倡導(dǎo)“問題式”教學(xué)，促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的達(dá)成

何洪

【摘要】新版物理課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“問題式”教學(xué)是達(dá)成物理核心素養(yǎng)的重要途徑和方法，是課改經(jīng)過十余年的成功經(jīng)驗(yàn)提煉出來的，有待廣大教師進(jìn)一步探討與研究。文章根據(jù)新版課程標(biāo)準(zhǔn)精神，對“問題式”教學(xué)進(jìn)行有益的嘗試與探索，總結(jié)了一些做法與體會(huì)，以期與同行們商討。

【關(guān)鍵詞】問題式;創(chuàng)設(shè)情境;物理實(shí)驗(yàn);實(shí)踐應(yīng)用

2007年秋季，新一輪高中課程改革在神州大地全面鋪開，至今已走過十余年風(fēng)風(fēng)雨雨的歷程。十多年來，廣大高中教師都在這場史無前例的課程改革中接受考驗(yàn)，經(jīng)歷革新、充電、反思過程，紛紛擺脫傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，創(chuàng)新適應(yīng)新時(shí)代要求的教學(xué)方法和方式，創(chuàng)造性地發(fā)展巧妙的課堂教學(xué)構(gòu)思，研究出獨(dú)具匠心的教改精品，提高了課堂教學(xué)效果，使課程改革后浪推前浪，不斷取得明顯成效。然而，隨著新時(shí)代經(jīng)濟(jì)、科技的迅猛發(fā)展和社會(huì)生活的深刻變化，以及新時(shí)代對培養(yǎng)人才質(zhì)量的新要求，課改進(jìn)入深水區(qū)，存在不適應(yīng)和亟待改進(jìn)的問題。在這場改革的緊要關(guān)頭，2018年春天，迎來了教育部最新頒發(fā)的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（下稱新版課標(biāo)）。筆者如沐春風(fēng)，久旱逢甘露，如饑似渴地進(jìn)行解讀和認(rèn)真鉆研，從中得到啟發(fā)。

新版課標(biāo)明確指出：“無論是物理知識的教學(xué)，還是物理問題的解決，都要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，根據(jù)解決問題的需要，收集和選擇有用信息，基于證據(jù)和邏輯對問題做出合理解釋，培養(yǎng)學(xué)生具有準(zhǔn)確表述問題解決過程與結(jié)果的意愿和能力。”[1]這闡明了“問題式”教學(xué)是物理課堂教學(xué)改革的重要基調(diào)，離開了問題，所謂的科學(xué)思維、科學(xué)探究、實(shí)踐創(chuàng)新就無從談起，所謂提升物理核心素養(yǎng)也無法達(dá)成。因此，筆者以新版課標(biāo)下的“問題式”教學(xué)作為課題進(jìn)行研究，結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，將其中的做法和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來，供同行們共同探討。

一、從創(chuàng)設(shè)情境中引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)科學(xué)思維能力

新版課標(biāo)指出：“創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行教學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)具有關(guān)鍵作用。學(xué)生從情境中發(fā)現(xiàn)和提煉問題，對問題的可能答案做出假設(shè)，并根據(jù)問題情境運(yùn)用已有知識制訂探究計(jì)劃，選擇符合情境要求的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲取客觀、真實(shí)的數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析形成關(guān)于物理規(guī)律的結(jié)論。”[1]新版課標(biāo)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生從情境中發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。人類最重要、最本質(zhì)的資源是思維，它像蘊(yùn)藏在人類大腦中的石油[2]，只要合理地開發(fā)和利用，就會(huì)創(chuàng)造出人間奇跡。

