程中的視線偏差、取用尺度標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量順序的不同，歸納與評(píng)價(jià)測(cè)量值與真實(shí)值出現(xiàn)偏差的原因。

第三，經(jīng)歷提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施計(jì)劃等探究過(guò)程，合作完成工具設(shè)計(jì)。

2.4 培養(yǎng)態(tài)度責(zé)任

第一，樂(lè)于根據(jù)黑箱中的儀器特征，分析歸納測(cè)量的基本步驟；善于通過(guò)小組協(xié)作，共同解決科學(xué)、技術(shù)和工程問(wèn)題。

第二，分析測(cè)量?jī)x器在使用方法上的差異，培養(yǎng)敢于質(zhì)疑、善于分析的品質(zhì)。

3 教學(xué)思路與框架“測(cè)量”的教學(xué)設(shè)計(jì)被定位為浙教版科學(xué)七年級(jí)上的期末復(fù)習(xí)課。七年級(jí)學(xué)生在第一章學(xué)習(xí)了長(zhǎng)度、體積和溫度測(cè)量，在第四章學(xué)習(xí)了質(zhì)量和密度測(cè)量，但學(xué)生對(duì)于測(cè)量概念的深層理解和遷移應(yīng)用還有一定的差距。而測(cè)量是實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)施環(huán)節(jié)中的核心技能，各類(lèi)測(cè)量?jī)x器的使用貫穿于整個(gè)初中科學(xué)教學(xué)之中，因此在復(fù)習(xí)階段提升學(xué)生對(duì)測(cè)量概念的理解和測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用很有必要。

采用“黑箱探究＋PBL設(shè)計(jì)”的整合模式來(lái)促進(jìn)概念理解，將黑箱作為探究實(shí)踐的載體，將PBL設(shè)計(jì)作為核心概念的應(yīng)用與遷移。依次歸納和展開(kāi)測(cè)量的基本步驟、測(cè)量?jī)x器的三要素特征，嘗試用數(shù)學(xué)公式來(lái)推測(cè)刻度是否均勻、標(biāo)準(zhǔn)尺度差異造成的偏差、定性測(cè)量和定量測(cè)量、不連續(xù)測(cè)量與連續(xù)測(cè)量相結(jié)合、直接測(cè)量和間接測(cè)量的遷移，并評(píng)價(jià)測(cè)量值與真實(shí)值出現(xiàn)偏差的原因。該模式的教學(xué)框架如圖1所示。

4 教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施意圖

4.1 環(huán)節(jié)一：概念回顧 圖示步驟

4.1.1 回憶“測(cè)量”的概念

師：大家知道，我們的科學(xué)研究是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，而在研究和解釋一些科學(xué)現(xiàn)象時(shí)，我們不但要定性分析，還需要定量來(lái)尋找規(guī)律。所以測(cè)量是取得定量數(shù)據(jù)和解釋預(yù)測(cè)必不可少的環(huán)節(jié)。那么什么叫測(cè)量？“測(cè)量”的概念包含哪些要素？

生：測(cè)量是把待測(cè)的量與公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的過(guò)程，包含“待測(cè)的”“公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)”和“比較”這三個(gè)要素。

師：待測(cè)的量就是我們的“研究對(duì)象”，根據(jù)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)就可以制作出我們使用的“測(cè)量?jī)x器”，比較就是“測(cè)量的步驟與方法”。今天我們就圍繞科學(xué)測(cè)量進(jìn)行一系列的探索。

4.1.2 歸納出測(cè)量步驟

師：大家能根據(jù)已經(jīng)學(xué)過(guò)的測(cè)量長(zhǎng)度、體積和溫度的過(guò)程，歸納出測(cè)量有哪些基本步驟？

生：測(cè)量的基本步驟包含選擇合適儀器、測(cè)量過(guò)程和觀察記錄。選擇合適儀器主要注重儀器的三要素，測(cè)量過(guò)程就是研究對(duì)象和儀器比較的過(guò)程，觀察記錄主要是看、讀、記測(cè)量數(shù)值和單位。

