一、研究背景
半个多世纪以来，我国的中学物理教学已形成一种模式，以解题训练为核心，注重“高密度大容量、快节奏”的物理演练，而物理教学中概念的形成过程、定律的推导过程、物理文化的积淀过程普遍受到忽视，强迫性的识记、机械性的模仿、重复性的训练等，使学生的物理意识和物理素养江河日下，这种以解题为目标，以训练为手段的教学模式显然已经不能适应时代发展的需要。
人类进入21世纪以来，随着知识取代资本和能源成为社会最重要的生产要素以及知识更新周期的日渐缩短，人们的观念、思维方式和学习方式也在悄悄地发生变化，未来社会对人才的素质（尤其是终身学习的能力）的要求，也使中学物理课堂教学必须作出反思和应答，越来越多的物理教育工作者认识到，现代物理教育必须从过去以教师为中心、以教材为线索去传授机械性、模仿性、重复性的知识，转向以学生为中心、以问题为线索，使学生获取对未来至关重要的知识；认识的真正任务在于经过感觉而达到思维；教会学生学习，提高学生能力（尤其是思维能力）、完善学生人格，为其终身优质发展奠基。所以以问题为明线、以思维为主线，以发展为暗线的“三线”教学模式应运而生。
二、理论基础
1．波利亚的“问题解决”原理
“问题解决”是指一个人使用已获得的知识经验和技能，通过积极的思维活动去解决一个新的问题，其过程表现为发现（或提出）问题、分析问题、提出假设、验证假设。这里所说的问题并非指那些单纯练习题式的问题，而是包括实际问题和物理内部的问题。问题解决不仅让学生知其然（解决“是什么”），而且要让学生知其所以然（解决“为什么”），甚至要让学生知其必然（解决”将是什么”的问题）。从而给学生指出研究问题的门径，交给学生探索宝藏的“钥匙”，让学生知道如何学习。
2．现代思维科学的一般原理
现代思维科学理论认为，思维是指理性认识的过程，是人脑对客观事物能动的、间接的、概括的反映。思维是在社会实践基础上进行的，它的工具是语言，形式是概念、判断、推理，方法是抽象、归纳、演绎、分析和综合，物理作为承载着培养学生思维任务的主要学科，其课堂教学更应该以思维为主线，当然思维离不开为思维服务的科学训练。
3．赞科夫“教学与发展”原理
赞科夫主张“促进学生智力、道德、情感、性格等整个身心全面和谐发展”是教学的出发点和归宿。要发展学生的创造性思维能力，促使学生越学越聪明、越学越主动、越学越会学、越学越爱学，形成“教学促发展”和“发展促教学”的积极效应。
三、课堂模式
“三线”课堂结构简图如下：
问题线流程──围绕一个问题（主题）在创设一个有利于学生研究的情景、途径和教师启发引导的基础上，通过让学生自己动脑、主动探究、相互协作和寻求老师帮助等手段，达到问题解决的目的；思维线流程──通过思维的载体──问题，来引发学生的感觉，调动学生的思维，达到完成认知的目的；发展线流程──通过问题和感觉产生动机，进而促进学生自己分析和处理信息来实际感受和体验知识的获得过程，进而完成人格的完善；通过思维能力、分析问题、解决问题能力的提高来奠定其终身发展的基础。
四、教学过程
1．设问
此环节属于感知阶段。这里所创设的问题是指实际问题或物理内部的问题。物理的许多真知都是人们经过大量的特殊事例的观察、实验、比较、联想、分析、综合、抽象、概括出来的结论，然后经过严密的论证形成的严谨的物理理论。但是这种严谨性往往掩盖了物理生动形象的一面，因此在教学中，教师就要把凝炼的知识“活化”，创设生动性、形象性、创造性的问题，以利于学生通过思维过程来理解知识。
如学习“电功”这一节时，可打破以教师演示实验。介绍知识为主的常规教学模式，创设“请同学们大胆猜测电功可能与哪些因素有关”的问题为课堂教学的线索起点，则无疑能引发学生的兴趣和学习动机。
2．探究
此环节属于理解阶段，在这个过程中，教师的主要作用是启发学生的思路和方法，而物理知识和技能的掌握则需要学生通过实验探索，运用合理的物理思维，自己动脑，主动探究和相互协作来实现。
如提出“电功可能与哪些因素有关”这个问题后，教师要引导学生大胆猜想，启发学生用控制变量法，自己设计电路进行实验，观察现象、收集数据、发现问题、讨论分析、研究探索，充分发挥直觉思维和形象思维，学生通过自己动脑、主动探究和相互协作从而获得新知识。
3．归纳
此环节属于巩固阶段，在学生的自主学习、研究探索的基础上，指导学生运用物理学的研究方法，采用逻辑推理的手段，对所观察到的现象、收集到的数据、发现的问题、进行分析、综合、抽象、概括、判断、推理、归纳得出结论，这样学生在从提出问题、研究问题、到解决问题的过程中，思维得到发展，能力得到加强，认知的任务也得以完成。
如学生通过这个过程清楚地认识到某段电路上的电功跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电时间成正比，进而得到计算电功的公式W＝UIt。
4．升华
此过程属于应用阶段，升华是指发现物理规律之后及时点拨和延伸，把学生已掌握的知识通过知识间的内在联系，把原知识深化、拓宽，帮助学生从感知、感受到感悟，从掌握知识、促进思考、培养能力走向模塑人格的过程。
如学习了电功公式W＝UIt后，可以让学生根据欧姆定律I＝U／R导出电功的其他公式，W＝U2t／R和W＝I2Rt，研究电功跟电阻的关系，指导学生知道公式的适用条件和适用范围，设计具有针对性和启发性的问题让学生探讨、逐步解疑、消除混淆、步步深入，在探索中有所发现，有所创新，从而在学到知识、获得能力提高的同时模塑人格。