淺議高中物理單元教學問題鏈的設計與實施

方林 陶士金 許新勝

摘? ? 要：文章從單元教學視角對單元和課時問題鏈設計的注意事項進行了梳理，提出了問題鏈設計的問題導向：是什么、為什么、怎樣做、做得怎樣，并在此基礎上以“靜電場”為例設計了單元教學問題鏈。

關鍵詞：課程標準;單元教學;核心素養(yǎng);問題鏈

1? ? 問題的提出

《普通高中物理課程標準（2017版）》（下文稱《課程標準》）中明確提出，高中物理課程應在義務教育的基礎上，進一步促進學生物理學科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展。物理學科核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面。如何才能落實對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)呢？怎樣的教學才能高效培養(yǎng)核心素養(yǎng)呢？實踐證明，單元教學已經(jīng)被看作是學生發(fā)展核心素養(yǎng)的時代背景下撬動課堂教學改革的“支點”，這種教學方式可以彌補由單課時教學所帶來的知識碎片化等不足之處，還可以從宏觀上統(tǒng)籌培養(yǎng)核心素養(yǎng)的時機及具體到哪一方面的素養(yǎng)。另一方面，《課程標準》中也指出，物理課堂教學可以通過問題解決的方式，促進學生物理學科核心素養(yǎng)的達成。即教師可以在創(chuàng)設情境的基礎上，設計出由一系列問題組成的問題鏈，圍繞解決一個個具有邏輯關系的問題來組織教學，從而達到高效培養(yǎng)學科素養(yǎng)的目的?；谏鲜隹紤]，研究單元教學視角下的“問題鏈”就顯得特別有意義了。

2? ? 單元教學問題鏈的設計研究

2.1? ? 單元教學問題鏈的含義

單元教學問題鏈，是指教師在一定的教學單元范圍內(nèi)，按照單元教學目標，針對學生學習過程中要學習的內(nèi)容和可能產(chǎn)生的疑問，把教材知識轉換成一系列的教學問題，一般由三個以上的問題組成。因為單元教學最終還是要通過一節(jié)節(jié)課來組織實施，所以單元教學問題鏈要具體細化到每一節(jié)課的課時問題鏈。因此，從單元視角來看，單元教學問題鏈應該包含兩部分：一是從整個單元統(tǒng)籌考慮而設計出的單元重點問題鏈，即由圍繞單元中最核心、最重要的知識設計出的“大”問題鏈;二是從每節(jié)課時教學考慮而設計出的課時基本問題鏈，即由圍繞每個課時教學任務的學習而設計成的“小”問題鏈，這樣由每個“小”問題鏈組合而成整個單元的“大”問題鏈。單元教學問題鏈的構成如圖1所示。

2.2? ? 單元教學問題鏈設計的問題導向

問題鏈的編制應該具有一定的針對性，不能為了問問題而隨意設置問題，應根據(jù)教學內(nèi)容的要求，把握好通過本單元學習應該達到何種目的，應該取得怎樣的效果，這樣設計出的問題鏈就具有了一定的目的性與指向性。結合物理學的特點，我們可以將問題鏈圍繞四個導向進行設計，即“是什么、為什么、怎樣做、做得怎樣”。其中，“是什么”是指教學引入的課題;“為什么”和“怎樣做”是指在教師的引導下，經(jīng)歷科學探究過程，完成對物理概念和規(guī)律的探索并最終解決問題，是問題鏈設計的核心所在;“做得怎樣”是指對每課時完成后和整個單元完成后的相關環(huán)節(jié)的評價。四個問題導向的說明如表1所示。

2.3? ? 設計單元教學問題鏈的注意事項

2.3.1? ? 問題設置應依據(jù)《課程標準》

問題鏈中的問題必須要依據(jù)《課程標準》，立足教材，分析學情。即應根據(jù)教學內(nèi)容，首先研究《課程標準》中相應的內(nèi)容標準及學業(yè)質量水平，然后對相應教材及學情進行分析，研究學科素養(yǎng)的培育在整個單元中如何分配到各個課時，最終由此設計出的問題指向性就顯得非常強，更有利于落實對學生核心素養(yǎng)的高效培養(yǎng)。

