課標引領(lǐng)指向核心素養(yǎng)

摘 要：以華師大版初中科學八年級下冊第5章第1節(jié)“磁現(xiàn)象”為例，本文通過對《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》與教材內(nèi)容的深入理解，緊密結(jié)合學情分析，同時注重探究實踐活動的融入，提出一種策略性的教學設(shè)計示例，旨在促進學生深度學習，進而有效發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；課程標準；教學設(shè)計；初中科學

1 引言

《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）著重強調(diào)學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵在于課堂教學。在教學設(shè)計過程中，教師應(yīng)深入理解《課程標準》要求與教材內(nèi)容，同時重視小學科學課程的基礎(chǔ)性教育功能及學生豐富的生活經(jīng)驗，引導學生積極參與探究實踐活動，以促進其科學觀念的構(gòu)建、科學思維的養(yǎng)成以及各方面能力的提升，從而確保核心素養(yǎng)培育目標的真正實現(xiàn)。

在初中科學“磁現(xiàn)象”的教學設(shè)計過程中，鑒于學生已掌握基本的磁現(xiàn)象相關(guān)知識，如磁性、磁極及其相互作用等磁體基本性質(zhì)，筆者致力于依據(jù)《課程標準》對其進行優(yōu)化處理。教學設(shè)計以情境創(chuàng)設(shè)為起始點，以科學觀念為基石，以科學思維為核心驅(qū)動力，以探究實踐為主要手段，最終以培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和社會責任感為歸宿。整個教學過程圍繞“重認磁現(xiàn)象”“深入探究磁本質(zhì)”“構(gòu)建磁現(xiàn)象模型”“應(yīng)用磁知識解決實際問題”四個環(huán)節(jié)展開，旨在幫助學生在探究實踐中自主構(gòu)建“磁場”“磁感線”等核心概念，同時發(fā)展他們的模型構(gòu)建能力、推理論證能力和創(chuàng)新思維等科學思維技能。此外，教學過程還引導學生從日常生活經(jīng)驗出發(fā)，逐步走向科學探索，最終將所學科學知識應(yīng)用于社會實踐中。

2 指向核心素養(yǎng)的教學重構(gòu)例析

2.1 文本分析

2.1.1 《課程標準》學段學習內(nèi)容要求的比較（見表1）［1］

從不同學段的學習內(nèi)容要求上可以看出，小學科學已經(jīng)明確要求學生通過動手實驗，探究磁鐵的基本性質(zhì)，了解“磁體的相關(guān)概念”，如1～2年級，學生在“玩”磁鐵的過程中，體驗磁鐵可以吸引鐵質(zhì)物體。3～4年級，學生能設(shè)計簡單實驗，探究磁鐵磁極間的相互作用規(guī)律。初中科學課程是對小學科學課程的繼承和發(fā)展，側(cè)重于“磁場”“磁感線”概念的構(gòu)建，如學生設(shè)計實驗探究磁體周圍存在磁場、探究磁場分布規(guī)律、用鐵屑和小磁針演示出磁體的磁場分布并畫出磁感線的示意圖等，更加注重知識的深化、拓展和應(yīng)用，對學生思維能力提出了更高的要求。

2.1.2 中小學教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)的比較

在小學科學課程中已經(jīng)涵蓋了關(guān)于磁的基本知識，綜合多個教材版本來看，其內(nèi)容結(jié)構(gòu)大致如圖1所示。小學科學的教學主要以直觀形象的圖片和定性的、描述性的方式，幫助學生形成對磁的感性認識。同時，課程圍繞磁鐵設(shè)計了一系列體驗性活動，使學生在參與這些活動的過程中逐步了解磁鐵的相關(guān)知識，并建立起對磁鐵的清晰概念。

