巧用“問(wèn)題串”教學(xué)法，提升物理核心素養(yǎng)

胡金華

【摘? 要】為了有效地提高物理課堂效率，培育高中學(xué)生物理核心素養(yǎng)，本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐、新課程標(biāo)準(zhǔn)等方面闡述了“問(wèn)題串”教學(xué)法的定義及實(shí)施流程，探討了如何在高中物理概念或規(guī)律的教學(xué)中采用“問(wèn)題串”教學(xué)法提高物理觀念、在習(xí)題（復(fù)習(xí)）課中如何采用“問(wèn)題串”教學(xué)法落實(shí)科學(xué)思維能力的培養(yǎng)、在實(shí)驗(yàn)探究課中如何采用“問(wèn)題串”教學(xué)法提高學(xué)生科學(xué)探究能力以及在物理學(xué)史教學(xué)中如何組織“問(wèn)題串”培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；“問(wèn)題串”；高中物理教學(xué)

核心素養(yǎng)下的高中物理課堂以“立德樹(shù)人”為宗旨彰顯新課程的育人功能，為此高中物理教師在課堂教學(xué)中有意識(shí)地用到了“問(wèn)題式”教學(xué)法，但有些教師設(shè)計(jì)問(wèn)題過(guò)于隨意，缺乏層次性和整體性，注重結(jié)果而忽視生成過(guò)程，嚴(yán)重影響課堂教學(xué)質(zhì)量，束縛學(xué)生思維的發(fā)展。因此，在課堂教學(xué)中要正確使用“問(wèn)題串”，由表及里有機(jī)整合問(wèn)題，達(dá)成提問(wèn)的整體效果，提高課堂教學(xué)效率。

一、“問(wèn)題串”教學(xué)法的定義及實(shí)施的一般流程

（一）“問(wèn)題串”教學(xué)法的定義

“問(wèn)題串”教學(xué)法是一種以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，是指教師圍繞某一教學(xué)目標(biāo)或主題，遵循知識(shí)點(diǎn)之間特定的邏輯結(jié)構(gòu)，精心設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)由淺入深、由易到難的“問(wèn)題串”的教學(xué)方法。

（二）“問(wèn)題串”教學(xué)法實(shí)施的一般流程

①教師設(shè)置一系列有針對(duì)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考并回答。②教師在識(shí)別學(xué)生回答問(wèn)題的基礎(chǔ)上采取有效指導(dǎo)，進(jìn)一步提出問(wèn)題。③教師對(duì)回答不全或回答錯(cuò)誤的學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，讓他們積極反思自我糾正，同時(shí)關(guān)注并共享其他同學(xué)正確的觀點(diǎn)，通過(guò)不斷自我建構(gòu)實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)自己元認(rèn)知策略中漏洞的修補(bǔ)，進(jìn)而最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

二、“問(wèn)題串”教學(xué)法的實(shí)踐探究

（一）利用概念或規(guī)律課中的“問(wèn)題串”設(shè)計(jì)，提升物理觀念

物理觀念是人們對(duì)物理現(xiàn)象或過(guò)程的理性認(rèn)識(shí)，高中物理觀念包含物質(zhì)與運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用與能量觀念等。這些觀念通常以概念或規(guī)律的形式表現(xiàn)出來(lái)，一般較為抽象，因此，在課堂教學(xué)中若教師能創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)“景”，就能很好地激發(fā)學(xué)生的“情”，就能幫助學(xué)生更好地理解概念和規(guī)律，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。例如，在講授高中物理魯科版必修一第三章第3節(jié)“摩擦力”中的“靜摩擦力方向”這一概念時(shí)，筆者這樣創(chuàng)設(shè)情境并設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)問(wèn)題：

