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【2026-10】《中学物理创新展示交流》主题活动:论文篇第二弹——《初中物理结构化学习实践研究》
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栏目简介
深耕课改浪潮，领航物理新程，为您锚定素养育人坐标，助您解码教学重构密码，构建从理论筑基到实践拓新的全维度教改图谱，共赴教育创新之约。
栏目聚焦：实验破界、设计典范、教学实录！
核心价值：通过创新实验和优质教学设计撬动认知边界，让物理思维破茧成蝶！
更新时间：每周五，让我们用10分钟开启教学升级的思维风暴！
1 活动背景
为深入贯彻落实党的二十大及二十届历次全会精神，学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，落实《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》，推动基础教育课程改革与物理教学创新，中国教育学会物理教学专业委员会定于2026年8月11—14日在山西省太原市举办“2026年中国教育学会物理教学专业委员会年会暨中学物理教学创新展示交流活动”。活动以“核心素养引领下的物理教学”为主题，涵盖教学创新、实验创新、教学论文展示交流及专家评课、趣味物理实验展示等内容，旨在加强教学研究交流，促进教师专业化发展。重庆数十名教师代表共同参与了此次活动。
活动中，渝中区教师进修学院中学物理教研员刘安巍老师与王安民老师分享了题为《初中物理结构化学习实践研究 —— 以“变阻器”学习为例》的论文。
文章聚焦初中物理结构化学习的内涵、认知机理，围绕本体、认知、实践三个结构化维度，以变阻器课例开展教学设计编码、课堂路径实践与效果测评，破解学生物理知识碎片化、迁移应用薄弱问题。展示过后，曹海霞老师做点评，曹老师指出研究可进一步扩大学科课例样本、完善结构化学习评价维度、强化结构化教学策略的可操作性，明确了后续关键性修改方向。。
刘安巍老师展示现场
2 报告内容
一、结构化学习的物理学科内涵与认知机理
· 学科视角下的结构化学习内涵
对于物理学科而言，结构化学习并非简单的知识梳理，而是覆盖三重维度的体系化建构
一是知识经验维度，梳理概念、规律、事实之间的层级、因果与从属关系，形成清晰的知识网络；
二是思维方法维度，将控制变量、推理演绎、模型建构等物理核心思维方法融入教学过程，形成可迁移的思维框架；
三是学科素养维度，以知识为载体，落实物理观念、科学探究、科学态度与责任等素养目标。
物理学知识结构化逻辑
· 物理学习的结构化认知机理
研究基于学习科学的视角，提出了物理知识学习的四维认知发展模型：以核心学习内容为中心，沿抽象表征、内涵细化、外延扩张、迁移应用四个方向纵向深化。
01
抽象表征
实现从具象实物到符号模型的转化，建立物理量之间的逻辑关联。例如从滑动变阻器实物抽象出电路符号，从滑片移动的现象提炼出 “长度 - 电阻 - 电流” 的定量关系。
02
内涵细化
通过增加约束条件，明确知识的适用场景与细节。例如探究不同接线方式下的电阻变化规律，理解铭牌参数对电路安全的约束意义。
03
外延扩张
弱化特定条件限制，指向规律的普遍性。例如从实验室滑动变阻器拓展到生活中的电位器、数字变阻器，提炼 “通过改变接入电阻长度调控电流” 的共同本质。
04
迁移应用
替换问题情境，实现知识的横向迁移。例如用变阻器的工作原理解释调光台灯、音量旋钮的工作机制，解决电路故障排查等实际问题。
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四个维度相互交织，共同推动学生从 “记住知识点” 向 “形成认知结构” 转变，这也正是破解 “变阻器” 教学难点的核心逻辑。
二、教学设计的结构化编码体系
研究团队打破传统教案的知识点罗列模式，构建了 “问题 — 项目 — 观念” 三位一体的教学设计框架，为课堂学习搭建清晰的 “阶梯” 与 “路径”。
问题链：层级化的探究驱动
以 “如何设计一款能便捷、精准调节电路中电流的元件” 为引领性主问题，拆解为四个逐层深入的子问题，形成逻辑闭环的问题链：
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灯泡亮暗变化的本质是什么？如何通过改变电阻实现电流调节？
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简易电阻调节装置存在哪些缺陷？如何通过结构优化解决这些问题？
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标准滑动变阻器的核心结构有哪些？为什么不同接线方式会影响调节效果？
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滑动变阻器在实际电路中如何正确使用？生活中有哪些应用场景？
项目化：进阶式的实践载体
以 “基于灯泡亮度调节的变阻器研发与应用探究” 为总项目，拆解为 5 个递进子任务，对应问题链的四个节点，让学生经历完整的 “需求 — 设计 — 优化 — 验证 — 拓展” 过程：
1
复刻魔术电路，设计简易电阻调节装置；
2
针对装置缺陷进行工程优化（绕制电阻线圈、设计滑片与支架）；
3
对比自制装置与标准滑动变阻器，梳理核心结构与功能；
4
1探究滑动变阻器的正确接法与工作原理，验证调节效果；
5
拓展探究电位器等生活中的变阻器应用。
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观念层：素养导向的目标锚定
以知识学习为载体，同步培育四大核心观念，对应 12 项具体学习目标，实现 “知识习得 — 思维发展 — 素养落地” 的统一进行编码：
“变阻器”教学“结构化”逻辑
三、课堂实施的三维结构化实践路径
在课堂落地层面，研究团队将结构化学习拆解为本体结构化、认知结构化、实践结构化三个可操作的维度，形成了可复制的教学实施路径。
四、研究成效与教学价值
“变阻器”有序认知结构
1
一是优化知识构建质量，推动学生从 “孤立记忆” 转向 “系统整合”，解决了传统学习中知识遗忘快、难关联的痛点；
2
二是培育结构化思维能力，实现从 “被动接收知识” 到 “主动运用逻辑解决问题” 的转变；
3
三是强化实践应用实效，将知识学习转化为解决真实问题的能力。
（供稿：渝中区教师进修学院 刘安巍）
3 往期回顾
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