初中科學教材在教學內(nèi)容編排上與小學科學有一定的重復性（如通過體驗性活動認識磁性、磁極及其相互作用規(guī)律等），如圖2所示。初中科學的教學中增加了“磁化”內(nèi)容的學習，為后續(xù)磁場知識的學習作了鋪墊。教材先后安排了探究磁體周圍磁場分布的活動，讓學生根據(jù)實驗現(xiàn)象綜合分析并借助磁感線描述磁場，在體會模型法應(yīng)用的同時，實現(xiàn)“磁場”“磁感線”知識的內(nèi)化。因此，這部分內(nèi)容對學生提出了較高的要求，需要他們具備較強的邏輯思維能力。這部分內(nèi)容不僅是小學科學課程學習的自然拓展和延伸，還能為學生學習高中電磁學的知識打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2 學情分析

根據(jù)教學經(jīng)驗、調(diào)查問卷、師生訪談以及知識前測等多種方式的結(jié)果，學生已經(jīng)對與磁相關(guān)的知識有了一定程度的了解，他們親身體驗過利用磁鐵制作指南針的活動，并且在日常生活中也頻繁地看到或接觸過磁鐵的應(yīng)用實例，如“門吸”“磁扣”“磁畫板”等。然而，八年級學生通過構(gòu)建物理模型來學習物理知識的能力相對較弱，他們的抽象思維能力和空間想象能力尚顯不足，在初次接觸“場”這一概念時，往往難以將具體現(xiàn)象與抽象概念相聯(lián)系。特別是對于“場是一種物質(zhì)”的理解以及為何采用磁感線來描述磁場這一問題，學生普遍感到困惑，這構(gòu)成了本節(jié)課的教學重點和難點。為此，教師需靈活運用轉(zhuǎn)換、建模、畫圖等教學手段，以形象化的方式展現(xiàn)磁場的存在、特性及其描述方式。

2.3 分解課程目標

《課程標準》中的學習內(nèi)容與要求難以直接進行評價與檢測，需要教師對其進行合理的分解、提煉，形成合適的課時目標，并據(jù)此設(shè)計教學流程。本課的主要概念是“磁場”“磁感線”，基于《課程標準》和科學核心素養(yǎng)的內(nèi)涵要求，結(jié)合教材內(nèi)容，筆者將課程目標分解如下（見圖3）。

2.4 確定學習目標

基于《課程標準》和學情分析，結(jié)合教材和教學條件，確定本節(jié)課的可觀察、可測量的表現(xiàn)性學習目標如下。

第一，通過觀察思考、實驗探究、列舉實例等，能描述磁體概念（如磁性、磁極、磁極間的相互作用）。

第二，能在老師引導下，通過小組合作探究、類比學習，知道“磁場”這一特殊物質(zhì)存在的真實性并能說出相關(guān)證據(jù)。

第三，能及時記錄探究活動結(jié)果，并在集中展示和比較過程中自主歸納磁場的概念。

第四，在小組活動中，通過老師的幫助，能準確描述磁體的磁感線分布特點，同時領(lǐng)會轉(zhuǎn)換法、類比法、理想模型法等科學思維方法。

第五，通過課外實踐活動，如小制作、小發(fā)明、資料查閱、作品展示、交流評價等，初步認同科學知識、科學技術(shù)等的發(fā)展對現(xiàn)實生產(chǎn)生活的影響。

2.5 實施教學策略

本課主要按照“目標—情境—問題—任務(wù)—評價”的順序展開教學活動，通過真實情境創(chuàng)設(shè)引導學生自主重構(gòu)知識，采用以合作學習、自主探究方法為主的綜合啟發(fā)式教學法開展多種形式的活動，讓學生在活動過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、理解和應(yīng)用知識、解決生活實際問題。在磁場概念構(gòu)建過程中，采用以任務(wù)驅(qū)動為導向、以探究活動為主線，設(shè)計“問題導向 感受磁場→類比遷移 初識磁場→活動建模 顯示磁場→合作交流 描繪磁場”的教學流程來突破重難點。［2］同時基于學習任務(wù)分析，采用觀察、對比、分析、類比、轉(zhuǎn)換、建模等學習方法，引導學生通過活動自主構(gòu)建知識鏈，進而形成知識體系，凸顯了“教—學—評”的一致性。

