课标引领指向核心素养

摘 要：以华师大版初中科学八年级下册第5章第1节“磁现象”为例，本文通过对《义务教育科学课程标准（2022年版）》与教材内容的深入理解，紧密结合学情分析，同时注重探究实践活动的融入，提出一种策略性的教学设计示例，旨在促进学生深度学习，进而有效发展学生的核心素养。

关键词：核心素养；课程标准；教学设计；初中科学

1 引言

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）着重强调学生核心素养的发展。实现这一目标的关键在于课堂教学。在教学设计过程中，教师应深入理解《课程标准》要求与教材内容，同时重视小学科学课程的基础性教育功能及学生丰富的生活经验，引导学生积极参与探究实践活动，以促进其科学观念的构建、科学思维的养成以及各方面能力的提升，从而确保核心素养培育目标的真正实现。

在初中科学“磁现象”的教学设计过程中，鉴于学生已掌握基本的磁现象相关知识，如磁性、磁极及其相互作用等磁体基本性质，笔者致力于依据《课程标准》对其进行优化处理。教学设计以情境创设为起始点，以科学观念为基石，以科学思维为核心驱动力，以探究实践为主要手段，最终以培养学生的科学态度和社会责任感为归宿。整个教学过程围绕“重认磁现象”“深入探究磁本质”“构建磁现象模型”“应用磁知识解决实际问题”四个环节展开，旨在帮助学生在探究实践中自主构建“磁场”“磁感线”等核心概念，同时发展他们的模型构建能力、推理论证能力和创新思维等科学思维技能。此外，教学过程还引导学生从日常生活经验出发，逐步走向科学探索，最终将所学科学知识应用于社会实践中。

2 指向核心素养的教学重构例析

2.1 文本分析

2.1.1 《课程标准》学段学习内容要求的比较（见表1）［1］

从不同学段的学习内容要求上可以看出，小学科学已经明确要求学生通过动手实验，探究磁铁的基本性质，了解“磁体的相关概念”，如1～2年级，学生在“玩”磁铁的过程中，体验磁铁可以吸引铁质物体。3～4年级，学生能设计简单实验，探究磁铁磁极间的相互作用规律。初中科学课程是对小学科学课程的继承和发展，侧重于“磁场”“磁感线”概念的构建，如学生设计实验探究磁体周围存在磁场、探究磁场分布规律、用铁屑和小磁针演示出磁体的磁场分布并画出磁感线的示意图等，更加注重知识的深化、拓展和应用，对学生思维能力提出了更高的要求。

2.1.2 中小学教材内容结构的比较

在小学科学课程中已经涵盖了关于磁的基本知识，综合多个教材版本来看，其内容结构大致如图1所示。小学科学的教学主要以直观形象的图片和定性的、描述性的方式，帮助学生形成对磁的感性认识。同时，课程围绕磁铁设计了一系列体验性活动，使学生在参与这些活动的过程中逐步了解磁铁的相关知识，并建立起对磁铁的清晰概念。

初中科学教材在教学内容编排上与小学科学有一定的重复性（如通过体验性活动认识磁性、磁极及其相互作用规律等），如图2所示。初中科学的教学中增加了“磁化”内容的学习，为后续磁场知识的学习作了铺垫。教材先后安排了探究磁体周围磁场分布的活动，让学生根据实验现象综合分析并借助磁感线描述磁场，在体会模型法应用的同时，实现“磁场”“磁感线”知识的内化。因此，这部分内容对学生提出了较高的要求，需要他们具备较强的逻辑思维能力。这部分内容不仅是小学科学课程学习的自然拓展和延伸，还能为学生学习高中电磁学的知识打下坚实的基础。

2.2 学情分析

根据教学经验、调查问卷、师生访谈以及知识前测等多种方式的结果，学生已经对与磁相关的知识有了一定程度的了解，他们亲身体验过利用磁铁制作指南针的活动，并且在日常生活中也频繁地看到或接触过磁铁的应用实例，如“门吸”“磁扣”“磁画板”等。然而，八年级学生通过构建物理模型来学习物理知识的能力相对较弱，他们的抽象思维能力和空间想象能力尚显不足，在初次接触“场”这一概念时，往往难以将具体现象与抽象概念相联系。特别是对于“场是一种物质”的理解以及为何采用磁感线来描述磁场这一问题，学生普遍感到困惑，这构成了本节课的教学重点和难点。为此，教师需灵活运用转换、建模、画图等教学手段，以形象化的方式展现磁场的存在、特性及其描述方式。

2.3 分解课程目标

《课程标准》中的学习内容与要求难以直接进行评价与检测，需要教师对其进行合理的分解、提炼，形成合适的课时目标，并据此设计教学流程。本课的主要概念是“磁场”“磁感线”，基于《课程标准》和科学核心素养的内涵要求，结合教材内容，笔者将课程目标分解如下（见图3）。

