基于核心素養(yǎng)的問(wèn)題導(dǎo)引物理課堂教學(xué)探索
——以“共點(diǎn)力平衡在生活中的應(yīng)用”為例

韓旭艷

上海師范大學(xué)第二附屬中學(xué)，上海 200540

物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面?？茖W(xué)思維是關(guān)鍵能力之一。“思起于疑”，思維是由問(wèn)題產(chǎn)生的。問(wèn)題導(dǎo)引教學(xué)就是以廣義的核心問(wèn)題（包括問(wèn)題、任務(wù)、目標(biāo)等）為驅(qū)動(dòng)，把教學(xué)設(shè)計(jì)中學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)以“問(wèn)題鏈”的形式呈現(xiàn)，以不斷深入的問(wèn)題導(dǎo)引學(xué)生將思考深化下去。在學(xué)生圍繞問(wèn)題收集、加工、處理信息的過(guò)程中，培養(yǎng)他們的科學(xué)猜想能力，引導(dǎo)他們對(duì)知識(shí)和方法的深入理解，實(shí)現(xiàn)自主有效的學(xué)習(xí)，達(dá)到“教”與“學(xué)”的轉(zhuǎn)換與融通，從而讓學(xué)生掌握知識(shí)，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，形成自主學(xué)習(xí)能力，在問(wèn)題解決的過(guò)程中，培育和提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。本文以“共點(diǎn)力平衡在生活中的應(yīng)用”為例，嘗試應(yīng)用問(wèn)題導(dǎo)引課堂教學(xué)，來(lái)達(dá)成培育和提升學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。

1 課堂教學(xué)實(shí)踐的簡(jiǎn)單述評(píng)

“共點(diǎn)力平衡在生活中的應(yīng)用”是該教學(xué)單元中的最后一個(gè)課時(shí)。其任務(wù)是在應(yīng)用平衡條件解釋生活中的平衡現(xiàn)象和解決生活中的平衡問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)習(xí)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決相互作用與力的平衡的實(shí)際問(wèn)題。筆者在該節(jié)的教學(xué)中，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，用問(wèn)題來(lái)導(dǎo)引課堂教學(xué)。教學(xué)過(guò)程設(shè)置了“導(dǎo)與學(xué)”“引與思”“展與評(píng)”三個(gè)環(huán)節(jié)，努力提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

1.1 故事情境與“導(dǎo)與學(xué)”環(huán)節(jié)攜手，促成單元知識(shí)框架的形成

“物理觀念”是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的組成之一，是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)。在本節(jié)課開(kāi)始，設(shè)置了一個(gè)和尚提水和兩個(gè)和尚抬水的情境，以故事引入，拋出本環(huán)節(jié)的核心任務(wù)。以問(wèn)題“從物體的相互作用觀角度，由故事圖片，你能說(shuō)出哪些相關(guān)的物理概念、知識(shí)、思想和方法”開(kāi)始，通過(guò)教師的導(dǎo)引和學(xué)生小組成員之間的相互啟發(fā)協(xié)作，最終形成了本單元的知識(shí)簡(jiǎn)略框圖（圖1）。

圖1 知識(shí)簡(jiǎn)略框圖

“和尚提水”這個(gè)故事情境的引入激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教師的問(wèn)題導(dǎo)引下，學(xué)生把知識(shí)和生活進(jìn)行相融，教師也能在學(xué)生的回答中檢測(cè)出他們學(xué)習(xí)上的漏洞，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，進(jìn)行調(diào)整。把知識(shí)融入生活，比生硬的知識(shí)復(fù)習(xí)有效且生動(dòng)，也賦予了這個(gè)故事獨(dú)特的物理特性，為后面的教學(xué)環(huán)節(jié)埋下伏筆。

1.2 問(wèn)題鏈的設(shè)置與“引與思”環(huán)節(jié)結(jié)合，助力學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度學(xué)習(xí)

物理學(xué)科核心素養(yǎng)組成部分中的科學(xué)思維，要求學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)不能僅僅停留在了解或知道的層面，還必須對(duì)知識(shí)進(jìn)行深度的思考與學(xué)習(xí)。

在情境導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束時(shí)，兩個(gè)學(xué)生模擬和尚提水，用一根繩子穿過(guò)水桶，改變繩子夾角，感受拉力的變化，進(jìn)行體驗(yàn)應(yīng)用。本環(huán)節(jié)中驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的任務(wù)是：充分理解實(shí)例1、實(shí)例2 中的力學(xué)知識(shí)，并嘗試用不同的方法解答實(shí)例1 和實(shí)例2。本環(huán)節(jié)以有效的問(wèn)題鏈（表1）把學(xué)生的模擬性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)和教師的演示實(shí)驗(yàn)有機(jī)串接，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，利用體驗(yàn)應(yīng)用，力求達(dá)到學(xué)生能應(yīng)用平衡條件解釋生活中的平衡現(xiàn)象和解決基本的平衡問(wèn)題。