2.6 教學流程詳析

本課的教學以學案為載體、以學生為主體、以思維為主攻、以探究為主線。教師為學生提供足夠的思考、嘗試、交流的時間和空間，學生在探究活動過程中經(jīng)歷問題的發(fā)生、發(fā)展和解決過程，通過討論、探究、交流、分享等環(huán)節(jié)完成對知識的構(gòu)建，具體如圖4所示。

2.6.1 情境創(chuàng)設(shè)，重構(gòu)基本概念

鑒于學生的前概念和生活經(jīng)驗，創(chuàng)設(shè)“轉(zhuǎn)盤抽獎”情境并開展兩個學生活動。

情境1：在塑料圓盤上放一根可轉(zhuǎn)動的磁性細鐵條，中獎區(qū)域設(shè)置為南北方向，學生撥動細鐵條抽獎，觀察現(xiàn)象。

情境2：教師將一個強磁體悄悄放在圓盤下方隱蔽處，請另一學生再次抽獎，觀察現(xiàn)象。

活動1：展示兩根外形和顏色相同的磁體和銅棒（增加器材加以區(qū)分、不增加器材直接判斷）。

活動2：利用兩根條形磁體和若干個硬幣搭建“硬幣橋”。

設(shè)計意圖：為有效落實《課程標準》統(tǒng)領(lǐng)教學的理念，結(jié)合教材分析和學情分析，

本次教學

創(chuàng)設(shè)兩個富有挑戰(zhàn)和對比的情境，以問題引領(lǐng)學生自主體驗，激發(fā)學習熱情，引發(fā)思維碰撞，啟發(fā)高階思維，在有效銜接小學科學磁鐵知識的同時，通過“揭秘非法抽獎活動”滲透態(tài)度責任教育，將磁體相關(guān)知識變零碎化為條理化、體系化，幫助學生梳理知識、構(gòu)建框架，深化對磁體的認識，提升課堂教學效果，實現(xiàn)預期的學習目標。

2.6.2 任務(wù)驅(qū)動，指向科學觀念

【問題導向 感受磁場】

由于“磁場”概念比較抽象，學生缺乏感性認識。為突破認知和思維障礙，本環(huán)節(jié)采用問題驅(qū)動、活動體驗的方式展開教學，讓學生在活動中感受磁場的存在。

問題1：有一枚小磁針，靜止放置在水平桌面上，有什么方法可以使它轉(zhuǎn)動起來？

活動1：①用手直接撥動小磁針；②用嘴吹小磁針；③用磁體靠近小磁針。

設(shè)計意圖：教學中多數(shù)教師普遍采用“將條形磁體靠近小磁針”演示實驗，通過觀察實驗現(xiàn)象并思考得出結(jié)論“條形磁體對小磁針產(chǎn)生了力的作用”，從而直接引出磁場的概念。這樣的簡單處理會造成學生因自主思考內(nèi)化過程的缺失而被動識記概念，不利于其科學思維的提升，從而影響后續(xù)學習。

采用類比遷移的方法，學生能清晰認識到條形磁體與小磁針之間并不直接接觸，但也能像手、空氣那樣使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即對小磁針施加力的作用，從而說明在磁體和小磁針間存在著某種看不見、摸不著的物質(zhì)，即磁場（見圖5）［3］，從而可以歸納出磁場的基本性質(zhì)，以及磁體間的相互作用是通過磁場進行的。

【類比遷移 初識磁場】

在學生已經(jīng)感受到磁場存在的基礎(chǔ)上，通過問題啟發(fā)學生的高階思維，通過活動點燃學生的探究熱情，進而激勵學生持續(xù)深入地探究“磁場”。