設(shè)計(jì)意圖：從測(cè)量概念的表面言語(yǔ)提取“待測(cè)量”“公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)”這兩個(gè)名詞，以及“比較”這個(gè)動(dòng)作?！按郎y(cè)量”是我們需要定量研究的對(duì)象，“公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)”是大家統(tǒng)一的、易取的、穩(wěn)定的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，儀器的零刻度有利于測(cè)量、估算、便于確定量程，根據(jù)實(shí)際需要確定最小刻度。而“比較”就是測(cè)量的過(guò)程與方法，可以采用估計(jì)值的讀取來(lái)增加精確度。通過(guò)比較和歸納得出圖示測(cè)量的基本步驟，并為后續(xù)的PBL中的演繹遷移做好鋪墊。

4.2 環(huán)節(jié)二：歸納特征 逆向思維

引入黑箱實(shí)驗(yàn)：在研究科學(xué)事物時(shí)，有時(shí)我們不能觀察到事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只能通過(guò)外部觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)推測(cè)其結(jié)構(gòu)或認(rèn)識(shí)其功能特性?，F(xiàn)實(shí)世界中許多人類(lèi)還沒(méi)有認(rèn)識(shí)的事物就像一個(gè)個(gè)的黑箱。

師：每四個(gè)同學(xué)為一組，分到一個(gè)“黑箱”，從黑箱中可以看到刻度的一部分（如圖2所示），請(qǐng)根據(jù)觀察到的局部特征來(lái)猜測(cè)是什么測(cè)量?jī)x器？

4.2.1 刻度均勻與不均勻的差異

師：僅通過(guò)部分刻度，就能確定是哪種測(cè)量?jī)x器嗎？那我們能排除哪些儀器不符合刻度特征嗎？

生：不能?？梢耘懦勘?，因?yàn)檫@一刻度是均勻的，而量杯的刻度是不均勻的。

師：那么我們?nèi)绾我詼y(cè)量液體體積的量筒和量杯為例，探索刻度是否均勻的依據(jù)？

生：我們可以根據(jù)體積數(shù)學(xué)公式V＝Sh，推導(dǎo)出h＝VS，當(dāng)體積相同時(shí)，由于量筒的S是相同的，所以h相等，表現(xiàn)為量筒的刻度均勻；而量杯的S是下面小上面大，所以h不相等，表現(xiàn)為量杯的刻度不均勻。

師：是的，我們可以根據(jù)測(cè)量值與測(cè)量?jī)x器刻度的表達(dá)量進(jìn)行比較，如果兩者成正比，則表現(xiàn)為刻度均勻，否則刻度不均勻。

