核心素养下初高中“电磁感应”教学的一体化设计探讨
摘要：实际教学过程中时有超纲教学、超前教学的行为，这一情况大概率是由于教师未能准确理解不同阶段课标要求。以“电磁感应”为例，基于课标从科学内容、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个维度展开分析，探讨初中、高中必修、高中选择性必修三个阶段的教学联系与边界，提供既丰富内容又不突破边界的教学设计建议。
关键词：核心素养；电磁感应；一体化教学设计
中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2024）12-0025-6
“双减”政策中对教学质量提出了“应教尽教”的要求，启示教师探究何为“应教”，又应该如何“尽教”。总览初中物理与高中物理，会发现许多共通的教学内容，如弹力、摩擦力、电磁感应等。这些教学内容均出现在初中物理教材与高中物理教材中，甚至同时存在于高中必修教材和选择性必修教材中。
面对这样反复出现的、同一主题的教学内容，教师在教学过程中很难准确把握教学边界，容易出现教学内容的下放现象，比如将高中教学内容下放至初中的教学内容中，这种越界行为在部分中考试题中也有所体现。
迫于学业压力，在物理学科高中教学阶段出现了将必修教学内容与选择性必修教学内容合二为一进行授课的现象。必修内容是高中物理的通识性内容，面向全体高中学生，而选择性必修内容则是面向选择继续深入学习物理的学生，二者的定位有所不同。无论是否选择理科学习，这样的教学行为都不利于学生的发展。对于不选择理科的学生，学习选择性必修的知识增添了理解的难度，更让他们失去对物理的学习兴趣和对科学的探索热情。而对于选择理科的学生，让他们在高一阶段学习高二的内容，增加了学习难度和学业负担，同时也会感觉教学内容的层次不清晰，不利于教师深入体会课标，真正实施依标教学。
１初高中物理课标中“电磁感应”部分内容的再认识
为避免上述越界、超前的实际教学现象，依据课标理解教材、准确定位教学边界显得尤为重要。同一主题的不同课标要求蕴含着不同的科学内容层次、科学思维层次、科学探究层次和科学态度层次。以“电磁感应”主题为例，从以上四个层次重新认识初中、高中必修、高中选择性必修的课标要求，总结其具有五大进阶特征：深入性、定量性、拓展性、系统性与宏观性，再次定位教学重点与边界。
１．１科学内容——从定性特点到定量规律
在初中阶段，本节内容需要学生了解导体在磁场中运动时产生感应电流的两个必要条件：第一个条件为回路必须闭合，第二个条件为导体在磁场中切割磁感线。
在高中必修阶段，学生在掌握磁通量这一概念的前提下，了解产生感应电流的条件为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”，并且初中所学内容为该条件的一种特殊情况。
在高中选择性必修阶段，学生需要理解感应电动势的概念以及法拉第电磁感应定律，掌握感应电动势的定量计算方法，并从功的角度理解切割磁感线的运动导线相当于电源。法拉第电磁感应定律为高中必修内容的定量结论，从相关性现象转变为直接性数据。
所以，从科学内容层面来说，不同阶段的课标要求具有深入性与定量性，如图１所示。前两个阶段的课标要求体现了从特殊到一般的深入过程，并且均属于对产生感应电流条件的定性认识。再结合最后一个阶段对感应电动势定量计算的探究，体现了从定性到定量的进阶过程。
１．２科学思维——从形象感性到抽象理性
在初中阶段，从“电生磁”出发思考“磁生电”，强调对称思想。虽然磁生电现象涉及实验，但仅从实验现象本身出发进行讨论，并未涉及到建立模型、科学论证等思维。同时，在应用中科学推理发电机的原理，从能量角度强调转化思维。
在高中必修阶段，仍强调电与磁的对称关系，但更突出电与磁相互转化的不完全对称性。同时，通过模型建构分析磁通量的变化与产生感应电流的关系，培养学生的科学推理思维。
在高中选择性必修阶段，用定性到定量的思维探究感应电流大小的影响因素，用一般到特殊的思维计算导线切割磁感线时的感应电动势。此外，在理论推导过程中也强调了类比迁移、科学论证、模型建构的重要性。
所以，从科学思维层面来说，不同阶段的课标要求具有拓展性，如图２所示。第一个阶段立足于现象从逻辑上进行推理，第二个阶段要求学生能够从具体的现实情境中建构出抽象的物理模型，进而在第三个阶段中展开对其本质的论证和探索，这是一个在思维层面上逐层递进、逐步丰富的过程。
１．３科学探究——从活动观察到探究解释
在初中阶段，需要学生通过教材提供的实验装置，跟随教材提出的一系列问题展开探索，在教材启发下得出结论，学生自主探究性相对较少，强调对实验现象的观察与思考。
在高中必修阶段，实验装置比初中阶段更为复杂，提供实验装置与现象记录表格，帮助学生开展科学探究。此外，通过记录的实验现象让学生自主归纳产生感应电流的条件，强调实验操作与现象分析能力。
在高中选择性必修阶段，学生需要