2.4 确定学习目标

基于《课程标准》和学情分析，结合教材和教学条件，确定本节课的可观察、可测量的表现性学习目标如下。

第一，通过观察思考、实验探究、列举实例等，能描述磁体概念（如磁性、磁极、磁极间的相互作用）。

第二，能在老师引导下，通过小组合作探究、类比学习，知道“磁场”这一特殊物质存在的真实性并能说出相关证据。

第三，能及时记录探究活动结果，并在集中展示和比较过程中自主归纳磁场的概念。

第四，在小组活动中，通过老师的帮助，能准确描述磁体的磁感线分布特点，同时领会转换法、类比法、理想模型法等科学思维方法。

第五，通过课外实践活动，如小制作、小发明、资料查阅、作品展示、交流评价等，初步认同科学知识、科学技术等的发展对现实生产生活的影响。

2.5 实施教学策略

本课主要按照“目标—情境—问题—任务—评价”的顺序展开教学活动，通过真实情境创设引导学生自主重构知识，采用以合作学习、自主探究方法为主的综合启发式教学法开展多种形式的活动，让学生在活动过程中发现规律、理解和应用知识、解决生活实际问题。在磁场概念构建过程中，采用以任务驱动为导向、以探究活动为主线，设计“问题导向 感受磁场→类比迁移 初识磁场→活动建模 显示磁场→合作交流 描绘磁场”的教学流程来突破重难点。［2］同时基于学习任务分析，采用观察、对比、分析、类比、转换、建模等学习方法，引导学生通过活动自主构建知识链，进而形成知识体系，凸显了“教—学—评”的一致性。

2.6 教学流程详析

本课的教学以学案为载体、以学生为主体、以思维为主攻、以探究为主线。教师为学生提供足够的思考、尝试、交流的时间和空间，学生在探究活动过程中经历问题的发生、发展和解决过程，通过讨论、探究、交流、分享等环节完成对知识的构建，具体如图4所示。

2.6.1 情境创设，重构基本概念

鉴于学生的前概念和生活经验，创设“转盘抽奖”情境并开展两个学生活动。

情境1：在塑料圆盘上放一根可转动的磁性细铁条，中奖区域设置为南北方向，学生拨动细铁条抽奖，观察现象。

情境2：教师将一个强磁体悄悄放在圆盘下方隐蔽处，请另一学生再次抽奖，观察现象。

活动1：展示两根外形和颜色相同的磁体和铜棒（增加器材加以区分、不增加器材直接判断）。

活动2：利用两根条形磁体和若干个硬币搭建“硬币桥”。

设计意图：为有效落实《课程标准》统领教学的理念，结合教材分析和学情分析，

本次教学

创设两个富有挑战和对比的情境，以问题引领学生自主体验，激发学习热情，引发思维碰撞，启发高阶思维，在有效衔接小学科学磁铁知识的同时，通过“揭秘非法抽奖活动”渗透态度责任教育，将磁体相关知识变零碎化为条理化、体系化，帮助学生梳理知识、构建框架，深化对磁体的认识，提升课堂教学效果，实现预期的学习目标。

2.6.2 任务驱动，指向科学观念

【问题导向 感受磁场】

由于“磁场”概念比较抽象，学生缺乏感性认识。为突破认知和思维障碍，本环节采用问题驱动、活动体验的方式展开教学，让学生在活动中感受磁场的存在。

问题1：有一枚小磁针，静止放置在水平桌面上，有什么方法可以使它转动起来？

活动1：①用手直接拨动小磁针；②用嘴吹小磁针；③用磁体靠近小磁针。

设计意图：教学中多数教师普遍采用“将条形磁体靠近小磁针”演示实验，通过观察实验现象并思考得出结论“条形磁体对小磁针产生了力的作用”，从而直接引出磁场的概念。这样的简单处理会造成学生因自主思考内化过程的缺失而被动识记概念，不利于其科学思维的提升，从而影响后续学习。

采用类比迁移的方法，学生能清晰认识到条形磁体与小磁针之间并不直接接触，但也能像手、空气那样使小磁针发生偏转，即对小磁针施加力的作用，从而说明在磁体和小磁针间存在着某种看不见、摸不着的物质，即磁场（见图5）［3］，从而可以归纳出磁场的基本性质，以及磁体间的相互作用是通过磁场进行的。

【类比迁移 初识磁场】

在学生已经感受到磁场存在的基础上，通过问题启发学生的高阶思维，通过活动点燃学生的探究热情，进而激励学生持续深入地探究“磁场”。

问题2：磁场虽然看不见、摸不着，但磁场是真实存在的一种物质，有什么方法能进一步确认磁场的存在呢？（展示一个已经通电工作的无叶风扇）如何准确判断风扇的风向？

活动2：①在一条形磁体旁边放置一枚小磁针，静止后拨动小磁针，一段时间后观察现象，多次重复实验；②另取一枚不同型号的小磁针，放置在同一位置，重复上述实验，观察现象；③将一枚小磁针放在磁体旁边不同的位置，重复上述实验，观察现象。

