基于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)目標(biāo)結(jié)構(gòu)分析

《電磁感應(yīng)》是人教版高中物理選修3-2的第一章內(nèi)容，本章以“現(xiàn)象—規(guī)律—本質(zhì)—實際應(yīng)用”的順序，呈現(xiàn)人類對“電磁感應(yīng)”的認(rèn)識發(fā)展規(guī)律。《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》是本章第五節(jié)內(nèi)容，屬于認(rèn)知鏈條上的“本質(zhì)”環(huán)節(jié)?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中提出“理解法拉第電磁感應(yīng)定律”這一要求。從顯性術(shù)語來講，它屬于知識與技能的理解水平；從認(rèn)知發(fā)展的角度來講，該定律需要在一個相對完整的教學(xué)單元中，通過逐步深化才能實現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)，而不是通過某一節(jié)課就能完成的教學(xué)任務(wù)。該節(jié)屬于理解電磁感應(yīng)的本質(zhì)特征即“非靜電力的來源分析”這一環(huán)節(jié)。從認(rèn)知行為方式上看，該節(jié)定位在“鞏固和深化理解法拉第電磁感應(yīng)定律”這一教學(xué)要求。人教版選修3-2《電磁感應(yīng)》一章，自2005年以來教材內(nèi)容和編寫結(jié)構(gòu)都沒有變化，但其中章節(jié)的標(biāo)題名稱卻發(fā)生了三次改變，如表1所示。從表1可知，雖然該節(jié)的內(nèi)容始終沒有發(fā)生變化，但章節(jié)名稱的改變表明教材的編寫在逐漸回歸到教材本身的邏輯結(jié)構(gòu)中。其中，第一階段和第三階段一樣，旨在闡述電磁感應(yīng)的本質(zhì)特征，從非靜電力搬運電荷做功形成電源的電勢能來分析誰來充當(dāng)非靜電力。教材的設(shè)計比較符合“現(xiàn)象—規(guī)律—本質(zhì)—應(yīng)用”這一認(rèn)知規(guī)律，教材引入感生電動勢和動生電動勢的概念是想從電源本質(zhì)特征的角度進(jìn)一步揭示電磁感應(yīng)。從認(rèn)知目標(biāo)上是想實現(xiàn)“非靜電力的來源分析”這一目標(biāo)，從方法體系上是想“通過做功研究能量”這一思路來研究電磁感應(yīng)，三個時期教材的編寫都沿襲了這一思路，因此，該節(jié)的教學(xué)重點是在對感生電場和洛倫茲力對電荷做功，實現(xiàn)其他形式的能向電能轉(zhuǎn)化的認(rèn)識上。而章節(jié)名稱的改變必然會導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)定位的差異。第二個時期章節(jié)名稱的改變是因為在沒有深入解讀課標(biāo)的情況下，人為刻意地區(qū)分兩種電動勢，選編各種練習(xí)題進(jìn)行不必要的強化。因此，2007年秋季再版時將其改為《電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用》。但這一名稱的改變客觀上導(dǎo)向課堂教學(xué)降低甚至是舍棄對該節(jié)的教學(xué)要求，將其定位在法拉第電磁感應(yīng)定律的鞏固和應(yīng)用上，通過大量習(xí)題強化已成為常態(tài)教學(xué)的追求。這種基于評價的設(shè)計自然將該章節(jié)變?yōu)榱?xí)題課，背離了教材的初衷，無法實現(xiàn)課標(biāo)設(shè)定的意圖。為了引導(dǎo)教師進(jìn)行基于課程標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計，2011年教材又將該節(jié)更名為《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》，這是從現(xiàn)象分類學(xué)的角度對引起磁通量變化的原因進(jìn)行分類，回歸“現(xiàn)象—規(guī)律—本質(zhì)—應(yīng)用”這一遞進(jìn)發(fā)展的認(rèn)知鏈條。不同版本教材內(nèi)在的邏輯關(guān)系盡管有差異，但都是基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行設(shè)計和編排的。