問題2：磁場雖然看不見、摸不著，但磁場是真實存在的一種物質(zhì)，有什么方法能進一步確認磁場的存在呢？（展示一個已經(jīng)通電工作的無葉風扇）如何準確判斷風扇的風向？

活動2：①在一條形磁體旁邊放置一枚小磁針，靜止后撥動小磁針，一段時間后觀察現(xiàn)象，多次重復實驗；②另取一枚不同型號的小磁針，放置在同一位置，重復上述實驗，觀察現(xiàn)象；③將一枚小磁針放在磁體旁邊不同的位置，重復上述實驗，觀察現(xiàn)象。

問題3：如果將小磁針取走，磁體周圍的磁場會消失嗎？你的理由是什么？

評價任務(wù)：不透明的紙盒里有一根條形磁體，盒外放有一些小磁針（小磁針被涂黑的一端是N極），小磁針靜止時的指向如圖6所示。請畫出紙盒內(nèi)條形磁體的大致位置并標出N極和S極。

設(shè)計意圖：運用類比教學，讓學生能很容易地認識到應(yīng)采用轉(zhuǎn)換的方法，通過觀察放入其中的小磁針來認識磁場的存在。同時，通過親身體驗“不同情況下小磁針在磁場中靜止時指向不變”，讓學生認識到磁場具有方向性，從而引出“磁場的方向”。［4］但學生仍存在認識誤區(qū)“小磁針取走后，該處的磁場就消失了”，可以采用類比方法，如“教室里安裝有無線網(wǎng)絡(luò)，如何用簡單的方法檢測網(wǎng)絡(luò)是否正常？”（利用手機無線上網(wǎng)）“如果拿走手機，教室里還有無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋嗎？”從而突破教學難點。

2.6.3 模型構(gòu)建，發(fā)展科學思維

【活動建模 顯示磁場】

組織學生開展小組合作學習，繼續(xù)深入探究磁體周圍的磁場分布。

問題1：條形磁體周圍其他位置的磁場方向又是如何的？如何確定其方向？

活動1：①在透明有機玻璃板中央放上條形磁體，在其周圍不同位置隨機放上很多小磁針，靜止后撥動小磁針，觀察現(xiàn)象；②將另一條形磁體放在玻璃板下面，在玻璃板上均勻撒上一層薄薄的鐵屑，輕輕敲動玻璃板，觀察現(xiàn)象（見圖7）。［5］

科學史：法拉第“力線”概念建立過程。

設(shè)計意圖：磁感線概念的實驗教學需要通過教師的精心設(shè)計，引導學生經(jīng)歷從條形磁體周圍的一枚小磁針受到力的作用，到發(fā)現(xiàn)多枚小磁針受力規(guī)律，再到更多小磁針受力研究，最后提出無數(shù)小磁針會怎樣，即用細鐵屑表示無數(shù)小磁針的層層遞進思維過程。同時，采用類比學習法，學生回顧“光線”物理模型的建立過程，嘗試借助帶箭頭的曲線形象來描述磁體周圍各點的磁場方向，“以線引線”實現(xiàn)磁感線物理模型構(gòu)建可視化，這有助于學生理解“磁感線”概念，有效突破教學難點。安排“科學史”介紹，可以幫助學生了解科學發(fā)展的歷程和規(guī)律，使學生了解、認同并嘗試像科學家那樣通過獨立思考、創(chuàng)新思路來研究科學問題，激發(fā)學生的學習興趣和求知欲，啟發(fā)思維。

