基于知识序 关注思维序设计问题优化教学序
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朱熹曰：“读书无疑者，须教有疑……小疑则小进，大疑则大进，于无疑处有疑方是进矣.” 此语一语中的：问题是学习的动因，问题是学习的工具，问题是创新的源泉.
毋庸置疑，问题化教学是新课程课堂教学的有效模式，它已经被越来越多的老师推崇并付诸实践.在物理教学中，如何将问题化的毛坯（教材文本）转化为课堂问题化教学，已经引起物理教学中行家里手的关注.现行的新课标物理教材（以人教版为例）也是以问题为主线来呈现教学内容的.教学内容“问题”化设计，就是以问题为载体，贯穿物理教学过程，使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望，进而逐渐养成自主学习的习惯，并在实践中不断优化自主学习方法，提高物理自主学习能力的一种教学设计.课堂问题化教学中问题设计必需关注的三条序线：即知识序（反映教材知识演化的逻辑顺序）、认知思维序（反映学生学习活动的心理顺序）、教学序（反映课堂教学流程的时空顺序），在理清知识序、把握思维序的基础上，来设计问题优化教学序.
【教学片断】 探究电磁感应的产生条件
实验探究 举证分析
问题1 （重温闭合电路一部分导体切割磁感线产生感应电流，引导学生做如图1所示实验）同学们，摆在我们面前
学生学习.施瓦布指出“如果要学生学习科学的方法，那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢？”
5.3 萨奇曼探究教学理论
萨奇曼认为，人生来具有一种对陌生的事物或疑难问题好奇的倾向，这是一种内在的心理探究欲望，这种欲望会促使人们在面对陌生的现象时尽力找出其发生的原因；学生本能地对一切新奇的事物感兴趣，他们会想方设法弄清这些新奇的事物的背后究竟发生了什么；教师应利用学生的这种内在的探究欲望，教给学生探究事物变化规律的一般思维方式，帮助学生掌握科学探究的过程和方法，培养学生的独立学习和探究的能力；科学家用来解决问题、探索未知的理智策略可以传授给学生；探究教学的基本目标是通过模拟科学家解决问题的过程，教会学生调查、解释某种现象，使学生获得在真实的生活情境中发现问题、解决问题的能力，同时在探究的过程中激发学生的内在学习动机；只要有一个能集中学生注意的焦点（最好是一个能引起学生惊异的事件或现象），学生享有探索的自由，还有一个丰富的容易引起反应的环境，学生都能开展探究活动；在教学过程中必须强调“探究方法的训练”，遵循“问题、假设、验证、结论和反思”程序进行探究教学训练，培养学生探究能力.
5.4 有效教学理论
有效教学指教师遵循教学活动的客观规律，以尽可能少的时间、精力和物力投入，取得尽可能多的教学效果.从而实践特定的教学目标，满足社会和个人的教育价值需求.教学的有效性包括教学效果、教学效率和教学效益三个方面.教学效果指对教学活动结果与预期教学目标的吻合程度的评价；教学效率=教学产出（效果）/教学投入或教学效率=有效教学时间/实际教学时间×100%；教学效益指教学活动的收益、教学活动价值的实现.具体说，是指教学目标与特定的社会和个人的教育需求是否吻合及吻合程度的评价.“是否吻合”是对教学效益的规定，“吻合程度”是对教学效益量的把握.学生的探究愿望和探究能力是有效教学重要的教学目标.
5.5 活动教学的理论
活动教学指以在教学过程中建构具有教育性、创造性、实践性的学生主体活动为主要形式，以激励学生主动参与、主动实践、主动思考、主动探究、主动创造为基本特征，以促进学生整体素质全面发展为目的一种新型的教学观和教学形式.活动教学是以学生自主活动为基础的团队学习活动，是在任务驱动下的“做中学”.活动教学中的活动指学生自主活动，表现为自尊自信，自肯定，维护独立人格；自决断，独立思考，遇事有主见；自调节，按自己的计划、意图展开活动.活动教学活动的任务必须是真实而富有意义的，既有现实生活问题的分析解决，又有实验探究性质的和有信息交流性质的问题等等.现实任务驱动下的活动要求学习者手脑并用，全身心参与、体验，在做中学（任务即做事）.
