高中物理“問題引領(lǐng)”培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)

陳明智

摘? ?要：針對(duì)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中，常常受心智發(fā)展水平的局限性、思維方法和思維習(xí)慣等因素的影響，使得物理學(xué)科素養(yǎng)達(dá)不到到應(yīng)有的深度。教學(xué)過程中需要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，設(shè)置問題情境，通過問題的引領(lǐng)，使學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的過程中經(jīng)歷更完整的學(xué)習(xí)歷程，破解物理知識(shí)內(nèi)在的本質(zhì)，讓學(xué)生主動(dòng)同化認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)，構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)體系。

關(guān)鍵詞：物理課堂教學(xué);問題引領(lǐng);核心素養(yǎng);建構(gòu)知識(shí)框架

如何培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，這是每位老師需要思考的問題，無疑，課堂的引導(dǎo)至關(guān)重要，在物理課堂教學(xué)中，如何設(shè)置“問題”，“引領(lǐng)”學(xué)生走進(jìn)物理情境中形成物理素養(yǎng)[ 1 ]，以下就一些實(shí)踐進(jìn)行闡述。

1? 去偽存真，認(rèn)清物理知識(shí)本質(zhì)

學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的過程中，如何形成科學(xué)思維，真正看清物理知識(shí)的內(nèi)在本質(zhì)，這時(shí)候，往往就需要教師用問題引領(lǐng)，帶領(lǐng)學(xué)生逐漸逼近認(rèn)識(shí)對(duì)象，破解內(nèi)在的本質(zhì)，提高建構(gòu)的層次。

例如，教學(xué)“自由落體”一課，如何讓學(xué)生體會(huì)并理解自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，從而產(chǎn)生初步的物理思想呢？我做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：一手拿一張紙，一手拿一本書，雙手舉至相同高度，問：“同時(shí)放手，誰先落地？”學(xué)生幾乎異口同聲回答：“書”。松開手后，書果然先落地，學(xué)生一片得意。再問：“為什么？”生答：“重的物體下落速度快?！痹倌脙蓮埓笮∫粯樱穸炔煌募?，問學(xué)生“誰先落地？”學(xué)生自然回答“厚的紙”。問：“為什么？”生答：“厚的紙重”。隨后，我把薄的紙揉成團(tuán)，同時(shí)松手，薄的紙先落地。“為什么質(zhì)量輕的紙反而先落地呢？”學(xué)生感覺到難以說下去。

此時(shí)，教師已經(jīng)通過問題引領(lǐng)，去偽存真，促使學(xué)生逐步認(rèn)清物理知識(shí)的本質(zhì)。首先，制造沖突：重的物體下落速度快，輕厚不同的紙誰先下落？其次，及時(shí)追問：為什么輕薄的紙先落地？接下來，利用生成：下落速度與質(zhì)量無關(guān)，與物體的容積、摩擦力等有關(guān)？

學(xué)生有了新的思考，打破了以往的認(rèn)知，在頭腦中排除了用質(zhì)量反映下落速度的思維方式，產(chǎn)生了尋找“新”的解決方法的思考。這時(shí)候，學(xué)生們有了學(xué)習(xí)的需求，真正的學(xué)習(xí)也就開始了。經(jīng)歷了這部分的思考過程，學(xué)生明白了：質(zhì)量只能回答“一個(gè)偶然”問題;如果要回答“一類問題”，則需要引入“其他方法”。學(xué)生感悟到舊方法的不足之處，則需要尋求其他的途徑。在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣的同時(shí)，也打開了學(xué)生思維的大門。

2? 由表及里，尋求物理知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出：課堂問答指在課堂教學(xué)過程中教師和學(xué)生之間的言語互動(dòng)。在學(xué)生原有基礎(chǔ)與課堂學(xué)習(xí)的目標(biāo)之間搭起橋梁，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙，糾正原有的錯(cuò)誤觀點(diǎn)或模糊認(rèn)識(shí)，達(dá)到新的思維高度和科學(xué)探究水平[ 2 ]。

案例：靜摩擦力

師：握住玻璃瓶是一件簡(jiǎn)單的事，想不想動(dòng)手試一試！

師：每個(gè)人桌子上都有兩個(gè)一摸一樣的玻璃瓶，請(qǐng)大家握住一號(hào)玻璃瓶，動(dòng)手驗(yàn)證我們的想法。

學(xué)生操作，然后交流匯報(bào)。

同學(xué)們都成功握住了玻璃瓶。

師：為什么玻璃瓶那么容易被握住呢……請(qǐng)大家受力分析，小組討論。

生：手給了瓶子一個(gè)向上的拉力，瓶子靜止時(shí)，拉力等于重力。

現(xiàn)在使用2號(hào)玻璃瓶，重新實(shí)驗(yàn)。

大部分同學(xué)們無法輕易握住玻璃瓶，一部分同學(xué)玻璃瓶滑落。

師：明明握法一樣，為什么有的人握住了，有的人沒握住。

生：這些瓶子上涂了大量的油，太滑了。

師：（追問）那你們手給瓶子的力消失了嗎？

生：沒有消失。只是太滑了。

師：想象你們能不能握住完全光滑的啤酒瓶？

生：不能。

師：現(xiàn)在我們可以確認(rèn)，瓶子靜止時(shí)，與重力平衡的力不是手直接給的拉力。而是與光滑程度有關(guān)。大家猜測(cè)一下是什么呢？