【合作交流 描繪磁場】

引導學生進一步思考、分析、討論實驗現(xiàn)象，學會借助構(gòu)建物理模型的方法，嘗試以筆畫線來描述磁場分布特點。

活動2：嘗試用筆畫出條形磁體周圍若干磁感線，觀察、比較、分析其共同特征。

活動3：用鐵屑顯示蹄形磁體的磁場分布并畫出磁感線示意圖。

演示實驗：分別將條形、蹄形磁體放入磁感線立體演示模型中，觀察小磁針排列情況（見圖7）。

動畫模擬：條形、蹄形磁體磁感線立體展示。

活動4：嘗試畫出蹄形磁體、同名磁體、異名磁體周圍磁感線的分布情況。

評價任務(wù)：如圖8所示是一個球形磁體，請根據(jù)該磁體周圍磁場分布的特點，寫出你能獲取的信息？

設(shè)計意圖：在構(gòu)建磁感線模型的基礎(chǔ)上，引導學生自主歸納出磁感線的特征，借助立體演示模型直觀顯示磁場的立體化分布，突出“點→線→面→體”的認知過程，讓學生能較為順利地掌握“磁場分布”特點，同時能認同利用磁感線模型描繪磁場的方向及其分布的方法?！昂献鹘涣?描繪磁場”的評價任務(wù)為學生自主學習地球磁場及其特征做好鋪墊。

2.6.4 應(yīng)用創(chuàng)新，凸顯態(tài)度責任

教師給學生布置課外實踐作業(yè)：①小組合作：利用身邊常見物品制作一輛“磁懸浮列車”，并在不同小組之間進行展示與分享。②查閱“地磁場”“極光現(xiàn)象”“阿爾法磁譜儀（AMS）”等相關(guān)資料，制作一份手抄報或PPT，并在課堂上與同學一起分享。③2021年5月15日，我國“天問一號”探測器成功在火星上著陸，對于火星磁場你想研究的問題是什么？你的猜想是什么？你的研究方案是什么？請你寫一份研究計劃并與同學一起分享。

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)緊密銜接了整個課堂教學的邏輯鏈條——“現(xiàn)象探索、原理闡釋、應(yīng)用實踐”，基于真實情境的問題解決策略，不僅強化了科學知識與日常生活的緊密聯(lián)系，還深入滲透了“STSE”（科學、技術(shù)、社會與環(huán)境）教育理念，生動詮釋了“科學源自生活，科學回饋生活”的教學宗旨。在此過程中，學生不僅能夠初步掌握運用所學知識分析并解決實際問題的能力，還能深刻體會科學技術(shù)對社會發(fā)展的積極推動作用，進而樹立起積極服務(wù)社會、貢獻社會的意識。

2.6.5 量表評價，指向目標達成

“教—學—評”一體化的課堂力求通過學習評價檢測目標達成情況，展現(xiàn)學生思維發(fā)展的路徑，反饋學生知識掌握、問題解決能力的不同水平，實現(xiàn)學生自我學習調(diào)控。［6］本節(jié)課中“繪制（條形磁體）磁場”及“制作‘磁懸浮列車’”的評價量表設(shè)計如表2、表3所示。

對于繪制（條形磁鐵）磁場的活動，借助學習評價量表，教師可以對學生的學習結(jié)果、問題解決、概念理解等方面進行評價，引導不同層次的學生進行反思。對于暫時無法達到預期學習目標的學生，教師應(yīng)適時給予必要的鼓勵、指導，幫助他們及時反思、優(yōu)化自己的學習行為；對于能順利達成學習目標的學生，引導他們反思自己的方法、思維等并加以深化和拓展。

對于制作“磁懸浮列車”課后實踐作業(yè)，教師可以采用以小組為單位的學習評價量表，從過程性、成果性和連續(xù)性三個維度綜合評估學生的學習過程。這一評價方式旨在激勵并促使學生積極參與跨學科實踐學習，進一步深化他們對“應(yīng)用磁知識”學習成果的理解與掌握，同時提升他們基于證據(jù)進行有效交流和論證的能力。通過此過程，學生將更深刻地體會到科學、技術(shù)與工程之間的緊密聯(lián)系，從而加深對科學原理、科學思維以及探究實踐本質(zhì)的認識。

2.6.6 歸納總結(jié)，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)

