基于核心素养培育的初中物理结构化教学的设计与实施

1 核心素养培育的现实诉求

1.1 政策背景与学科定位

《义务教育物理课程标准（2022 年版）》明确提出 “以核心素养为导向，构建大概念统领的物理课程内容体系”，强调知识的结构化组织与思维能力的进阶培养。《欧姆定律》作为初中物理电学的核心规律，其教学应超越公式记忆与解题训练，转向对学生系统思维与科学本质的理解。这与陶行知 “生活即教育” 的理念相契合，物理知识源于生活实践，《欧姆定律》在生活用电等场景中有广泛应用，教学应引导学生从生活中发现物理问题，用物理知识解决生活问题。

1.2 教学现状与困境分析

当前欧姆定律教学普遍存在三大问题：知识碎片化、思维隐性化、实践表层化。这与陶行知教育理念背道而驰，“教学做合一” 要求将教学与实践紧密结合，而现有教学问题阻碍了学生对知识的深度理解与实践应用能力的培养。

2 核心素养与结构化教学的内在逻辑

2.1 核心素养的结构化培育路径

核心素养的形成需依托结构化的知识体系与认知框架。物理观念的建构依赖知识网络的层级整合；科学思维的发展需要将隐性思维过程显性化；科学探究与责任意识则通过 “问题提出 — 实践验证 — 社会应用” 的结构化实践得以落实。这一过程可融入陶行知 “行是知之始，知是行之成” 的理念，强调实践在知识学习和素养形成中的关键作用，通过实践操作让学生获得知识，再用知识指导后续实践。

2.2 结构化教学的 “三要素” 模型

结构化教学的关键在于整合 “知识逻辑、认知规律、实践情境” 三要素。在遵循知识逻辑时，如从生活现象抽象出物理问题，契合陶行知 “生活即教育”，让学生感受到物理知识与生活紧密相连。在契合认知规律方面，借助模型建构、类比推理降低认知难度，符合陶行知因材施教的思想，关注学生个体差异，帮助学生更好地理解知识。在设计实践情境时，从基础实验操作到复杂问题解决，逐步提升实践能力，践行了 “教学做合一”，让学生在做中学习物理知识，培养实践能力。

3 《欧姆定律》结构化教学的设计与实施

3.1 知识结构设计：构建 “金字塔” 式认知体

3.1.1 前导知识激活【第 1 课时：预备课】

（1）任务设计：绘制 “电路基础知识思维导图”，梳理电流（I）、电压（U）、电阻（R）的概念及其测量工具。进行类比实验，用 “水管水流大小与水压、水管粗细的关系” 类比 “电流大小与电压、电阻的关系”，建立多因素影响的初步认知。这一任务设计体现了陶行知 “做中学” 的思想，通过类比实验让学生动手操作、观察思考，在实践中初步理解电流、电压和电阻的关系，为后续学习奠定基础。

（2）核心目标：激活 “电流是结果，电压与电阻是影响因素” 的因果关系认知，为控制变量法的应用埋下伏笔。

3.1.2 规律探究与建模【第 2 - 3 课时：探究课】

（1）探究一：电流与电压的关系（R 不变）。实验设计中让学生亲自操作滑动变阻器与定值电阻串联电路，记录数据并绘制 I - U 图像。这一过程充分体现 “教学做合一”，学生在实验操作（做）中，观察数据（行），进而思考图像所反映的物理规律（知），理解电流与电压的关系。

（2）探究二：电流与电阻的关系（U 不变）。在探究过程中引导学生发现问题、解决问题，如更换大电阻时如何保持电压不变，培养学生的问题解决能力。同时，科学论证环节让学生分析结论的普遍性，渗透 “条件性结论” 意识，这与陶行知强调的培养学生独立思考和批判精神相呼应。

（3）规律整合：公式推导和模型建构过程，引导学生理解欧姆定律的物理意义，建立 “控制变量法探究多因素关系” 的通用思维模型。这有助于学生将零散的知识结构化，提升逻辑思维能力，符合陶行知教育理念中