課程標(biāo)準(zhǔn)是綱領(lǐng)性文件，它是教材編寫、教學(xué)實施和教學(xué)評價的依據(jù)，因此，基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》的有效解讀，根據(jù)章節(jié)在認(rèn)知發(fā)展中的地位進(jìn)行課標(biāo)分解，制定可行的教學(xué)目標(biāo)，以此設(shè)計程序化問題驅(qū)動認(rèn)知的發(fā)展，是實現(xiàn)教學(xué)有效性的關(guān)鍵。一、如何分解課標(biāo)形成課時學(xué)習(xí)目標(biāo)有效實現(xiàn)課程目標(biāo)的前提是研讀教材、分析全章的知識結(jié)構(gòu)、剖析不同章節(jié)之間的邏輯關(guān)系、凸顯該章節(jié)在認(rèn)知鏈條上所處的環(huán)節(jié)，再依據(jù)課標(biāo)要求確定章節(jié)的地位。教師只有在大的教學(xué)單元背景下對執(zhí)教章節(jié)充分解構(gòu)，才能在相對宏觀的標(biāo)準(zhǔn)框架下設(shè)定具體可操作的教學(xué)目標(biāo)。如果單純遷移課程標(biāo)準(zhǔn)對此知識點的要求，不僅使章節(jié)教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定缺乏可操作性，而且在行為要求的顯性術(shù)語的界定上也難以把握，因此，只有通過研讀課標(biāo)，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，形成層次性的教學(xué)要求，通過對大單元的解構(gòu)，才能完成課標(biāo)指定的要求，基于結(jié)構(gòu)性目標(biāo)導(dǎo)引下的教學(xué)設(shè)計才會真實而富有成效。如果是在沒有課標(biāo)參照下的大單元教材研讀，將會失去目標(biāo)指向。將課標(biāo)要求簡單視為某一章節(jié)教學(xué)目標(biāo)的行為是對課程標(biāo)準(zhǔn)的誤解。以《電磁感應(yīng)》一章為例有效研讀課標(biāo)：一是構(gòu)建電磁感應(yīng)一章的認(rèn)知鏈條；二是準(zhǔn)確理解法拉第電磁感應(yīng)定律的層次性要求。1.解構(gòu)《電磁感應(yīng)》的認(rèn)知發(fā)展鏈條要從認(rèn)知發(fā)展的過程對全章實施解構(gòu)，教師必須把握好學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的三個階段：第一階段從感應(yīng)電流的角度認(rèn)識電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這一階段教材是以人文與科學(xué)探究并重的方式進(jìn)行設(shè)計，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。分別通過科學(xué)史的學(xué)習(xí)闡述法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程；通過幾種典型實驗的探究認(rèn)識感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件；對實驗現(xiàn)象及其結(jié)果進(jìn)行分析形成楞次定律；通過說明楞次定律與右手定則的關(guān)系，形成學(xué)科思想中統(tǒng)一的思維方式。第二階段從電動勢的角度認(rèn)識電磁感應(yīng)現(xiàn)象。要讓學(xué)生知道這一階段相對第一階段有進(jìn)一步的拓展，教材在形成規(guī)律的過程中并不采取實驗探究的方式，而是通過科學(xué)史的陳述及對實驗定性分析，讓學(xué)生進(jìn)一步明確磁通量變化的快慢決定了電動勢的大小，形成法拉第電磁感應(yīng)定律。教材這樣安排的意圖是讓學(xué)生了解物理學(xué)的規(guī)律并不一定都是直接歸納的結(jié)果，而是通過分析許多間接的物理事實和實驗后升華出來的，且規(guī)律的正確性往往是由其推論的正確性來證實的，這也就決定了本章節(jié)不要求通過實驗探究來建立物理規(guī)律。第三階段探究電磁感應(yīng)的本質(zhì)。這一階段認(rèn)知發(fā)展的載體是從電動勢的物理意義來認(rèn)識電磁感應(yīng)，即通過探尋非靜電力的來源和做功過程來認(rèn)識電磁感應(yīng)的本質(zhì)，因此，本章節(jié)的重點也就鎖定為“非靜電力的來源是什么”這一命題。2.