4.2.2 刻度與數(shù)字的位置關(guān)系

回想刻度尺、量筒和溫度計(jì)刻度與數(shù)字的位置關(guān)系，根據(jù)圖3、圖4，猜想有可能是哪種測(cè)量?jī)x器？

師：根據(jù)測(cè)量過(guò)程中，儀器的擺放特點(diǎn)、刻度和數(shù)字的位置關(guān)系有什么規(guī)律？

生：由于讀數(shù)的習(xí)慣，儀器水平放置和豎直放置的不同，刻度和數(shù)字的位置不同。從圖中可知，圖3有可能是量筒，圖4有可能是刻度尺。

師：如果在單位明確的情況下，相鄰兩個(gè)刻度之間的差值我們稱(chēng)之為什么？

生：最小刻度（分度值）。

4.2.3 呈現(xiàn)零刻度和測(cè)量范圍

師：如果現(xiàn)在呈現(xiàn)了全部的刻度，這就是我們所說(shuō)的哪種物理量？

生：測(cè)量范圍（量程）。

師：測(cè)量范圍、最小刻度與零刻度是測(cè)量?jī)x器的三要素，大家想一下，有些儀器有零刻度，有什么優(yōu)點(diǎn)？

生：在讀數(shù)中會(huì)比較簡(jiǎn)便。

師：現(xiàn)在大家能確定這個(gè)儀器是刻度尺了嗎？

生：不可以啊，我們還需要知道后面標(biāo)注的是否是長(zhǎng)度單位。

設(shè)計(jì)意圖：嘗試用數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)刻度是否均勻，主要尋找測(cè)量量與表示刻度距離是否成正比關(guān)系，也為后續(xù)PBL分刻度提供判斷方法。根據(jù)刻度的最小刻度、零刻度和單位、刻度與數(shù)字是否垂直這些特征逐步逐層激活學(xué)生認(rèn)知中的測(cè)量?jī)x器的特征。黑箱實(shí)驗(yàn)方法就像“盲人摸象”，通過(guò)感受局部特征來(lái)組合推測(cè)整體，這也是人們認(rèn)識(shí)未知事物循序漸進(jìn)的一種方式。與平時(shí)的測(cè)量?jī)x器的整體展示相反，從儀器特征的局部構(gòu)造組合到整體比對(duì)過(guò)程，發(fā)展了學(xué)生的逆向思維能力。以“黑箱”為載體的探究有利于學(xué)生在真實(shí)情境中提取和遷移測(cè)量要素，激發(fā)學(xué)生的探究熱情和創(chuàng)新意識(shí)，提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。

4.3 環(huán)節(jié)三：比例定標(biāo) 判斷誤差

師：根據(jù)圖5的數(shù)字特征，大家猜測(cè)這是什么儀器？

生：這個(gè)儀器的零刻度在中間，有零上和零下的刻度示數(shù)，猜想可能是溫度計(jì)。

師：我們一起來(lái)回憶刻度尺和溫度計(jì)的刻度標(biāo)定過(guò)程。

生：一把米尺先是確定了1米的長(zhǎng)度，然后平均分成100格，每格為1厘米；溫度計(jì)是首先確定了1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度為0攝氏度、沸水的溫度為100攝氏度，然后將0攝氏度到100攝氏度等分為100份，每份為1攝氏度。

師：這些過(guò)程中都先確定了一些公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)有什么特點(diǎn)？

生：應(yīng)該是常見(jiàn)的，便于測(cè)量的，而且要比較穩(wěn)定的。

師：是的，如果定標(biāo)不同，最終的讀數(shù)也會(huì)有差異。請(qǐng)解答并體會(huì)溫度測(cè)量里常見(jiàn)的一類(lèi)例題：現(xiàn)有一支刻度和玻璃管內(nèi)徑都均勻的溫度計(jì)，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將它放入沸水中，示數(shù)為99攝氏度；放在冰水混合物中，示數(shù)為9攝氏度。現(xiàn)把該溫度計(jì)懸掛在教室里示數(shù)為27攝氏度，求教室的實(shí)際溫度是多少攝氏度？

生：由于定標(biāo)不同，用圖7表示出測(cè)量的讀數(shù)和實(shí)際值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，由于刻度都是均勻的，所以對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度成比例，列出比例式（99－9）/（27－9）＝（100－0）/（X－0），解得X＝20。所以當(dāng)該溫度計(jì)顯示27攝氏度時(shí)，教室的實(shí)際溫度是20攝氏度。

師：這就是定標(biāo)的差異，造成了讀數(shù)的差異。大家回想一下，在之前的長(zhǎng)度、體積測(cè)量中偏差的情況往往是由什么原因造成？

生：儀器的初始狀態(tài)不正確，測(cè)量過(guò)程的視線問(wèn)題，還有測(cè)量的順序差異等都會(huì)造成一定的偏差（如表1所示）。因測(cè)量因素可能造成的偏差情況如表1所示。

設(shè)計(jì)意圖：定標(biāo)準(zhǔn)是構(gòu)造測(cè)量?jī)x器的基本步驟，也是對(duì)應(yīng)到測(cè)量概念中的“公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)”，科學(xué)史上很多儀器的改善和發(fā)展，就是尋找合適標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程。所以測(cè)量的關(guān)鍵是確定度量單位，因?yàn)閱挝皇菍⒄w轉(zhuǎn)化為部分，使之成為可測(cè)量和可比較的統(tǒng)一工具。帶著測(cè)量的整體圖景，在刻度尺和溫度計(jì)上確定公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，然后劃分刻度，并通過(guò)溫度計(jì)的常規(guī)題型來(lái)體會(huì)測(cè)量概念中的“定標(biāo)準(zhǔn)”“整體與部分”的精髓要素，逐步領(lǐng)悟“尺度、比例和數(shù)量”的跨學(xué)科概念。