对学生思维能力培养的要求。

3.1.3 应用迁移与知识网络构建【第 4 - 5 课时：应用课】

（1）基础应用：公式变式训练和串并联电路规律推导，巩固学生对欧姆定律的理解和应用能力。结合生活情境应用，如解释 “空调启动时灯泡会变暗” 等现象，让学生体会物理知识在生活中的实际应用，践行 “生活即教育” 理念，使学生明白物理知识源于生活又服务于生活。

（2）生活情境应用：设计 “家庭安全用电手册” 的实践任务，让学生运用欧姆定律说明安全用电的科学依据。这不仅强化了学生对知识的应用能力，还培养了学生的安全意识和社会责任感，体现了陶行知教育理念中教育与社会生活紧密联系的思想。

3.2 思维结构设计：显性化科学思维的认知路径

3.2.1 思维工具的系统介入

a. 概念图建模：通过构建欧姆定律概念图，将欧姆定律的内容、条件和应用进行清晰呈现，帮助学生梳理知识结构，形成系统的知识体系。这符合陶行知教育理念中对知识系统性和逻辑性的强调，让学生能够一目了然地看到知识之间的联系，便于理解和记忆。

b. 问题解决流程图：动态电路分析步骤的流程图，为学生提供了清晰的思维路径，使学生在分析问题时有章可循。这有助于培养学生的逻辑思维能力，让学生在面对复杂问题时能够有条不紊地进行思考和解决，体现了 “教学做合一” 中对学生思维能力培养的要求。

3.2.2 跨课时的思维进阶设计

在不同课时阶段设置不同思维水平的典型任务，从探究课的经验归纳，到应用课的逻辑推理，再到复习课的系统思维，逐步提升学生的思维能力。这与陶行知循序渐进的教育原则相契合，根据学生的认知发展规律设计教学任务，让学生在学习过程中不断提升思维品质。

3.3 实践结构设计：分层任务驱动素养落地

3.3.1 基础层：实验操作与数据处理（科学探究基础

任务要求学生用伏安法测量定值电阻和小灯泡的电阻，绘制 I - U 图像并进行误差分析。这一任务让学生亲身体验科学探究的过程，从实验操作到数据处理，培养学生严谨的科学态度和实验操作技能，充分体现了 “做中学” 和 “教学做合一” 的教育理念。

3.3.2 进阶层：电路设计与故障排查（科学思维应用）

设计电路和故障分析任务，要求学生运用所学知识解决实际问题，提升逆向思维与逻辑推理能力。这与陶行知强调的培养学生解决实际问题的能力一致，让学生在实践中运用科学思维，加深对物理知识的理解和应用。3.3.3 创新层：项目式学习与社会应用（科学责任升华）

“智能台灯的科学设计” 项目式学习，让学生综合运用物理知识、工程思维和安全意识进行产品设计。这一过程培养了学生的创新能力和社会责任感，使学生深刻体会到物理知识的社会价值，符合陶行知教育理念中培养全面发展的人的目标。

4 结语

基于核心素养培育的初中物理结构化教学，融入陶行知教育理念，通过知识的逻辑重组、思维的程序显性化与实践的情境结构化，构建 “学为中心” 的深度教学模式。以欧姆定律为例的教学实践表明，这种教学模式能有效突破 “知识碎片化” 与 “思维浅层化” 的瓶颈，使学生在掌握核心规律的同时，发展系统思维、科学探究与实践创新能力。未来教学中，需进一步探索大概念统领下的单元整体结构化设计，融入更多符合教育规律和学生发展需求的教育理念，让核心素养培育在物理课堂中真正落地生根。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部。义务教育物理课程标准（2022 年版）[S]. 北京：人民教育出版社，2022.

[2] 郭玉英，姚建欣。物理核心素养的内涵与教学价值 [J]. 课程·教材·教法，2017 （1）： 107 - 113.