明確不同章節(jié)的教學(xué)地位，理解法拉第電磁感應(yīng)定律的層次性要求章節(jié)教學(xué)目標(biāo)是課標(biāo)的環(huán)節(jié)性分解和課程標(biāo)準(zhǔn)在不同認(rèn)知階段的具體要求，是具體教學(xué)的行動指南；它相對于課標(biāo)解讀是更加具體的實踐行為，因為章節(jié)教學(xué)目標(biāo)關(guān)注的是“是什么”和“為什么”，是對目標(biāo)維度和學(xué)習(xí)領(lǐng)域進(jìn)行描述性的指導(dǎo)而不是操作行為。（1）學(xué)習(xí)程序研究要分解“理解法拉第電磁感應(yīng)定律”這一課程目標(biāo)，必須注意行為動詞“理解”的層次性、發(fā)展性和階段性。對電磁感應(yīng)的理解除了上述三個階段外，還必須通過自感和互感兩類現(xiàn)象的學(xué)習(xí)才能真正理解該規(guī)律的內(nèi)涵.本章第四節(jié)《法拉第電磁感應(yīng)定律》只是課程目標(biāo)要求的第一層次，根據(jù)教材的邏輯結(jié)構(gòu)對這一階段的學(xué)習(xí)程序是：①明確發(fā)生磁通量變化的位置就是電源所在處。②建立感應(yīng)電動勢的概念。③通過實驗定性分析并得出決定感應(yīng)電動勢大小的因素。④通過理論探究歸納并形成法拉第電磁感應(yīng)定律。⑤通過對導(dǎo)線平動切割磁感線場景的分析，利用法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)出E=BLv。⑥通過對電動機模型的分析，認(rèn)識反電動勢。（2）學(xué)習(xí)目標(biāo)研究從學(xué)科認(rèn)識論角度來看，平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是法拉第電磁感應(yīng)定律的特例，反電動勢作為感應(yīng)電動勢概念的補充，旨在加強對“不同形式的能量相互轉(zhuǎn)化是通過克服安培力做功來實現(xiàn)”的認(rèn)識。從認(rèn)知發(fā)展的角度來看，只是“了解”和“認(rèn)識”，而對電磁感應(yīng)本質(zhì)的理解只有清楚了非靜電力的來源后，才能形成對電磁感應(yīng)的完整認(rèn)識。通過上述任務(wù)的分析及對《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中的“理解法拉第電磁感應(yīng)定律”的理解，其學(xué)習(xí)目標(biāo)就可確定為：①理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式。②知道公式E=BLv的推導(dǎo)過程。③會用和E=BLv解決問題。（3）有效學(xué)習(xí)任務(wù)研究從認(rèn)知結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)心理角度分析，進(jìn)行更高層次的學(xué)習(xí)即形成第三階段有效學(xué)習(xí)任務(wù)的遞進(jìn)關(guān)系是：①從分類學(xué)的角度看，要知道引起磁通量變化的原因。②從能量轉(zhuǎn)化的角度看，要知道何種形式的能向電能轉(zhuǎn)化。③從做功的角度看，要認(rèn)識非靜電力的客觀存在。④從做功的過程看，要認(rèn)識哪種力充當(dāng)非靜電力。（4）教學(xué)程序研究《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》是認(rèn)知鏈條中的“本質(zhì)”這一環(huán)節(jié)，其教學(xué)目標(biāo)并不是對法拉第電磁感應(yīng)定律的一般性應(yīng)用。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和該階段目標(biāo)的層次及教材的邏輯結(jié)構(gòu)，在對學(xué)情進(jìn)行有效診斷的基礎(chǔ)上，結(jié)合“活動建議”的要求設(shè)定具體可行的學(xué)習(xí)目標(biāo)是進(jìn)行有效教學(xué)程序設(shè)計的關(guān)鍵，因此，對于揭示電磁感應(yīng)本質(zhì)特征的章節(jié)教學(xué)，可通過以下程序加以呈現(xiàn)：①認(rèn)識現(xiàn)象，即清楚其他形式的能可向電能轉(zhuǎn)化。②實驗探究，即通過實驗探究誰充當(dāng)非靜電力。③邏輯推理，即動生電動勢中非靜電力的來源分析，其教學(xué)難點是洛倫茲力不做功與洛倫茲力分矢量做功的認(rèn)知沖突。④感生電動勢中渦旋電場的特征描述與靜電場的比對性分析。