問(wèn)題1：人向前走路時(shí)兩腳受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力？

問(wèn)題2：只有一只腳受到靜摩擦力，還是兩只腳都受到靜摩擦力？

問(wèn)題3：先探討后腳受靜摩擦力的方向？此時(shí)后腳有沒(méi)有離開(kāi)地面？

問(wèn)題4：前腳受到的靜摩擦力方向又在哪里？

問(wèn)題5：根據(jù)剛才人走路時(shí)腳受到的靜摩擦方向，你們能總結(jié)出靜摩擦力方向判斷的方法嗎？

問(wèn)題6：相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)中的“相對(duì)”是相對(duì)誰(shuí)而言呢？

問(wèn)題7：那前后腳是只有一只腳充當(dāng)動(dòng)力，還是雙腳都是？

師：這個(gè)問(wèn)題大家可以聯(lián)想騎自行車(chē)時(shí)的情景就可以知道答案。后輪是主動(dòng)輪提供動(dòng)力，而前輪是從動(dòng)輪。同理，人走路時(shí)也是后腳提供動(dòng)力。

通過(guò)人走路這個(gè)生活情景引入，設(shè)計(jì)了一連串生動(dòng)形象和有趣的“問(wèn)題串”，

因此，學(xué)生很快就理解了“靜摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反”這個(gè)概念（規(guī)律），讓學(xué)生從生活走向物理，然后又從物理走向生活，深刻感受到物理與生活緊密相連，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，從而主動(dòng)參與到課堂教學(xué)中。

（二）利用復(fù)習(xí)（習(xí)題）課中的“問(wèn)題串”設(shè)計(jì)，提升科學(xué)思維能力

高中物理核心素養(yǎng)提到的科學(xué)思維能力包含建構(gòu)模型、分析與歸納、質(zhì)疑創(chuàng)新等能力。復(fù)習(xí)（習(xí)題）課教學(xué)能鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，幫助他們解決實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，同時(shí)學(xué)生的思維能力也得到提升。筆者在復(fù)習(xí)魯科版選擇性必修一第二章《機(jī)械振動(dòng)》時(shí)，從彈簧振子這個(gè)常見(jiàn)物理模型開(kāi)始復(fù)習(xí)并設(shè)置問(wèn)題，然后不斷地進(jìn)行啟發(fā)式發(fā)問(wèn)、變式發(fā)問(wèn)，從而將高二學(xué)生必須掌握的物理思維方法充分體現(xiàn)出來(lái)?，F(xiàn)把設(shè)置的“問(wèn)題串”展示如下。

問(wèn)題1：什么樣的振動(dòng)系統(tǒng)被稱(chēng)為彈簧振子？問(wèn)題2：彈簧振子是一種理想化的物體模型嗎？問(wèn)題3：什么叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足的條件是什么？生活中還有哪些振動(dòng)屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？振動(dòng)的彈簧振子屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎？問(wèn)題4：本章還學(xué)習(xí)了單擺這種典型的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)寫(xiě)出證明其屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的思路過(guò)程。問(wèn)題5：?jiǎn)螖[的周期公式T等于多少？這個(gè)T與振幅A有關(guān)嗎？問(wèn)題6：彈簧振子的周期與什么有關(guān)？能不能說(shuō)彈簧振子系統(tǒng)振幅A越大周期T就越大？問(wèn)題7：什么樣的振動(dòng)稱(chēng)為受迫振動(dòng)？部隊(duì)過(guò)橋時(shí)為什么不能齊步走？問(wèn)題8：共振的條件是什么？生活中哪些現(xiàn)象是共振的應(yīng)用，哪些情況要防止共振的發(fā)生？