4.4 環(huán)節(jié)四：間斷連續(xù) 定性定量

師：根據(jù)圖6中的特征，我們可以猜測(cè)這是什么儀器？

生：根據(jù)特征和單位，該圖呈現(xiàn)的是橫梁標(biāo)尺，所以這應(yīng)該是托盤(pán)天平。

師：那我們?cè)谡{(diào)節(jié)天平在水平方向的平衡時(shí)，在天平的調(diào)平和稱(chēng)量過(guò)程中，分別調(diào)節(jié)的是平衡螺母和砝碼、游碼，調(diào)節(jié)的方式有什么相同和不同之處？

生：相同之處是當(dāng)哪邊輕的時(shí)候，就往哪邊增加分量。不同之處是平衡螺母的質(zhì)量是不明確的，最終是以指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)的中央刻度線為準(zhǔn)，而砝碼的增減和游碼的移動(dòng)都是定量的。

師：同學(xué)們分析很到位，這兩個(gè)過(guò)程都是讓天平達(dá)到原有的初始狀態(tài)。那么砝碼和游碼有什么差異嗎？稱(chēng)量過(guò)程中是否可以只用砝碼？

生：砝碼的合理設(shè)置能讓我們測(cè)量絕大多數(shù)物體的大致質(zhì)量，但質(zhì)量零頭部分無(wú)法用砝碼來(lái)代替，我們必須尋找能連續(xù)測(cè)量小質(zhì)量的方法。大家發(fā)現(xiàn)，橫梁標(biāo)尺和游碼有點(diǎn)像刻度尺和砝碼的組合，使用過(guò)程與移動(dòng)平衡螺母的方式相似，都能達(dá)到連續(xù)增減質(zhì)量的效果。

設(shè)計(jì)意圖：在測(cè)量過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生誤差和錯(cuò)誤，測(cè)量的錯(cuò)誤我們可以避免，而測(cè)量的誤差只能減少，可以通過(guò)多次測(cè)量求平均值來(lái)減少人為的誤差，可以用更精確的儀器來(lái)減小儀器造成的誤差。用托盤(pán)天平測(cè)量物體的質(zhì)量，利用了天平平衡狀態(tài)的定性和定量的調(diào)節(jié)，也用到了砝碼的不連續(xù)增減與游碼位置的連續(xù)變化，使天平始終能在水平方向上平衡，便于讀數(shù)并且減少相應(yīng)的誤差。

4.5 環(huán)節(jié)五：PBL設(shè)計(jì) 遷移應(yīng)用

師：如果說(shuō)質(zhì)量表示物體含有物質(zhì)的多少，那么密度表示物質(zhì)的疏密程度。我們?nèi)绾蝸?lái)測(cè)未知液體的密度呢？

生：我們可以用密度公式ρ＝m/V，通過(guò)天平測(cè)量出液體質(zhì)量，量筒測(cè)量出液體體積，從而通過(guò)公式計(jì)算出液體的密度。

師：是的，這種測(cè)量方式稱(chēng)之為間接測(cè)量。那么我們可以設(shè)計(jì)出直接測(cè)量液體密度的儀器嗎？大家可以模仿溫度計(jì)的制作流程來(lái)啟發(fā)各環(huán)節(jié)。

根據(jù)問(wèn)題鏈的設(shè)置，師生對(duì)話(huà)和老師評(píng)價(jià)的方式，給予一定的知識(shí)支持，搭建問(wèn)題框架來(lái)逐步設(shè)計(jì)和物化出密度計(jì)（如表2所示）。