至此，關(guān)于電磁感應(yīng)遞進(jìn)的三個層次的認(rèn)識就鮮明地呈現(xiàn)出來。因此，通過對課標(biāo)的解讀，將課程標(biāo)準(zhǔn)中抽象的課程目標(biāo)細(xì)化為具體的、可操作的章節(jié)教學(xué)目標(biāo)，并且用可觀察、可測量的行為動詞，準(zhǔn)確、精煉地表述出來，是實踐基于標(biāo)準(zhǔn)框架下有效教學(xué)的關(guān)鍵。二、目標(biāo)導(dǎo)引下有效教學(xué)設(shè)計的研究基于課程標(biāo)準(zhǔn)的有效教學(xué)設(shè)計是指通過分析與解讀課程標(biāo)準(zhǔn)，形成層次性的教學(xué)目標(biāo)要求，根據(jù)章節(jié)內(nèi)容設(shè)置符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)。它體現(xiàn)了章節(jié)教學(xué)的設(shè)想，展現(xiàn)了為實現(xiàn)這一目標(biāo)而選擇的教學(xué)策略及方法。由于對教學(xué)過程實施引導(dǎo)的是教學(xué)目標(biāo)，因此，教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)設(shè)計的重要組成部分，是教學(xué)活動的出發(fā)點和歸宿，是教學(xué)設(shè)計的核心和課堂教學(xué)的準(zhǔn)繩。它具有導(dǎo)向、控制、激勵、測度等功能，關(guān)系到教學(xué)效果的優(yōu)劣。《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》這一節(jié)中包括“電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場”和“電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力”兩個二級標(biāo)題。第一個標(biāo)題的中心是感生電場，其教學(xué)的重點是認(rèn)識渦旋電場，理解這種特殊場對電荷的作用力充當(dāng)非靜電力；第二個標(biāo)題的中心是“洛倫茲力”，其教學(xué)的重點是通過過程分析突出因果邏輯關(guān)系，進(jìn)而明確洛倫茲力搬運電荷定向移動充當(dāng)非靜電力與已有的“洛倫茲力不做功”間的矛盾沖突。根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)，筆者對《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》一節(jié)的教學(xué)順序進(jìn)行了整合，采取先學(xué)習(xí)動生電動勢再學(xué)習(xí)感生電動勢。對程序化問題的設(shè)計，先由閉合回路再到開路，先由電源的本質(zhì)特征再到感應(yīng)電動勢的理解，逐步深入。1.動生電動勢學(xué)習(xí)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)性分析與程序化問題的設(shè)計該部分的教學(xué)目標(biāo)是：了解動生電動勢的產(chǎn)生以及與洛倫茲力的關(guān)系，會判斷動生電動勢的方向，并會計算它的大小?！傲私狻笔菍由妱觿軪=BLvssinθ的再認(rèn)識，是對法拉第電磁感應(yīng)定律的進(jìn)一步熟練應(yīng)用。而識別是否是洛倫茲力充當(dāng)非靜電力、將動能轉(zhuǎn)化為電能是知識的發(fā)展性應(yīng)用，是從已知向未知發(fā)展的學(xué)習(xí)過程。在實際的教學(xué)中，“了解動生電動勢的產(chǎn)生以及與洛倫茲力的關(guān)系”是這一部分的主要教學(xué)目標(biāo)，而實現(xiàn)該教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵應(yīng)當(dāng)是程序化問題的設(shè)計，具體是：（1）在不同圖示之間建立聯(lián)系在閉合回路部分，導(dǎo)體運動切割磁感線產(chǎn)生電動勢與閉合電路之間建立聯(lián)系，如圖1所示。這既是前置教學(xué)的內(nèi)容，也是在學(xué)生已有的認(rèn)知與指向未來發(fā)展的知識之間建立聯(lián)系的渠道，只有通過這一圖示才能引導(dǎo)該主題走向深入。