2.3.2? ? 問題取材應源自真實情境

《課程標準》中指出，高中物理應更加關注育人目的，更加注重培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，更加強調(diào)提高學生綜合運用知識解決實際問題的能力。而問題與情境往往是緊密聯(lián)系在一起的，且問題常常產(chǎn)生于真實的情境。真實的生活情境在以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為目標的物理課堂教學中具有很高的價值。因此，在設計問題鏈時應該把生產(chǎn)、生活實際中的一些情境轉化為有價值的科學探究問題，引導學生解決生活中的問題，并在探究的過程中體驗科學的魅力，形成正確的物理觀念，養(yǎng)成良好的科學態(tài)度，提升科學思維，從而達到全面落實對其物理學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目的。

2.3.3? ? 問題設計應注重統(tǒng)籌兼顧

單元教學問題鏈與課時教學問題鏈之間是根和系的關系，其中單元教學問題鏈為“根”，它是由各課時問題鏈所在的“系”串成的“集合”，這樣形成的每一個問題鏈都是一個有機不可分割的整體;每個整體又是由一個個子集結合而成，每個子集間一般也是具有一定的邏輯關系，少了其中任何一個子集就會破壞一個集合的整體性。因此，設計單元教學問題鏈時一定要具有全局意識，從宏觀上統(tǒng)籌整個單元，也要兼顧各課時的教學。

2.3.4? ? 問題設計應具有層次性

問題鏈的設置還必須要考慮學生已有的知識水平，具有一定的層次性。這里的層次性，有兩層不同含義：一是從整個單元來看，單元教學問題鏈與課時教學問題鏈之間應具有層層深入的關系，單元教學問題鏈中的問題應是整個單元中最核心、最關鍵的問題，而這些問題又可以分解到一節(jié)節(jié)課時中，由一個個課時基本問題串聯(lián)起來;二是從某課時來看，問題鏈的設置還必須遵循教學規(guī)律，針對學生現(xiàn)有的知識水平，從簡單的問題開始步步啟發(fā)、層層深入、逐步引導，從而形成具有一定梯度的問題鏈。

2.4? ? 單元教學問題鏈的構成與實施

設計好整個單元的問題鏈后，又該如何實施呢？從教師設計單元教學問題鏈到課時教學完成一系列任務，直至最終解決所有問題，整個問題鏈教學的主要環(huán)節(jié)如圖2所示。

此外，一方面核心素養(yǎng)的全面培養(yǎng)是要通過課堂教學來逐步完成的，另一方面單元教學最終還是要通過一節(jié)節(jié)課來組織實施，所以單元教學問題鏈教學必須要具體到每一節(jié)課的課時教學。課時問題鏈教學的主要步驟如圖3所示。其中，“提出問題”環(huán)節(jié)可以由教師啟發(fā)學生提出，“啟發(fā)引導”即教師采用課時問題鏈教學的關鍵環(huán)節(jié)。

2.5? ? 單元教學問題鏈教學案例

下面以2019版“人教版”教科書必修3中兩個單元“靜電場及其應用”與“靜電場中的能量”組成的大單元“靜電場”為例設計單元問題鏈。

通過研究課程標準與教科書，可以將該單元的教學重點及相關素養(yǎng)提煉如下：

1.物理觀念素養(yǎng)：分別從力和能的角度研究電場所得到的電場強度和電場線、電勢能、電勢差、電勢、等勢面等物理概念。

2.科學思維素養(yǎng)：點電荷、電場線等模型的建構、比值定義電場強度和電勢等物理量的科學研究方法、勻強電場中電勢差和電場強度的關系及帶電粒子在電場中的運動等物理規(guī)律的理解與運用。

3.科學探究素養(yǎng)：電荷間相互作用規(guī)律及影響電容器電容大小的因素等的探究。

4.科學態(tài)度與責任素養(yǎng)：運用電場知識解決生產(chǎn)、生活中一些有關的實際問題，認識科學、技術、社會、環(huán)境的關系。

在此基礎上，設計該單元教學問題鏈及相應課時問題鏈分別如圖4、5所示。

3? ?結束語

綜上所述，以真實的問題形成問題鏈，并在此基礎上形成的“單元問題鏈”教學，有利于提升學生解決問題的能力，有利于落實對學生學科素養(yǎng)的全面培養(yǎng)。然而，如何設計出高質量的單元教學問題鏈？單元問題鏈教學怎樣實施可以更加高效地培養(yǎng)核心素養(yǎng)？諸如此類問題還有很多，亟待一線教師在實踐中去研究。

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（欄目編輯? ? 李富強）