古人云：“疑為思之初，學(xué)之端?！币馑际钦f，疑問是思維的開始，是探究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。研究課改的專家余文森教授指出，新課程學(xué)習(xí)方式特別強(qiáng)調(diào)問題在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的重要性，一方面強(qiáng)調(diào)通過問題來進(jìn)行學(xué)習(xí)，另一方面通過學(xué)習(xí)來生成問題，把學(xué)習(xí)過程看成是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程[3]。創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)，學(xué)生置于情境中，陶醉其間，必然會(huì)產(chǎn)生聯(lián)想和想象，產(chǎn)生好奇心，問題就油然而生?，F(xiàn)代信息技術(shù)為物理課堂創(chuàng)設(shè)情境提供了前所未有的助力和效果。那生動(dòng)形象的畫面、清晰的語言深深地吸引著學(xué)生的眼球，印入學(xué)生的腦海，學(xué)生思維的閘門被打開，產(chǎn)生許多美妙的問題。因此，筆者認(rèn)為高中的物理課堂教學(xué)應(yīng)盡可能地運(yùn)用信息技術(shù)來創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。

例如學(xué)習(xí)“彈力”一課，筆者根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，課前制作了課件。上課伊始，筆者利用多媒體技術(shù)展示課件，要求學(xué)生觀察所展示的兩幅圖片。學(xué)生聚精會(huì)神地觀看撐竿運(yùn)動(dòng)員撐起撐桿，隨著撐桿彎曲變形，放開，輕松地躍過近2米的跳高線。再觀看第二幅圖片，把橡皮筋拉長，然后放松。接著引導(dǎo)：“你們觀察這兩幅圖片，發(fā)現(xiàn)了什么呢？”學(xué)生異口同聲地說：“圖片中的撐桿和橡皮筋都發(fā)生了形狀的變化?！碧岢鲇腥さ膯栴}：“它們形變的共同點(diǎn)是什么？是不是所有物體的形變都有這種特點(diǎn)？”[4]

在學(xué)生肉眼觀察圖片后，筆者要求學(xué)生動(dòng)手操作，親自體驗(yàn)，并給每位學(xué)生分發(fā)一個(gè)彈簧、一塊橡皮泥，然后告訴學(xué)生：用力將細(xì)彈簧拉直，觀察彈簧的形變過大時(shí)的情況;用手指擠壓橡皮泥，觀察橡皮泥的形變情況。學(xué)生感受到物體在力的作用下形狀和體積發(fā)生了改變。教師引導(dǎo)歸納：“物體這種變化叫作形變，當(dāng)物體在撤去外力時(shí)能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫作彈性形變;當(dāng)物體形變過大，超過一定的限度，撤去作用力的物體不能完全恢復(fù)原來的形狀，這種限度叫彈性限度?！盵4]

接下來，繼續(xù)創(chuàng)設(shè)情境，師生協(xié)作做了兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：一是用雙手?jǐn)D壓燒瓶，二是桌面激光反射。要求學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并從兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)特點(diǎn)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生的興趣，使學(xué)生間接感受微小形變的存在，體會(huì)實(shí)驗(yàn)的放大思想。然后讓學(xué)生分組做探究實(shí)驗(yàn)（略），從而總結(jié)出彈力的定義、產(chǎn)生條件及彈力方向。

在高中物理教學(xué)中以創(chuàng)設(shè)情境貫穿整個(gè)教學(xué)過程，激發(fā)了學(xué)生的好奇心，打開了學(xué)生思維的閘門，使學(xué)生饒有興趣地發(fā)現(xiàn)和提煉問題，在愉悅的氛圍中主動(dòng)接受知識，從而培養(yǎng)科學(xué)思維能力。

二、從物理實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)提煉問題，發(fā)展科學(xué)探究能力