該主題的教學(xué)方式通常是在前置復(fù)習(xí)中呈現(xiàn)：一是通過具體場景的再現(xiàn)，復(fù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律中動生電動勢E=BLv公式；二是在前置復(fù)習(xí)第二個內(nèi)容時，提出以下問題，以便在新舊知識之間建立聯(lián)系，其內(nèi)容是“描述電源特征的物理量是什么？電動勢的物理意義是什么？如何定義電源的電動勢？”通過上述內(nèi)容的復(fù)習(xí)，可在動生切割的閉合回路與電路之間建立必要的鏈接，因而前置復(fù)習(xí)必須強化以下問題：“非靜電力是搬運電荷分別向電源正負(fù)極定向移動的力，其大小由電源來決定；電動勢的物理意義是非靜電力搬運單位正電荷所做的功，即?！痹谛屡f知識之間建立聯(lián)系后，教師可提出問題：①閉合回路中平動切割的導(dǎo)體為什么相當(dāng)于電源？②誰來提供非靜電力？③決定非靜電力大小的因素是什么？④如何定義電源的電動勢？⑤若根據(jù)電源電動勢的定義式來定義，形成的表達(dá)式與平動切割的表達(dá)式E=BLv是否一致？通過上述問題的追問更易形成有效的發(fā)展性學(xué)習(xí)目標(biāo)，這是利用已有的電動勢的知識揭示動生電動勢的產(chǎn)生，進(jìn)而理解洛倫茲力充當(dāng)非靜電力的前提。（2）從因果關(guān)系上展示其成因和機理第二層次應(yīng)當(dāng)是通過展示的物理圖景，從因果關(guān)系上對“電荷定向移動”的物理過程詳盡地闡述，這是學(xué)習(xí)洛倫茲力充當(dāng)非靜電力的關(guān)鍵。同時，通過對認(rèn)知沖突的分析，提出洛倫茲力搬運電荷做功與已有知識間產(chǎn)生的認(rèn)知沖突，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生理解“洛倫茲力不做功”這一結(jié)論。教學(xué)的有效性不僅是指教學(xué)方法的使用及教學(xué)策略選擇的恰當(dāng)性，更多是指對認(rèn)知鋪墊設(shè)置的有效性，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有助于教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。教學(xué)前的預(yù)設(shè)只有基于學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，尊重學(xué)科的邏輯結(jié)構(gòu)才能形成真實合理的設(shè)計，因此，物理情景的設(shè)置也應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn)，由淺顯到復(fù)雜，具體表現(xiàn)在對以下兩個物理事實的建立上，一是消耗導(dǎo)體棒的動能逐漸向閉合回路的電能轉(zhuǎn)化。其因果邏輯關(guān)系是：運動方向上的速度導(dǎo)致電荷受到與之垂直方向的洛倫茲力，力使導(dǎo)體棒內(nèi)的電荷具有方向的速度，發(fā)生定向運動；二是安培力是所有運動電荷受到磁場作用力的宏觀體現(xiàn)。從認(rèn)知發(fā)展的程序性上，我們必須凸顯思維發(fā)展的三個環(huán)節(jié)：環(huán)節(jié)1導(dǎo)體棒在x方向上的運動導(dǎo)致y方向上電動勢的產(chǎn)生，由此建立的電流成因的理想化模型。其邏輯關(guān)系的大前提是電荷的定向移動形成電流；小前提是導(dǎo)體棒在外力作用下沿x方向勻速直線運動，導(dǎo)體棒內(nèi)的電荷隨棒的運動而具有水平方向的速度，且；因果邏輯是電荷因具有x方向上的速度而受到洛倫茲力，因而沿y方向產(chǎn)生定向運動。結(jié)論導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，因隨著導(dǎo)體棒運動而受到洛倫茲力，該力搬運電荷使其發(fā)生定向移動，充當(dāng)了電源內(nèi)部的非靜電力。如果對這一環(huán)節(jié)僅停留在因果邏輯推理而不對深層次問題進(jìn)行引申，則無法將形成的知識納入到已有的知識和經(jīng)驗中，仍然不是有效的建構(gòu)，因此，可提出以下探究引申的問題：①力搬運電荷做功，充當(dāng)非靜電力，如何表征其做功的大??？②如何定義電動勢？③試比較在該場景下，推導(dǎo)的電動勢與導(dǎo)體棒平動切割磁感線產(chǎn)生的電動勢的聯(lián)系和區(qū)別。環(huán)節(jié)2克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電路的能量。從因果關(guān)系看，因電荷沿y方向上發(fā)生定向移動而受到-x方向上的-作用，如圖2所示。