隨著教學過程的深入，筆者逐步補充完成了如下板書（見圖9）。

板書采用思維導圖式的設(shè)計，突出板書的結(jié)構(gòu)化、簡潔化、美觀化，有利于學生知識體系的構(gòu)建。

3 評價與反思

3.1 遵循學習規(guī)律，開展逆向教學設(shè)計

逆向教學設(shè)計著重于以學生預期達成的學習目標為起點，巧妙地將學習目標、評估證據(jù)、學習任務(wù)這三個教學設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)融為一體。在此框架中，評價被置于設(shè)計之前，以確保教學活動緊密圍繞評估標準展開，從而實現(xiàn)“教—學—評”三者的高度一致性。這一設(shè)計理念直接指向?qū)W生核心素養(yǎng)的培育與發(fā)展，確保教學活動能夠有效促進學生核心能力的全面提升。

3.2 明晰知識意蘊，實施深度教學設(shè)計

在進行深度教學設(shè)計時，教師應(yīng)高度重視學科知識內(nèi)容背后所蘊含的學科方法、思想、思維方式及其價值追求。在學科大觀念的引領(lǐng)下，教學設(shè)計需要引導學生將零散的知識點進行有效整合與遷移，使之逐步內(nèi)化為學生的學科素養(yǎng)。

“磁現(xiàn)象”的教學重構(gòu)，以科學觀念的構(gòu)建（如“磁場”“磁感線”的理解）為核心，滲透科學思維方法（如分析、類比、轉(zhuǎn)換與建模等）的應(yīng)用，并在通過問題導向的探究實踐活動（即“問題—活動—證據(jù)—解釋”的流程）傳授知識的同時，注重培養(yǎng)學生的探究能力和科學態(tài)度，從而凸顯出對學生責任感與價值觀的培養(yǎng)。

3.3 創(chuàng)設(shè)問題情境，實踐單元教學設(shè)計

課堂教學應(yīng)當積極引導學生在真實情境中提出問題、分析問題并解決實際問題，這是促進學生必備品格、關(guān)鍵能力和正確價值觀發(fā)展的重要途徑。鑒于學生核心素養(yǎng)的形成是一個長期且持續(xù)的過程，教師需要依據(jù)教學目標、主題以及學生的實際學習情況，開展單元教學設(shè)計。這一過程旨在轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“課時思維”，即避免孤立地看待每一節(jié)課，而是著眼于整體，形成“森林視角”，從而更有效地培養(yǎng)并提升學生的核心素養(yǎng)。

4 結(jié)語

本文強調(diào)教學設(shè)計應(yīng)以明晰的學習目標為依據(jù)，以任務(wù)評價引領(lǐng)學生探究實踐內(nèi)容的設(shè)計，以問題為導向、活動為載體引導學生在真實情境中解決實際問題，重視“教—學—評”一致性，以促成學生預期學習目標的達成，促進學生深度學習，切實發(fā)展學生核心素養(yǎng)。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022：35-37.

［2］梅建芬.基于學科核心素養(yǎng)培育的教材解讀與設(shè)計優(yōu)化——以蘇科版物理“磁體與磁場”為例［J］.物理教師，2019，40（3）：11-14.

［3］顧健，陸建隆.逆向教學設(shè)計：聚焦深度學習的物理教學——以“磁體與磁場”為例［J］.教學月刊·中學版（教學參考），2020（11）：3-7.

［4］張敏.著眼核心素養(yǎng) 優(yōu)化課堂設(shè)計——以“磁現(xiàn)象 磁場”為例［J］.中學物理（初中版），2019，37（6）：53-55.

［5］丁來成，張宏基.物理核心素養(yǎng)下的教學設(shè)計——以“磁現(xiàn)象 磁場”為例［J］.理科考試研究（初中版），2020，27（5）：46-48.

［6］付鸝娟.“教、學、評”一體化的物理課堂構(gòu)建策略——以高三復習課“場的描述”為例［J］.中學物理（高中版）， 2021， 39 （7）： 22-25.