眾所周知，物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，無論是物理科學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展，還是物理概念的提煉和物理規(guī)律的形成，或是科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)和核心素養(yǎng)的提升，都需要物理實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。新版課標(biāo)強(qiáng)調(diào)：“在高中物理課程中，應(yīng)注重科學(xué)探究尤其注重物理實(shí)驗(yàn)，這在培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)態(tài)度等方面有重要地位?！辈⒅刂该鳎骸霸谖锢韺?shí)驗(yàn)中，應(yīng)發(fā)掘?qū)嶒?yàn)在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力的潛在價(jià)值。教師可在一些物理實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生在觀察和體驗(yàn)后有所發(fā)現(xiàn)，有所聯(lián)想，萌發(fā)出科學(xué)問題;還可在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)設(shè)任務(wù)，讓學(xué)生在完成任務(wù)過程中運(yùn)用科學(xué)思維，自己提煉應(yīng)探究的科學(xué)問題?！盵1]

物理實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生親身體驗(yàn)，“用自己的身體去親身經(jīng)歷，用自己的心靈去親自感悟”（余文森）[3]。學(xué)生通過親身實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)獲得知識，獲得直接經(jīng)驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要平臺。有了這個(gè)平臺，學(xué)生可以從被動(dòng)接受知識轉(zhuǎn)向主動(dòng)獲取知識。面對實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生必然產(chǎn)生好奇心，而且通過腦、手、眼、耳等感官的共同作用，探索的興趣油然而生，由此聯(lián)想和想象，萌發(fā)出科學(xué)問題。此時(shí)，教師應(yīng)協(xié)作引導(dǎo)，循循善誘，讓學(xué)生針對發(fā)現(xiàn)和提出的各種奇妙問題進(jìn)行交流討論，歸納總結(jié)，求同存異，提出應(yīng)探究的科學(xué)問題。

例如“探索機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)伊始，教師創(chuàng)設(shè)問題情境，回顧上節(jié)課“機(jī)械能守恒定律”的內(nèi)容、含義和適用條件，并提出問題：“從理論推導(dǎo)得出機(jī)械能守恒定律，是不是還要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證呢？”學(xué)生立刻興奮起來，紛紛要參與驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。教師要求準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物（帶鐵夾）、毫米刻度尺等。學(xué)生分組按圖示要求安裝實(shí)驗(yàn)器材。面對已安裝好的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題：“選擇重物，是輕一點(diǎn)還是重一點(diǎn)好呢？本實(shí)驗(yàn)要不要測量重物的質(zhì)量？”[4]經(jīng)過思考討論，分析測量，得出答案：選取質(zhì)量較大、體積較小的重物比較好，而且無需測量物體的質(zhì)量。接著，學(xué)生按步驟動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，各組根據(jù)設(shè)計(jì)的方案，完成實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，提出問題：“對于實(shí)際獲得的紙條，如何判定紙條上的第一個(gè)點(diǎn)就是紙帶剛開始下落時(shí)打下的呢？在處理紙帶時(shí)可以不用到起始點(diǎn)嗎？”[4]教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，此時(shí)學(xué)生感到困惑，進(jìn)行質(zhì)疑：“如何測量物體的瞬時(shí)速度？”[5]各小組討論交流，分析歸納，總結(jié)誤差來源，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生經(jīng)歷了探究規(guī)律的過程，體驗(yàn)了科學(xué)探究的樂趣，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識與學(xué)好物理的信心。

上述案例表明，在物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)讓學(xué)生動(dòng)手操作，親身體驗(yàn)。在此過程中，學(xué)生腦子動(dòng)起來，掀起思維的波浪，萌發(fā)的問題接踵而來，挖掘了發(fā)現(xiàn)問題的潛在價(jià)值，為學(xué)生展示才華提供了機(jī)會(huì)，同時(shí)也有利于促進(jìn)學(xué)生對知識內(nèi)在轉(zhuǎn)化和技能的掌握，為進(jìn)一步科學(xué)探究打好基礎(chǔ)。

