問題解決
——物理學(xué)科核心素養(yǎng)的堅(jiān)實(shí)支撐

李小勤

(江蘇省如皋市白蒲鎮(zhèn)陽(yáng)光初中 226511)

核心素養(yǎng)培育面臨的最大挑戰(zhàn)，在于落地途徑的確定.當(dāng)前，關(guān)于這一問題的探究，人們提出了許多思路，如深度教學(xué)(學(xué)習(xí))等.在筆者看來(lái)，核心素養(yǎng)的培育無(wú)法回避知識(shí)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用等問題，而在知識(shí)的運(yùn)用過程中，學(xué)生必然會(huì)生成一些“關(guān)鍵能力”.知識(shí)的運(yùn)用與問題解決密切相關(guān)，如果問題解決中的問題設(shè)計(jì)更多的接近實(shí)際，問題解決的過程更多的尊重學(xué)生的自主性，那核心素養(yǎng)的培育就會(huì)具有一個(gè)強(qiáng)有力的支撐點(diǎn).

一、問題解決支撐核心素養(yǎng)的可能性

問題，本指障礙或阻力，后有研究者定義其為疑問、質(zhì)疑、不確定性事件、困境等.在物理教學(xué)中，問題不是壞事，恰恰是撬動(dòng)學(xué)生思維、打開學(xué)生思維空間、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要載體.問題的提出很重要，但在學(xué)習(xí)過程中，問題的解決更加重要，因?yàn)閱栴}解決本身就是一個(gè)完整的知識(shí)累積與運(yùn)用過程，因此有人將問題解決理解為學(xué)生個(gè)體建構(gòu)知識(shí)的過程、質(zhì)疑與試錯(cuò)的過程、批判與反思的過程.基于這樣的理解，不難發(fā)現(xiàn)其與核心素養(yǎng)以及物理學(xué)科核心素養(yǎng)之間的關(guān)系.

其一，問題解決與核心素養(yǎng)之間的關(guān)系.核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：一是必備品格；二是關(guān)鍵能力.實(shí)際上在教學(xué)中，教師是先關(guān)注關(guān)鍵能力而后關(guān)注核心素養(yǎng)的，因?yàn)橹挥性陉P(guān)鍵能力形成的過程中，必備品格才能逐步生成.而問題解決本身既是一個(gè)學(xué)習(xí)過程，又是一種學(xué)習(xí)方法，同時(shí)也是能力生成的重要途徑.

例如，在探究“向心力大小與哪些因素有關(guān)”的教學(xué)中，固然將本內(nèi)容的教學(xué)方式確定為科學(xué)探究，但實(shí)際上就是在解決“向心力大小與哪些因素有關(guān)”這一問題，因此就是一個(gè)問題解決過程.這個(gè)過程中，學(xué)生需要明確實(shí)驗(yàn)方法(控制變量法)，需要思考如何控制變量相同或不同，需要思考如何體現(xiàn)向心力的大小，這些問題的提出與解決，構(gòu)成了問題解決的核心過程.而在此過程中，學(xué)生的能力也得到了相應(yīng)的提升，比如說有學(xué)生認(rèn)識(shí)到：控制變量法的運(yùn)用，不只是簡(jiǎn)單地知道要控制哪些變量相同，哪些變量不同，還要知道如何控制變量相同或不同.在筆者看來(lái)，這就是關(guān)鍵能力的提升！也就是說，核心素養(yǎng)的培育過程，就孕育在問題解決的過程中.

其二，問題解決與物理學(xué)科核心素養(yǎng)之間的關(guān)系.

物理學(xué)科核心素養(yǎng)由科學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等組成.問題解決的過程，必然是科學(xué)觀念引領(lǐng)下的學(xué)生利用科學(xué)思維進(jìn)行科學(xué)探究的過程，并在此過程中形成相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任認(rèn)識(shí).上面例子中，影響向心力大小的因素不再是胡思亂想，而是基于體驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)的判斷——如通過向心力演示儀感受向心力大小與物體質(zhì)量與做圓周運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系等.這種基于事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)、邏輯推理進(jìn)行的猜想，才是正確的猜想態(tài)度的產(chǎn)物，也是實(shí)實(shí)在在的猜想能力的體現(xiàn).