问题3：如果将小磁针取走，磁体周围的磁场会消失吗？你的理由是什么？

评价任务：不透明的纸盒里有一根条形磁体，盒外放有一些小磁针（小磁针被涂黑的一端是N极），小磁针静止时的指向如图6所示。请画出纸盒内条形磁体的大致位置并标出N极和S极。

设计意图：运用类比教学，让学生能很容易地认识到应采用转换的方法，通过观察放入其中的小磁针来认识磁场的存在。同时，通过亲身体验“不同情况下小磁针在磁场中静止时指向不变”，让学生认识到磁场具有方向性，从而引出“磁场的方向”。［4］但学生仍存在认识误区“小磁针取走后，该处的磁场就消失了”，可以采用类比方法，如“教室里安装有无线网络，如何用简单的方法检测网络是否正常？”（利用手机无线上网）“如果拿走手机，教室里还有无线网络覆盖吗？”从而突破教学难点。

2.6.3 模型构建，发展科学思维

【活动建模 显示磁场】

组织学生开展小组合作学习，继续深入探究磁体周围的磁场分布。

问题1：条形磁体周围其他位置的磁场方向又是如何的？如何确定其方向？

活动1：①在透明有机玻璃板中央放上条形磁体，在其周围不同位置随机放上很多小磁针，静止后拨动小磁针，观察现象；②将另一条形磁体放在玻璃板下面，在玻璃板上均匀撒上一层薄薄的铁屑，轻轻敲动玻璃板，观察现象（见图7）。［5］

科学史：法拉第“力线”概念建立过程。

设计意图：磁感线概念的实验教学需要通过教师的精心设计，引导学生经历从条形磁体周围的一枚小磁针受到力的作用，到发现多枚小磁针受力规律，再到更多小磁针受力研究，最后提出无数小磁针会怎样，即用细铁屑表示无数小磁针的层层递进思维过程。同时，采用类比学习法，学生回顾“光线”物理模型的建立过程，尝试借助带箭头的曲线形象来描述磁体周围各点的磁场方向，“以线引线”实现磁感线物理模型构建可视化，这有助于学生理解“磁感线”概念，有效突破教学难点。安排“科学史”介绍，可以帮助学生了解科学发展的历程和规律，使学生了解、认同并尝试像科学家那样通过独立思考、创新思路来研究科学问题，激发学生的学习兴趣和求知欲，启发思维。

【合作交流 描绘磁场】

引导学生进一步思考、分析、讨论实验现象，学会借助构建物理模型的方法，尝试以笔画线来描述磁场分布特点。

活动2：尝试用笔画出条形磁体周围若干磁感线，观察、比较、分析其共同特征。

活动3：用铁屑显示蹄形磁体的磁场分布并画出磁感线示意图。

演示实验：分别将条形、蹄形磁体放入磁感线立体演示模型中，观察小磁针排列情况（见图7）。

动画模拟：条形、蹄形磁体磁感线立体展示。

活动4：尝试画出蹄形磁体、同名磁体、异名磁体周围磁感线的分布情况。

评价任务：如图8所示是一个球形磁体，请根据该磁体周围磁场分布的特点，写出你能获取的信息？

设计意图：在构建磁感线模型的基础上，引导学生自主归纳出磁感线的特征，借助立体演示模型直观显示磁场的立体化分布，突出“点→线→面→体”的认知过程，让学生能较为顺利地掌握“磁场分布”特点，同时能认同利用磁感线模型描绘磁场的方向及其分布的方法。“合作交流 描绘磁场”的评价任务为学生自主学习地球磁场及其特征做好铺垫。

2.6.4 应用创新，凸显态度责任

教师给学生布置课外实践作业：①小组合作：利用身边常见物品制作一辆“磁悬浮列车”，并在不同小组之间进行展示与分享。②查阅“地磁场”“极光现象”“阿尔法磁谱仪（AMS）”等相关资料，制作一份手抄报或PPT，并在课堂上与同学一起分享。③2021年5月15日，我国“天问一号”探测器成功在火星上着陆，对于火星磁场你想研究的问题是什么？你的猜想是什么？你的研究方案是什么？请你写一份研究计划并与同学一起分享。

设计意图：本环节紧密衔接了整个课堂教学的逻辑链条——“现象探索、原理阐释、应用实践”，基于真实情境的问题解决策略，不仅强化了科学知识与日常生活的紧密联系，还深入渗透了“STSE”（科学、技术、社会与环境）教育理念，生动诠释了“科学源自生活，科学回馈生活”的教学宗旨。在此过程中，学生不仅能够初步掌握运用所学知识分析并解决实际问题的能力，还能深刻体会科学技术对社会发展的积极推动作用，进而树立起积极服务社会、贡献社会的意识。