通過(guò)這一連串的問(wèn)題，能積極啟發(fā)學(xué)生的思維，有效地幫他們復(fù)習(xí)、理解基礎(chǔ)知識(shí)。學(xué)生能在熟悉的問(wèn)題情景中運(yùn)用“彈簧振子”或“單擺”等簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物理模型解決機(jī)械振動(dòng)問(wèn)題；使學(xué)生能在陌生的問(wèn)題情景如“共振篩”問(wèn)題中，通過(guò)分析聯(lián)想到該問(wèn)題與機(jī)械振動(dòng)有關(guān)，通過(guò)推理得到要使共振篩振幅增大，必須使共振篩做受迫振動(dòng)的頻率接近其固有頻率，進(jìn)一步得出“當(dāng)f固=f驅(qū)時(shí)發(fā)生共振，此時(shí)物體振幅A達(dá)到最大”這一重要結(jié)論。因此，在復(fù)習(xí)課教學(xué)中，教師一定要把“知識(shí)串”設(shè)計(jì)成“問(wèn)題串”，用問(wèn)題激活學(xué)生思維的方向，用問(wèn)題串培養(yǎng)學(xué)生抽象與概括能力、比較與分類(lèi)能力及邏輯推理等思維能力。

（三）利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“問(wèn)題串”設(shè)計(jì)，提升科學(xué)探究能力

科學(xué)探究是人們探索并了解自然、獲取科學(xué)知識(shí)的重要方法。一般流程包括：

設(shè)置物理情景，提出問(wèn)題，形成猜想與假設(shè)，制訂方案并獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論并做出合理解釋。在物理實(shí)驗(yàn)探究課中，教師以設(shè)定的實(shí)驗(yàn)主題為中心，有目的地設(shè)計(jì)一系列“問(wèn)題串”，既可以讓學(xué)生明白科學(xué)探究的一般流程，又可以通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

接下來(lái)，筆者以魯科版物理3-1第六章第一節(jié)“探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”中的“安培力方向的探究”為例，來(lái)談?wù)劰P者是如何在實(shí)驗(yàn)探究課中設(shè)計(jì)“問(wèn)題串”的。

[演示實(shí)驗(yàn)設(shè)置物理情景]：

[演示實(shí)驗(yàn)]神奇的舞者——燈絲

如圖1所示讓強(qiáng)磁體分別靠近不通電的燈泡和通電的燈泡，引導(dǎo)學(xué)生觀察并提出問(wèn)題。

提問(wèn)：燈絲是靠什么神奇的力量使它們動(dòng)起來(lái)的？

[引導(dǎo)學(xué)生猜想并提出問(wèn)題]：安培力的方向可能與哪些因素有關(guān)呢？

[引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案]：?jiǎn)栴}1：研究一個(gè)物理量與多個(gè)變量關(guān)系用什么方法？問(wèn)題2：怎樣直觀判斷安培力的方向？問(wèn)題3：實(shí)驗(yàn)中如何改變電流和磁場(chǎng)的方向？問(wèn)題4：那大家想一想，根據(jù)剛才的討論，探究安培力的方向規(guī)律至少要做幾次實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)大家分組探討并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

生：至少做四次，分別是當(dāng)磁場(chǎng)方向豎直向下（上）時(shí)，電流方向分別垂直紙面向里（外）。

師演示：磁場(chǎng)方向豎直指向下、電流方向垂直紙面向里時(shí)線圈在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，師生共同得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 即F←? ? 安培力方向水平向左。

↓

B

問(wèn)題5：各小組繼續(xù)探究另外三次實(shí)驗(yàn)，然后總結(jié)看一看有什么規(guī)律？15分鐘后請(qǐng)各小組派代表上臺(tái)展示你們的成果。

[實(shí)驗(yàn)探究并得出結(jié)論]問(wèn)題6：通過(guò)各小組的成果展示，大家得出安培力方向與磁場(chǎng)方向及電流方向三者關(guān)系有什么規(guī)律？

生：安培力方向既垂直于磁場(chǎng)方向（F⊥B），又垂直于電流方向（F⊥I），故安培力方向垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所決定的平面，即F⊥（B、I）。

通過(guò)以上將難點(diǎn)問(wèn)題分解成若干小問(wèn)題層層探究，同時(shí)精心設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的情景信息，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生由景生情、層層深入。這樣做不僅可以使學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作目的性更強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)思路更清晰、效率更高，而且能讓學(xué)生很好地鍛煉自主、合作、探究的能力，真正體現(xiàn)教師只是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主人。

（四）利用物理學(xué)史設(shè)計(jì)“問(wèn)題串”，提升科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感