由上可知，探究教学思想有广博的教育理论基础，值得研究.的科研课题就是如何使线圈在磁场中产生感应电流？请同学们行动起来，小组成员密切协作，看哪组先获得感应电流并且得到的方法最多？
（观察现象，收集证据，归纳感应电流产生的条件.猜想1：当回路与磁场产生相对运动时.如磁铁插入，就相当于线圈“切割”磁铁的磁感线.）
问题2 让磁铁在大螺线管线圈中转动，同学们猜会有电流产生吗？
（演示转动，学生发现没有感应电流产生，诱发认知冲突，学生校正认知：回路与磁场产生相对运动不是感应电流产生条件的充要条件.）
问题3 （比较磁铁与大螺线管上下相对运动和磁铁只在大螺线管线圈中转动，引发学生从感性具体到抽象思维.猜想2：闭合回路中产生感应电流的条件是当回路内的B发生变化.）
试想：如果不用条形磁铁的插入和拔出，而只改变磁铁周围的磁感应强度B，若能产生感应电流，不就证明了刚才的猜想是磁感应强度B变化产生感应电流了？你能否设计出一种“磁铁”——它不动，而它周围的磁场在变化？（电磁铁）（引导学生模仿法拉第实验如图2所示.）
问题4 改变小螺线管A中电流可以改变“电磁铁”周围的磁场.怎样来改变小螺线管A中电流呢？做一做，总结一下大螺线管在什么情况下会产生感生电流？
（分组实验，合作交流，共享资源，再次归纳感应电流产生条件.即当开关通、断、滑动变阻器改变电阻电流变化电流的磁场变化磁场强弱变化，可以产生感应电流.同时分析条形磁铁在大螺线管中上下相对运动也是改变大螺线管中的磁场强弱，证实猜想2.）
问题5 （重新审视部分导体切割磁感线实验）闭合回路一部分导体切割磁感线实验中，闭合回路所处的磁场强弱并未发生变化，也能产生感应电流，为什么？（引发新认知冲突，诱发学生向思维深刻性方向发展，对感知材料分类比较，培养抽象思维.猜想3：磁感应强度B未变，闭合回路包围的面积S发生变化也能产生感应电流.）
问题6 （为了巩固学生的新认知，用旧矿泉水桶自制大线圈构造匀强磁场区域如图3甲，它的内部基本上近似一匀强磁场截面如图3乙，演示：磁场不变，让这个方形线圈移动，从ⅠⅡⅢ平移，）线圈进磁场，有无感应电流？（有），出磁场，有无电流？（有），在磁场内部运动有无电流？（无），认知冲突再起，导体切割磁感线，也不一定产生感应电流）使线圈在图3乙中Ⅱ位置绕线圈某一边为轴转动有无电流？（有），使线圈垂直于磁场，在图3乙中Ⅱ位置改变形状有无电流？（有）.（收集证据，分类比较，抽象概括出结论如表1.）
结论：线圈在磁场中面积变化可以产生感应电流.证实猜想3.
问题7 对猜想1和猜想2可以概括为猜想2的结论，对猜想2和猜想3能否进这一步概括？怎样概括？（引导学生思维发展，通过学生分析、综合、抽象、概括、归纳得出结论）
尝试性猜想2：闭合电路包围面积S——不变 磁场强弱B——变化
尝试性猜想3：闭合电路包围面积S——变化 磁场强弱B——不变
两个因素：面积S和磁场强弱B；是否有一个物理量也包含这两个要素
（如果没有，根据研究方便的需要，当然也可以“创造”）
引出磁通量：“尝试性猜想2”和“尝试性猜想3”可概括为磁通量“变化”
进一步的结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就有感应电流.
反思 （1）从知识序来看，怎样引导学生从直接的观察结果，转而从磁通量（以及磁通量变化）的角度陈述、概括有关实验结果是一个值得注意的教学环节.因此，基于知识序设计问题是优化教学序，促进课堂教学问题化生成的基础.
（2）从思维序来看，有效的课堂问题化教学中的问题设计应针对学生的前认知开展.教学中引导学生有针对性地经历问题解决过程，在这个过程中，不断丰富素材的积累，完善和纠正头脑中的不准确、不完整的前认知，发展学生已有的正确认识，达到科学知识的建构.本节教学应从实验观察、进而分类比较、综合论证、抽象概括、归纳结论，从而得出电磁感应产生条件，关注学生在归纳过程中出现的一些不成熟，有待改进的结论，借助认知冲突构建问题、引领探究的解决问题、逐渐逼近结论.而不是力求一步到位，事实上一步也难以到位.因此，关注思维序设计问题是优化教学序核心.