以中国知网2012-2022年发表的我国中学物理学习进阶相关文献为研究对象,从进阶变量、进阶框架、工具开发、教学研究4个方面进行分析.统计结果表明:进阶变量以物理观念和科学思维为主,核心素养多维整合进阶逐渐成为热点议题;国内开始对进阶框架进行本土化研究,但缺乏物理学科特色;研究工具的开发与应用已形成一些成果,但数量有待增加;教学研究关注高中学段,存在学科领域分布不均、研究视野不广等问题.

物理核心素养的培育离不开实验探究,实验仪器的改进能够进一步帮助学生构建物理模型和确立物理观念.探究化学电池内外电压之和的常见实验装置是J2365型可调内阻电池,但是该装置使用准备阶段流程繁琐、存在安全隐患,同时极化现象、探针与极板间距离过大、指针式电压表读数等问题都导致其测量误差较大、实验效果不佳.于是,通过更换实验装置的选材、改进实验装置的结构、改选电压表的种类等方式,在一定程度上解决了上述问题,让实验更加便捷安全,同时实验误差更小.

在课程改革不断推进的过程中,不同时期的教学设计对同一个概念会有不同的处理方式.以电源电动势概念为例,基于学习进阶的视角,对从1959年至今六十余年已发表的教学设计进行了梳理、重构和选择.并从四个步骤探讨了教学设计中各个环节的设计方案以及如何根据学生的实际情况进行选择和取舍:设计认知冲突,冲击既有观念;基于实验数据,探寻电压关联;回归理论推导,构建全新概念;验证既有认知,解释全新现象.根据学生实际情况,设计出基于学生既有认知、联系真实实验现象、在认知冲突基础上进行的教学设计,从而能够更好地帮助学生掌握新的概念,达到更好的学习效果.