高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)、社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境之間的關(guān)系基礎(chǔ)上，努力形成對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的態(tài)度和責(zé)任感。世界各國(guó)的課程標(biāo)準(zhǔn)都強(qiáng)調(diào)科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。因此，高中物理課堂教學(xué)中教師也要充分利用現(xiàn)有教材的物理學(xué)史精心設(shè)計(jì)“問(wèn)題串”，以提升學(xué)生對(duì)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感的認(rèn)識(shí)。筆者在教授魯科版必修一第二章第五節(jié)“自由落體運(yùn)動(dòng)”中第3部分“自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索回眸“時(shí)，設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)“問(wèn)題串”。

問(wèn)題1：亞里士多德認(rèn)為“重物比輕物下落得快” 伽利略贊同這個(gè)觀點(diǎn)嗎？

問(wèn)題2：伽利略如何從亞里士多德的理論出發(fā)，推理得出兩個(gè)相互矛盾的結(jié)論的？

問(wèn)題3：“關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)遵循怎樣的規(guī)律”，在伽利略之前有許多著名科學(xué)家進(jìn)行過(guò)探討，提出了一些不同看法，伽利略有沒(méi)有向權(quán)威屈服？如果沒(méi)有，他是用什么方法來(lái)驗(yàn)證自己的猜想的？

問(wèn)題4：你從伽利略身上學(xué)到了什么？

通過(guò)以上“問(wèn)題串”的設(shè)計(jì)，學(xué)生通過(guò)閱讀教材、交流討論，深刻體會(huì)到伽利略從亞里士多德的悖論入手，運(yùn)用“提出假設(shè)—數(shù)學(xué)推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—合理外推”的研究方法，體會(huì)科學(xué)家不畏權(quán)威的探索精神。因此，教師應(yīng)重視教材中的物理學(xué)史的教育，通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，使學(xué)生保持對(duì)歷史事件或自然現(xiàn)象的好奇和探究熱情，實(shí)事求是、不迷信權(quán)威、敢于質(zhì)疑和創(chuàng)新。

三、對(duì)有效“問(wèn)題串”設(shè)計(jì)的反思

（1）“問(wèn)題串”設(shè)計(jì)要基于學(xué)生生活實(shí)際，適合學(xué)生的認(rèn)知水平，既要關(guān)注全體學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，又要尊重學(xué)生的個(gè)體差異。

（2）問(wèn)題設(shè)計(jì)要以核心素養(yǎng)為目標(biāo)，突出教學(xué)的重難點(diǎn)，能引起學(xué)生認(rèn)知沖突、激發(fā)學(xué)生積極思考。

（3）師生互動(dòng)中，教師應(yīng)留給學(xué)生適當(dāng)?shù)臅r(shí)間思考，能給予學(xué)生適當(dāng)引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生自我反思及反饋生成新問(wèn)題，教師要把生成的新問(wèn)題作為課堂的生長(zhǎng)點(diǎn)繼續(xù)組織完成課堂教學(xué)，為學(xué)有余地的學(xué)生充分發(fā)展個(gè)性提供平臺(tái)。

（4）堅(jiān)持兩個(gè)中心即以“生”為中心、以“學(xué)”為中心的新課程教學(xué)理念，踐行學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師只是學(xué)生學(xué)習(xí)的引路人。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，以“問(wèn)題串”方式的高中物理課堂教學(xué)，不但調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。物理課堂是動(dòng)態(tài)的，課堂教學(xué)中教師要結(jié)合學(xué)生的心理特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)具有趣味性、探索性和系統(tǒng)性的“問(wèn)題串”，使學(xué)生樂(lè)學(xué)和思學(xué)。“問(wèn)題串”是師生之間互動(dòng)的橋梁，也是激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與課堂的“催化劑”。在高中物理課堂教學(xué)中，巧用“問(wèn)題串”教學(xué)法，不但可以有效地完成教學(xué)目標(biāo)，而且可以提升高中學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。