表1 問(wèn)題設(shè)置、設(shè)置意圖與課堂活動(dòng)

在引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)例1、實(shí)例2 的過(guò)程中，讓學(xué)生從生活場(chǎng)景上升到物理模型，鍛煉了他們的模型建構(gòu)能力。通過(guò)解決“除了用物理實(shí)驗(yàn)處理問(wèn)題外，我們還能用什么方法解決實(shí)例1”和“能否用物理實(shí)驗(yàn)的方法解決實(shí)例2 第（2）問(wèn)”問(wèn)題，培養(yǎng)他們質(zhì)疑創(chuàng)新的能力；從利用物理實(shí)驗(yàn)到科學(xué)推導(dǎo)方法的應(yīng)用，讓他們?cè)俅误w會(huì)研究物理問(wèn)題的科學(xué)方法。從實(shí)例1 中傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器的利用，到實(shí)例2 中用力傳感器的DIS 實(shí)驗(yàn)的演示，讓學(xué)生對(duì)比感受實(shí)驗(yàn)科技手段的進(jìn)步與發(fā)展，提升他們的科學(xué)責(zé)任感。

實(shí)例1一個(gè)人用雙手抓住單杠把自己吊起來(lái)，靜止在空中，如圖2 所示，在下列四種情況下，對(duì)稱的兩臂用力最小的是（）

圖2 實(shí)例1 情境示意圖

A.當(dāng)他兩臂豎直平行時(shí)

B.當(dāng)他兩臂成60°夾角時(shí)

C.當(dāng)他兩臂成90°夾角時(shí)

D.當(dāng)他兩臂成120°夾角時(shí)

實(shí)例2如圖3 所示，相距4 米的兩根晾衣桿上拴著一根5 米長(zhǎng)的輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩，將衣架掛在繩上晾曬衣物，衣架掛鉤可視為光滑，懸掛點(diǎn)分別為a，b 點(diǎn)，衣服重5 N（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

圖3 實(shí)例2 情境示意圖

（1）求：衣服靜止時(shí)，兩邊繩子的拉力各為多大？

（2）分析：懸點(diǎn)a 不動(dòng)，只把懸點(diǎn)b 上下平移，繩子上的拉力如何變化？

用物理實(shí)驗(yàn)的方法解決實(shí)例2 第（2）問(wèn)，用力傳感器進(jìn)行DIS 實(shí)驗(yàn)演示（圖4、圖5、圖6）。

圖4 DIS 演示實(shí)驗(yàn)1

圖5 DIS 演示實(shí)驗(yàn)2

圖6 DIS 演示實(shí)驗(yàn)3

1.3 “展與評(píng)”環(huán)節(jié)，以活動(dòng)探究推動(dòng)學(xué)生的合作與交流

學(xué)科核心素養(yǎng)中“科學(xué)探究”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”主要是指學(xué)生在解決問(wèn)題得出結(jié)論之后能夠作出解釋，并對(duì)此進(jìn)行交流反思的能力，并在此過(guò)程中形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感等。

在對(duì)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)，核心任務(wù)是：用一把有刻度的直尺，一個(gè)已知重量的可懸掛的物體，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，并粗略測(cè)出一根棉線所能承受的最大拉力。

要求：以小組為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)和展示，其他小組根據(jù)評(píng)價(jià)量規(guī)（表2）進(jìn)行打分。

表2 評(píng)價(jià)量規(guī)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，“協(xié)作”與“會(huì)話”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的屬性之一。學(xué)生是教學(xué)的中心，課堂不僅作為授課的場(chǎng)所，也是學(xué)生學(xué)習(xí)交流的重要場(chǎng)所。“展與評(píng)”環(huán)節(jié)就為學(xué)生搭建了這樣一個(gè)平臺(tái)。在活動(dòng)探究中，小組成員相互協(xié)助，出謀劃策，合理分工，把對(duì)平衡知識(shí)的理解和應(yīng)用相結(jié)合，通過(guò)設(shè)計(jì)及完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，滲透了科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了“用中學(xué)”“做中學(xué)”。展示環(huán)節(jié)鍛煉了他們的自我表達(dá)能力，評(píng)價(jià)量規(guī)讓他們有規(guī)則可依循，使評(píng)價(jià)客觀公正，幫助他們更好地達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)讓他們從其他同學(xué)的評(píng)價(jià)中更好地完善自己，實(shí)現(xiàn)高效且和諧的課堂。

2 結(jié) 語(yǔ)

沒(méi)有十全十美的教學(xué)，只有不斷完善和優(yōu)化的教學(xué)，在實(shí)踐教學(xué)中，如何依據(jù)教材和學(xué)情，針對(duì)不同的課堂內(nèi)容和要求，合理設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)不同課型需要，靈活運(yùn)用不同的教學(xué)模式，以相對(duì)應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)支撐，圍繞不變的教學(xué)中心——學(xué)生，運(yùn)用不同的教學(xué)策略和教學(xué)手段，以期達(dá)成促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)培育、發(fā)展和提高的目的。