生：與光滑程度有關(guān)，可能是摩擦力。

核心的問題必須讓學(xué)生深度參與，并持續(xù)思考，才能將課堂的時(shí)間與空間讓給學(xué)生，將物理學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生。靜摩擦力推導(dǎo)的關(guān)鍵是，解決“學(xué)生生活中認(rèn)為是手的握力使瓶子靜止”的直覺觀念，基于學(xué)生初中已有的經(jīng)驗(yàn)感悟——物體靜止的時(shí)候，受力平衡。引導(dǎo)學(xué)生把觀察點(diǎn)放在“接觸面的光滑程度”這個(gè)特征上，當(dāng)學(xué)生用完全一樣的力握住玻璃瓶后，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考“兩次實(shí)驗(yàn)瓶子是否都靜止？”讓學(xué)生在做中感悟到“同樣的力，粗糙的瓶子容易握住，光滑的瓶子不容易握住”，與之前認(rèn)為是手的力氣握住玻璃瓶的觀點(diǎn)形成矛盾，并在粗糙與光滑的接觸面中，進(jìn)一步大膽地猜測(cè)，深化這個(gè)過程中的思考。這些思考是由學(xué)生完成的，將來可以遷移到后面的物理學(xué)習(xí)中。

3? 化繁為簡(jiǎn)，充分經(jīng)歷知識(shí)的形成過程

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出：高中物理課程通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生積極參與、樂于探究、善于實(shí)驗(yàn)、勤于思考的學(xué)習(xí)情境，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[ 2 ]。

案例：牛頓第三定律

（1）直切主題，引發(fā)思考?！耙粋€(gè)巴掌拍不響”，兩只手呢？為什么兩只手用力鼓掌會(huì)痛呢？

生：因?yàn)樽笫质艿接沂值牧Γ沂质艿阶笫值牧Α?/p>

師：這兩個(gè)力有什么特性呢？

（2）揭示本質(zhì)，促進(jìn)思考。讓學(xué)生分小組討論，動(dòng)手操作，從兩個(gè)力的大小、方向、受力物體、施力物體、性質(zhì)、作用效果、時(shí)間等因素出發(fā)。

生1：大小相等，因?yàn)閮蓚€(gè)手一樣疼。

生2： 時(shí)間相等。因?yàn)閮蓚€(gè)力同時(shí)發(fā)生，同時(shí)消失。

生3：性質(zhì)相同。都是彈力。

……

（3）簡(jiǎn)化應(yīng)用，提升思考。根據(jù)你們的發(fā)現(xiàn)，總結(jié)出牛頓第三定律。

物理學(xué)習(xí)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，教師可以根據(jù)需要提出或呈現(xiàn)不同形式或者不同思維跨度的問題，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷完整的物理思考過程，逐步地從直觀慢慢過渡到抽象，從表面走向深刻，來最終達(dá)到理解物理知識(shí)本質(zhì)的目的，成就一節(jié)高效的課堂[ 3 ]。

4? 由一個(gè)問題到一類問題，形成開放的知識(shí)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，課堂教學(xué)中所涉及到的物理內(nèi)容終歸是有限的，而物理問題的呈現(xiàn)方式實(shí)際上要豐富得多、廣泛得多。怎么樣用“有限”的時(shí)間來成就“無限”的成效呢？這就需要教師適時(shí)適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思?xì)w納，梳理要點(diǎn)，滲透物理思想方法，來做到舉一反三。

案例：牛頓第二定律

師：通過這堂課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了加速度與物體受力的關(guān)系的推導(dǎo)思想和加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系的推導(dǎo)思想一樣，都是通過控制變量法來實(shí)現(xiàn)的。控制變量法也是我們物理學(xué)一個(gè)比較重要的思想方法。在以前的學(xué)習(xí)中有用過控制變量的方法嗎？誰來給大家舉例子。

生1：探究彈簧伸長(zhǎng)量與彈力的關(guān)系時(shí)，其他條件不變，通過改變鉤碼的個(gè)數(shù)，記錄彈簧伸長(zhǎng)量來探究彈簧伸長(zhǎng)量與彈力的關(guān)系。

生2：探究滑動(dòng)摩擦力與物體間壓力的關(guān)系，其他條件不變，通過添加砝碼，改變壓力，測(cè)出壓力與摩擦力的關(guān)系。

在課堂的結(jié)尾引導(dǎo)學(xué)生“回頭看”， 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：“在解決這個(gè)問題的過程中我們運(yùn)用了哪些比較好的方法？這些經(jīng)驗(yàn)以前有過嗎？以后你會(huì)把這些經(jīng)驗(yàn)用在其他物理問題的解決上嗎？你認(rèn)為在解決怎樣的問題可以用這些方法？這些問題有什么共同之處呢？”這樣既回顧了本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程，又與以前學(xué)習(xí)過的知識(shí)建立練習(xí)，從“一個(gè)問題”到“一類問題”的梳理，學(xué)生不僅掌握相關(guān)物理思想，而且積累物理活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，感悟此類物理思想，豐富此類物理方法，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

綜上，在學(xué)生的物理學(xué)習(xí)過程中，需要教師精確把握核心問題，并有效地通過問題的引領(lǐng)，來暴露學(xué)生思維的過程，產(chǎn)生思想的碰撞，誘發(fā)學(xué)生思考的深度，促進(jìn)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)活動(dòng)中積極反思，主動(dòng)同化其認(rèn)知結(jié)構(gòu)，建構(gòu)更深層次的知識(shí)框架，從而達(dá)到真正意義上的深度學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王致玲.基于核心素養(yǎng)的高中物理課堂精準(zhǔn)提問策略研究[J].教育研究，2020（3）： 90-91.

[2] 廖伯琴.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀[M]. 北京： 高等教育出版社， 2018.

[3] 彭前程.積極探索基于核心素養(yǎng)理念下的物理教學(xué)[J].中學(xué)物理，2016（3）： 9-11.