2.6.5 量表评价，指向目标达成

“教—学—评”一体化的课堂力求通过学习评价检测目标达成情况，展现学生思维发展的路径，反馈学生知识掌握、问题解决能力的不同水平，实现学生自我学习调控。［6］本节课中“绘制（条形磁体）磁场”及“制作‘磁悬浮列车’”的评价量表设计如表2、表3所示。

对于绘制（条形磁铁）磁场的活动，借助学习评价量表，教师可以对学生的学习结果、问题解决、概念理解等方面进行评价，引导不同层次的学生进行反思。对于暂时无法达到预期学习目标的学生，教师应适时给予必要的鼓励、指导，帮助他们及时反思、优化自己的学习行为；对于能顺利达成学习目标的学生，引导他们反思自己的方法、思维等并加以深化和拓展。

对于制作“磁悬浮列车”课后实践作业，教师可以采用以小组为单位的学习评价量表，从过程性、成果性和连续性三个维度综合评估学生的学习过程。这一评价方式旨在激励并促使学生积极参与跨学科实践学习，进一步深化他们对“应用磁知识”学习成果的理解与掌握，同时提升他们基于证据进行有效交流和论证的能力。通过此过程，学生将更深刻地体会到科学、技术与工程之间的紧密联系，从而加深对科学原理、科学思维以及探究实践本质的认识。

2.6.6 归纳总结，构建知识网络

随着教学过程的深入，笔者逐步补充完成了如下板书（见图9）。

板书采用思维导图式的设计，突出板书的结构化、简洁化、美观化，有利于学生知识体系的构建。

3 评价与反思

3.1 遵循学习规律，开展逆向教学设计

逆向教学设计着重于以学生预期达成的学习目标为起点，巧妙地将学习目标、评估证据、学习任务这三个教学设计的关键环节融为一体。在此框架中，评价被置于设计之前，以确保教学活动紧密围绕评估标准展开，从而实现“教—学—评”三者的高度一致性。这一设计理念直接指向学生核心素养的培育与发展，确保教学活动能够有效促进学生核心能力的全面提升。

3.2 明晰知识意蕴，实施深度教学设计

在进行深度教学设计时，教师应高度重视学科知识内容背后所蕴含的学科方法、思想、思维方式及其价值追求。在学科大观念的引领下，教学设计需要引导学生将零散的知识点进行有效整合与迁移，使之逐步内化为学生的学科素养。

“磁现象”的教学重构，以科学观念的构建（如“磁场”“磁感线”的理解）为核心，渗透科学思维方法（如分析、类比、转换与建模等）的应用，并在通过问题导向的探究实践活动（即“问题—活动—证据—解释”的流程）传授知识的同时，注重培养学生的探究能力和科学态度，从而凸显出对学生责任感与价值观的培养。

3.3 创设问题情境，实践单元教学设计

课堂教学应当积极引导学生在真实情境中提出问题、分析问题并解决实际问题，这是促进学生必备品格、关键能力和正确价值观发展的重要途径。鉴于学生核心素养的形成是一个长期且持续的过程，教师需要依据教学目标、主题以及学生的实际学习情况，开展单元教学设计。这一过程旨在转变传统的“课时思维”，即避免孤立地看待每一节课，而是着眼于整体，形成“森林视角”，从而更有效地培养并提升学生的核心素养。

4 结语

本文强调教学设计应以明晰的学习目标为依据，以任务评价引领学生探究实践内容的设计，以问题为导向、活动为载体引导学生在真实情境中解决实际问题，重视“教—学—评”一致性，以促成学生预期学习目标的达成，促进学生深度学习，切实发展学生核心素养。

参考文献

［1］中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022：35-37.

［2］梅建芬.基于学科核心素养培育的教材解读与设计优化——以苏科版物理“磁体与磁场”为例［J］.物理教师，2019，40（3）：11-14.

［3］顾健，陆建隆.逆向教学设计：聚焦深度学习的物理教学——以“磁体与磁场”为例［J］.教学月刊·中学版（教学参考），2020（11）：3-7.

［4］张敏.着眼核心素养 优化课堂设计——以“磁现象 磁场”为例［J］.中学物理（初中版），2019，37（6）：53-55.

［5］丁来成，张宏基.物理核心素养下的教学设计——以“磁现象 磁场”为例［J］.理科考试研究（初中版），2020，27（5）：46-48.

［6］付鹂娟.“教、学、评”一体化的物理课堂构建策略——以高三复习课“场的描述”为例［J］.中学物理（高中版）， 2021， 39 （7）： 22-25.