三、從生產(chǎn)生活中引導(dǎo)解決問題，提高實(shí)踐應(yīng)用能力

物理概念、物理規(guī)律來源于生活又應(yīng)用于生活。物理離開了生活，將是一片死海。新版課標(biāo)強(qiáng)調(diào)：“應(yīng)把物理課程中所形成的物理觀念和科學(xué)思維用于分析、解決生活中的問題，在解決問題的過程中進(jìn)一步提高探究能力，增強(qiáng)實(shí)踐意識，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，促進(jìn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成?！?[1]這表明，教師在物理教學(xué)中要促使學(xué)生用物理的視覺，從生產(chǎn)生活中捕捉物理問題，主動(dòng)運(yùn)用所學(xué)的物理知識分析生活現(xiàn)象，自主解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，從而提升核心素養(yǎng)。

例如學(xué)習(xí)“力的分解”時(shí)，筆者從生活問題引入。早上有兩位高中學(xué)生去上學(xué)，走在雨后鄉(xiāng)間的泥路上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看見有一輛中型貨車的后輪深陷在濕滑的泥坑中。正在司機(jī)一籌莫展之際，兩位學(xué)生來到車前，其中一位同學(xué)靈機(jī)一動(dòng)，提議司機(jī)找出一根長繩，另一位同學(xué)幫助司機(jī)將繩子的一端系在路旁的大樹上，另一端系在車頭上，將繩子拉直拉緊，然后在繩子的中點(diǎn)位置，沿垂直于繩的方向，三個(gè)人用力拉繩，車子神奇地被拉上來了，幫忙系繩的同學(xué)不解地問：“發(fā)動(dòng)機(jī)還不如我們?nèi)肆?？怎么不?huì)把車?yán)瞿嗫幽?？”出主意的同學(xué)說出利用力的分解原理來解決問題。

又如學(xué)習(xí)“焦耳定律”一課，筆者以生活情境導(dǎo)入。隨著改革開放的深入，我國居民已基本進(jìn)入小康生活水平。電冰箱、電磁爐、電飯煲、空調(diào)、熱水器等家用電器被廣泛使用，由此引發(fā)的火災(zāi)事故越來越多。據(jù)消防部門統(tǒng)計(jì)，很大部分火災(zāi)事故是電線老舊、插座殘損等元件溫度升高而導(dǎo)致的。此時(shí)學(xué)生萌發(fā)疑問：“如何解決家用電器發(fā)生火災(zāi)的問題呢？”筆者要求學(xué)生學(xué)習(xí)本課后，把所學(xué)的如何安全用電的知識教給家人，避免錯(cuò)誤操作導(dǎo)致電器損壞，防止火災(zāi)事故發(fā)生[5]。

上述兩個(gè)案例顯示，高中物理教學(xué)應(yīng)將課堂與生活緊密聯(lián)系起來，體現(xiàn)物理學(xué)來源于生活，寓于生活，用于生活。生產(chǎn)生活中能生成很多有價(jià)值的科學(xué)探究問題，教師應(yīng)鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生把物理知識運(yùn)用到實(shí)際生活中，使學(xué)生完全認(rèn)識到物理學(xué)來源于生活又是解決生活問題的工具，提高實(shí)踐應(yīng)用能力，以提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

總之，新版課標(biāo)強(qiáng)調(diào)了“問題式”教學(xué)的重要性，是根據(jù)課程改革十余年的成功經(jīng)驗(yàn)提煉出來的，有待廣大高中物理教師從不同視覺深入探索與研究。筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，對“問題式”教學(xué)從創(chuàng)設(shè)情境中引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問題，從物理實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)提煉問題，從生產(chǎn)生活中引導(dǎo)解決問題等三個(gè)方面進(jìn)行了探索，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的潛在能力，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成物理核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

問道，王非.思維風(fēng)暴[M].北京：華文出版社，2017.

諶啟標(biāo).高中新課程教師讀本——與新課程一同成長[M].余文森，編.福州：福建教育出版社，2004.

任志鴻.高中物理同課異構(gòu)優(yōu)秀教案（必修1，必修2）[M].?？冢耗戏匠霭嫔?，2010.

任志鴻.高中物理同課異構(gòu)優(yōu)秀教案（選修3-1）[M].海南：南方出版社，2012.