二、在問題解決中培育學(xué)生核心素養(yǎng)

當(dāng)我們研究問題解決與核心素養(yǎng)培育的時(shí)候，一個(gè)重要的基礎(chǔ)，就是將學(xué)生作為研究對(duì)象.這是因?yàn)楹诵乃仞B(yǎng)原本就是“學(xué)生應(yīng)具備的”，而問題解決的過程一定是學(xué)生解決問題的過程，因此在實(shí)施主體上，問題解決與核心素養(yǎng)是一致的.也因此，在問題解決中培育學(xué)生的核心素養(yǎng)，幾乎就是一種必然的選擇.這里可以從探究“向心力大小與哪些因素有關(guān)”的問題解決過程中的一些細(xì)節(jié)來(lái)梳理：

細(xì)節(jié)一：什么時(shí)候?qū)⑾蛐牧ρ菔酒鹘榻B給學(xué)生？

實(shí)際教學(xué)中，是不宜直接跟學(xué)生介紹向心力演示器的.這是因?yàn)閱栴}解決中應(yīng)當(dāng)有一個(gè)學(xué)生自主思考、思維突破的空間.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生在基于控制變量法思路思考如何具體控制變量的時(shí)候，他們的思維是非常開放的，但他們不可能設(shè)計(jì)出像演示器這樣完善的實(shí)驗(yàn)儀器，因此在不同學(xué)生的思路不同、思維結(jié)果不同(這意味著要給學(xué)生足夠的思考時(shí)間)時(shí)，再給學(xué)生介紹演示器(如圖)，并理解其是如何巧妙地控制變量相同或不同的，這個(gè)時(shí)候往往容易讓學(xué)生產(chǎn)生豁然開朗的感覺.

從學(xué)習(xí)心理角度來(lái)看，在學(xué)生充分思考、思維結(jié)果多元的情況下再介紹，學(xué)生就完成了一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過程；如果沒有思維空間，直接介紹給學(xué)生，那學(xué)生只能是被動(dòng)接受.顯然，前者才能真正培育學(xué)生的科學(xué)思維能力與探究能力，也更容易形成科學(xué)觀.

細(xì)節(jié)二：從定性到定量的過渡.

向心力公式是量化表達(dá)，其在探究過程中卻是先定性設(shè)計(jì)、后定量實(shí)驗(yàn)的，即設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候更多的是基于定性思路進(jìn)行的，只有在具體實(shí)驗(yàn)過程中才由轉(zhuǎn)動(dòng)速度之比、質(zhì)量之比等，得到向心力之比的關(guān)系.經(jīng)驗(yàn)表明，高中學(xué)生并不喜歡定量實(shí)驗(yàn)，因此這里需要引導(dǎo)學(xué)生有效過渡，具體實(shí)驗(yàn)就可以分成定性與定量?jī)刹?，先讓學(xué)生感知向心力與質(zhì)量、速度大小的關(guān)系，然后進(jìn)一步控制質(zhì)量、速度之比，去得出向心力之比.這樣的過渡，相當(dāng)于給學(xué)生的思維設(shè)計(jì)了臺(tái)階，學(xué)生的能力更容易生成，于是核心素養(yǎng)培育也就得到了保證.

三、問題解決的潛力仍需要重點(diǎn)發(fā)掘

問題解決并不是一個(gè)新生事物，核心素養(yǎng)背景下，需要發(fā)掘問題解決更多的價(jià)值.高中物理教學(xué)中，教師的教學(xué)研究著力點(diǎn)之一，應(yīng)當(dāng)放在對(duì)問題解決過程的“解構(gòu)”上，通過解構(gòu)問題解決過程，尋找其與核心素養(yǎng)培育對(duì)應(yīng)的地方，然后在問題解決的過程中，重點(diǎn)就這些對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)進(jìn)行施力，這是核心素養(yǎng)落地的重要保證.

同時(shí)，問題解決作為物理教學(xué)研究中的一個(gè)重點(diǎn)，其已經(jīng)在諸多物理教師心中扎根，因而基于其去培育核心素養(yǎng)，實(shí)際上是在教師的經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)中尋找核心素養(yǎng)培育的生長(zhǎng)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)說這是符合教師的教學(xué)需要的，是可以得到廣大一線教師支持的，其比基于破立關(guān)系的教學(xué)理解要現(xiàn)實(shí)、可靠、可行得多.