設(shè)計(jì)意圖：在七年級(jí)的學(xué)習(xí)教學(xué)中，密度的測(cè)量采用的是間接測(cè)量，而直接測(cè)量液體密度的密度計(jì)要安排在八年級(jí)上的浮力內(nèi)容中學(xué)習(xí)。本節(jié)主要以溫度計(jì)的構(gòu)造形成為例，在補(bǔ)充力和浮力知識(shí)的基礎(chǔ)上，分別從“設(shè)計(jì)原理—選材與結(jié)構(gòu)—定標(biāo)度—分刻度—檢驗(yàn)評(píng)價(jià)”五個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)遷移應(yīng)用。通過(guò)選取蘊(yùn)含科學(xué)問(wèn)題的真實(shí)情景，使概念、規(guī)律和定理在PBL設(shè)計(jì)中逐步被領(lǐng)悟，并在原有認(rèn)知基本上去激活“測(cè)量”的基本要素和通識(shí)性步驟，在新儀器的制作過(guò)程中達(dá)到概念的深度理解。

5 教學(xué)反思“測(cè)量”是我們定量研究數(shù)據(jù)的必要環(huán)節(jié)，可以將不易測(cè)量表達(dá)的科學(xué)量轉(zhuǎn)換成容易測(cè)量表達(dá)的科學(xué)量來(lái)測(cè)量，將已知的測(cè)量方法遷移到一些未知量的測(cè)量之中。通過(guò)測(cè)量和輸入、輸出的差異來(lái)一起探索生活中黑箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，例如，體溫計(jì)需要一段細(xì)小的彎曲，當(dāng)其脫離被測(cè)物體時(shí)，周?chē)鷾囟认陆档y無(wú)法下降；體溫計(jì)的精確度高，內(nèi)徑需要制作得很細(xì)，導(dǎo)致水銀不易讀數(shù)，就需設(shè)計(jì)具有放大作用的凸透鏡的結(jié)構(gòu)。還有一些長(zhǎng)度、體積和質(zhì)量太小的測(cè)量，就需要用累積法的思想來(lái)實(shí)施測(cè)量。學(xué)生通過(guò)領(lǐng)悟“結(jié)構(gòu)和功能”“系統(tǒng)和模型”的跨學(xué)科概念，來(lái)逐步建立科學(xué)觀念。

“測(cè)量”的內(nèi)涵包括選擇合適的測(cè)量工具、制定測(cè)量過(guò)程中的步驟和方法；“測(cè)量”的外延是從PBL角度根據(jù)要求制作新的測(cè)量?jī)x器，例如利用浮力知識(shí)的密度計(jì)，利用滑動(dòng)變阻器的測(cè)風(fēng)儀和油量表，利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力作用的電流表和電壓表。我們也可以設(shè)計(jì)制作能更精密地測(cè)量長(zhǎng)度的簡(jiǎn)易游標(biāo)卡尺，或者能直接測(cè)量電阻阻值的歐姆表。根據(jù)比較和分類(lèi)，歸納和演繹測(cè)量概念中的要素及它們之間的關(guān)聯(lián)。PBL的工程設(shè)計(jì)包含識(shí)別問(wèn)題、調(diào)查研究、形成概念、分析觀點(diǎn)、建立模型、測(cè)試和優(yōu)化、溝通和反思七個(gè)環(huán)節(jié)。［4］采用“黑箱探究＋PBL設(shè)計(jì)”的教學(xué)策略，以黑箱探究為主線，凸顯探究的各種科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，以PBL設(shè)計(jì)為輔線。通過(guò)一主一輔的整合策略，達(dá)到1＋1＞2的效果，促進(jìn)概念理解，讓學(xué)生知其然，更知其所以然，讓思維的融合不斷推動(dòng)概念發(fā)展層級(jí)的躍遷。

參考文獻(xiàn)

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*基金項(xiàng)目：本文系2023年度浙江省教育科學(xué)規(guī)劃課題“素養(yǎng)導(dǎo)向的初中科學(xué)概念理解的創(chuàng)新范式研究”（課題編號(hào)：2023SC209），浙江省2021年度教師教育規(guī)劃課題“促進(jìn)初中科學(xué)概念理解的創(chuàng)新范式研究”（課題編號(hào)：ZX2021160），第三批紹興市“品質(zhì)課堂”深化行動(dòng)研究項(xiàng)目“基于科學(xué)概念學(xué)習(xí)進(jìn)階的教學(xué)設(shè)計(jì)模型的研究”（課題編號(hào)： 2024XK22）的階段性研究成果。