高中物理基本問題的特征及構建策略①

任虎虎

(江蘇省太倉高級中學，江蘇 蘇州 215411)

在倡導問題化教學的同時特別要重視問題的內在價值，問題可以分為有效問題和無效問題，有效問題中處于核心地位的是基本問題。基于基本問題的教學是揭示、理解和應用學科大概念的有效策略。

《普通高中物理課程標準(2017年版)》在前言中明確指出：“重視以學科大概念為核心，使課程內容結構化，以主題為引領，使課程內容情境化，促進學科核心素養(yǎng)的落實?！睂W科大概念是基于事實抽象出來的深層次、網絡狀、有意義和可遷移的聚合概念，是一個學科領域中最精華、最有價值的內容，居于學科結構的中心，能反映學科的本質，具有較為廣泛的概括性、適用性和解釋力，發(fā)揮著“文件夾”和“透鏡”的作用，需要被持久理解和深度學習，學科大概念通常表現為一個有用的原理、思想或主題等。

1 基本問題的特征

基本問題聚焦于學科大概念，處于學科或課程的核心位置，超越知識本身并能夠促進對某一特定主題內容的理解、激發(fā)知識間聯系和遷移的問題。基本問題沒有直接的答案，基本問題在研究范圍上既可以是跨單元或學科的綜合性問題，也可以是針對具體話題或單元的專題性問題，具有一些區(qū)別于一般問題的基本特征。

1.1 核心性

基本問題指向學科本質，具有核心概括和統(tǒng)領作用，能幫助學生把握學習的重點和核心知識，幫助學生有效揭示、探究學科大概念。如：“針對看不見、摸不著的場，如何證實它是客觀存在的？”這一基本問題能促進學生對“場”概念本質的深刻理解。

1.2 整合性

基本問題有助于使新的、不熟悉的問題看起來更熟悉，能整合新舊知識。在探究基本問題的過程中能使學生獲得跨單元或學科知識并具備綜合解決問題的能力。如：“測量中為什么誤差是不可避免的？多大的誤差是可以接受的？”這一基本問題不僅有助于整合物理實驗，還可以整合不同學科間的實驗誤差分析。

1.3 開放性

基本問題能促使學生更深入地、創(chuàng)造性地思考反復出現的、懸而未決的問題，教師把基本問題作為一種工具，使學生像領域專家一樣思考問題，不一定有明確的答案，所以是結構不良的。如：“玻爾原子結構模型的局限性是什么”這一基本問題能打開學生的思維，促進他們展開批判性反思，從而認識問題的本質。

1.4 意義性

基本問題能激發(fā)學生已學知識、生活經驗、思維與當前學習內容之間的意義關聯，有助于促進遷移應用，發(fā)揮著“繼往開來”的作用，如：“光是粒子還是波”這一看似矛盾的基本問題能整合歷史事實，遷移到物質波的學習，深化對立和統(tǒng)一的觀念。

2 基本問題的判斷標準

一個問題是否為基本問題取決于提問的目的和學習者情況，需要明確：想讓學生用這些問題做什么？目的是讓學生進行深入探究、討論，或只是得到唯一正確的答案？基本問題的判斷標準如下。

2.1 能引起對大概念的持續(xù)探究

基本問題聚焦于學科大概念，有明確的指向性，每一個學科大概念都可以由幾個基本問題的探究獲得，基本問題使得大概念對學生來說不再抽象，能引起對學科大概念的持續(xù)探究是基本問題的重要方面。

2.2 能整合不同的觀點和問題

在一個單元、一節(jié)課會提出很多問題，但這些問題通常是零散的，甚至沒有什么聯系，借助基本問題能將一單元或一節(jié)課的觀點和問題整合起來，也可以從基本問題出發(fā)設置課堂問題，實現整體大于部分之和的效果。

2.3 能促進對知識進行批判性反思

借助基本問題能促進學生對學習的內容、過程、思維方式和獲得的結論進行評價和反思，超越知識本身的符號意義，促進學生理清知識的內在結構和邏輯，更好地把握學科思想方法、意義價值，實現深度學習。

2.4 能誘發(fā)新問題和遷移應用

在探究某個基本問題的過程中往往能誘發(fā)對其他相關問題的思考，為新問題的生成提供“土壤”和“接口”。由于基本問題深入學科本質和大概念，而知識只有在概念層面才能被遷移，所以基本問題是促進遷移應用的基礎。

3 基本問題的構建策略

3.1 基于課程標準導出基本問題

課程標準中所提及的內容和準則實際就是學科大概念的折射，大概念又是基本問題存在的價值基礎，所以基于課程標準，對新課標的深刻解讀是自上而下導出基本問題的重要途徑。

針對課標內容：“理解閉合電路歐姆定律，會測量電源的電動勢和內阻?！笨蓪С龌締栴}：如何得出閉合電路歐姆定律？它與初中學習的歐姆定律有哪些區(qū)別？根據閉合電路歐姆定律，如何設計實驗，測量電源的電動勢和內阻？

上述問題屬于專題性基本問題，另外基于課程標準導出的基本問題再結合教材內容進行優(yōu)化效果會更好。

3.2 基于真實情境獲取基本問題

基本問題的獲得也可采用自下而上的方式獲取，物理學來源于生活，與生活息息相關，從真實生活情境出發(fā)提出基本問題，讓學生在基本問題的解決過程中習得知識和方法，實現“做中學”“用中學”。

在自由落體運動的教學中，可利用如下生活情境：“高空墜物”殺傷力極大，被稱為“懸在城市上空的痛”。近年來，高樓墜物致人傷亡的案件時有發(fā)生，需要教師在課堂上加強引導和宣傳，讓孩子在家或者小區(qū)也成為一個宣傳員。如從高樓某層陽臺上墜下一盆花，砸壞了下面的車輛，恰好樓下不遠處有一個攝影愛好者對著天空連拍，發(fā)現有幾張照片中出現了花盆。根據上述情境可獲取的基本問題為：你能不能根據這些有限的資料，幫助警方推測花盆是從哪一層樓掉下去的？

對這一問題的分析和討論，將幫助學生建立自由落體運動的模型，探究自由落體運動的規(guī)律，在問題解決中獲得知識，而不是獲得知識后再去解決問題。

3.3 基于學生困惑生成基本問題

“傳道、授業(yè)、解惑”是教師的基本職責，學生在學習中產生困惑之處是教學的重點，也是深度理解的關鍵，通過綜合分析，生成基本問題，讓學生自主探究是突破教學重點的良好途徑。

在學習“力的分解”時，有學生提出自己感到困惑的問題：“既然力的分解是合成的逆運算，當然滿足平行四邊形定則，這節(jié)課還有什么值得研究的呢？”這個問題很有道理和探究價值。借此可以生成基本問題：“嘗試畫出一個確定力的分力，能畫出多少對？在具體情境中，一個力根據問題的需要該如何進行分解呢？”這個問題將幫助學生理解力的分解與合成的區(qū)別，認識到力的分解對解決問題的重要價值。

4 結語

基本問題是揭示大概念、整合教學內容、促進遷移應用和培育學科核心素養(yǎng)的重要工具，在教學中首先要圍繞大概念設計合適的基本問題，其次要充分發(fā)揮基本問題的整合、遷移等功能，有效落實課標的理念。