環(huán)節(jié)3“洛倫茲力不做功”與“洛倫茲力的分矢量做功”認(rèn)知沖突的解決。（3）從功能轉(zhuǎn)化角度深化對動生電動勢的理解第三層次是從功能轉(zhuǎn)化角度理解洛倫茲力做功與非靜電力做功、洛倫茲力做功與安培力做功關(guān)系。為凸顯能量轉(zhuǎn)化的方向性，教師應(yīng)當(dāng)通過遞進(jìn)性物理場景的展現(xiàn)，逐步實現(xiàn)“了解”這一行為動詞中蘊含的“辨認(rèn)事實”這一教學(xué)要求。場景設(shè)置如圖1所示，導(dǎo)體棒在外力作用下沿x方向做勻速直線運動，到具有初速度的導(dǎo)體棒逐漸停下來。2.感生電動勢學(xué)習(xí)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)分析與程序化問題的設(shè)計將該主題的教學(xué)目標(biāo)確定為“了解感生電場，知道感生電動勢產(chǎn)生的原因，會判斷感生電動勢的方向，并會計算它的大小”。從教學(xué)目標(biāo)的邏輯結(jié)構(gòu)分析，認(rèn)識感生電場是前提，渦旋電場與靜電場的比較是教學(xué)的難點，渦旋電場對電荷的作用力充當(dāng)非靜電力是邏輯的必然結(jié)果。由此可知，該主題的教學(xué)重心應(yīng)落腳于認(rèn)識渦旋電場的獨立存在性上?，F(xiàn)行教材的邏輯結(jié)構(gòu)是先通過對電源特性的分析，指出非靜電力搬運電荷做功轉(zhuǎn)化為電源的電勢能，通過展示圖3提出“磁場發(fā)生變化時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，誰充當(dāng)非靜電力？”這一問題。從章節(jié)目標(biāo)的設(shè)定來看，這種從已有的感知出發(fā)進(jìn)行推理的方式是有效的，但如果從有利于麥克斯韋電磁理論的認(rèn)知發(fā)展來看卻沒有真實的效力，因為這種設(shè)計不利于學(xué)生對“感生電場不依賴于金屬導(dǎo)體而獨立存在”的認(rèn)識。從基于課程標(biāo)準(zhǔn)框架下的教學(xué)目標(biāo)層次性看，它缺乏發(fā)展性。教材在還沒有利用已有知識推理時，就直接給出“磁場變化時候會在空間激發(fā)一種電場”，進(jìn)而給出感應(yīng)電場，并通過閉合導(dǎo)體中自由電荷的定向運動指出非靜電力的來源，利用這一推理直接提出電子感應(yīng)加速器。教材這種簡潔的安排似乎符合學(xué)生的認(rèn)知，但如果從知識體系的發(fā)展和后續(xù)性知識的生成來審視，這種編寫并不十分科學(xué)有效。從認(rèn)知形成的遞進(jìn)關(guān)系上分析，應(yīng)當(dāng)完成如下程序才更加富有成效、從提供的場景順序看，從“閉合圓環(huán)—缺口圓環(huán)—缺口擴大沒有介質(zhì)”。在行動策略上應(yīng)采取有序的任務(wù)驅(qū)動，其內(nèi)容是：①（有形）變化的磁場在圓環(huán)中產(chǎn)生電動勢對外電路供電，提出誰來充當(dāng)電源。②利用已有知識判斷感生電流的方向，計算電動勢的大小。③根據(jù)電流的方向判斷閉合回路中電場的方向。④提出誰來充當(dāng)非靜電力的來源這一問題。⑤根據(jù)“電荷的定向移動形成電流”這一事實進(jìn)行邏輯判斷。⑥對非閉合線圈“有勢無流”現(xiàn)象的判斷。⑦缺口圓環(huán)之間和內(nèi)部電場連續(xù)性的認(rèn)識，形成渦旋電場的特征性認(rèn)識。⑧將渦旋電場與靜電場進(jìn)行比較。⑨由于圓環(huán)缺口進(jìn)一步擴大，直至沒有介質(zhì)，形成“磁場變化在正交平面內(nèi)激發(fā)渦旋電場”這一物理事實。進(jìn)而形成“變化的磁場產(chǎn)生電場”這一認(rèn)識。用列表法比較渦旋電場和靜電場之間的異同點，同時設(shè)計必要的習(xí)題進(jìn)行鞏固和深化是此環(huán)節(jié)的有效設(shè)計，如表2所示。除表2的比較外，設(shè)計程序化的練習(xí)是深化和提高認(rèn)識的重要手段。層次性的習(xí)題設(shè)計示例如下：練習(xí)2如圖5所示，在內(nèi)壁光滑且水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口直徑的帶正電的小球（重力不計），正以速率沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動。若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強度隨時間成正比例增加的變化磁場，設(shè)運動