基于問題導學的科學素養培養

周媛媛

核心素養是學生應當具備的、能夠適應終身發展和社會發展所需要的必備品格和關鍵能力。“素養”的培養既重視知識、也強調能力以及態度甚至更高層面的價值觀。物理教師在教學實踐中應當有意識地滲透科學素養，培養學生學習物理知識的科學態度，使他們形成科學的價值觀和世界觀。

“問題導學”是指在一定的問題情境下，學生通過對一系列問題或任務的主動發現、積極探索、實踐體驗、建構知識、解決問題、應用質疑，來實現從能力到人格的整體發展，進而成為優秀的問題解決者的一種教學模式。實踐表明，這種模式對培養學生獨立思考的能力、擴展學生的物理思維、提升教學效率都是大有裨益的。在課堂教學中，教師的每一次提問，都有可能得到學生從不同角度的回答，這就要求教師在課前要做充分的預設。教師只有對課堂做出深度的思考，對知識的內涵和外延有充分的了解，對學生的前概念有一定的認識，才能從容地駕馭課堂。在實際的物理課堂教學中，教師首先應保證課堂過程具有一定的確定性，遵循一定的教學規律，并能夠控制課堂教學的走向；同時，教師也要對不確定性有所準備，認識到課堂教學的靈活性和可發揮性，充分體現物理課堂教學的預設性和生成性。

近日，我參加了一次區級物理優質課大賽，授課內容是八年級物理上冊“光的直線傳播”。在這節課中，我將科學素養的培養融入問題導學模式中，嘗試通過創設合理的物理情境引導學生思考。

一、精心預設，呈現情境

新課開始，用一段視頻引入（一個小女孩看到影子感到害怕）。

師：小女孩被什么嚇哭了？

生：自己的影子。

師：影子的形成與什么有關？

生：光。

師：那么，光是如何傳播的呢？

此時用激光筆照射天花板，天花板上出現光斑。晃動激光筆，光斑隨之移動。

師：請同學們觀察天花板上的光斑和激光筆的指向，猜想光是沿著怎樣的路徑傳播到天花板上去的？

生：直線。

師：對，今天我們就來學習“光的直線傳播”。

這節課用一段視頻作為引入，創設出特定的物理情境，讓學生身臨其境去感受影子的存在，成功地引起了學生的注意。接下來的三個問題環環相扣，直奔本節課的主題。在這里所提出的三個問題，從一方面來說是層層遞進的，通過影子的形成追根溯源到光，再通過觀察光斑與光源的位置關系，猜想光的傳播路徑，這樣設計的目的就是要讓問題的銜接自然流暢；從另一方面來說又是相互依存的，缺一不可，否則就難以找到問題之間的內在聯系與邏輯關系，課堂結構就不完整，課堂節奏也會被打亂。有效的問題是課堂教學的強大動力，無效的問題會令課堂教學乏力，沒有問題平鋪直敘的課堂更是缺乏張力、毫無生機的。

教師對物理課堂的預設要合情合理，設置的問題一定要要符合學生的物理認知水平。能夠體現學習目標的問題是教學設計的核心指向，也是教師進行教學設計時的難點。教師既不要設置難度很大的問題，避免影響學生的自信心；也不能設置難度很低的問題，避免學生對于物理知識或概念不重視。

通過精心設計的師生問答，呈現的課堂過程完全符合教師的預設，問題指向性明確，學生易答出教師最想要的答案，課堂氣氛融洽，師生配合默契。高效課堂也對教師提出了課堂提問指向精準的要求。倘若我在這里隨口一問，比如 “小女孩為什么哭了？”“我們從視頻中觀察到了什么？”等這類大而空泛的問題，學生勉強給出的回答一定令人措手不及。這樣的引入無疑是失敗的，極易造成教師情緒的慌亂和課堂的不可控，甚至會影響整節課的教學效果。

二、科學素養培養

在暗室中前后平行放置兩塊大小不一的木板，用手電筒照射小木板，在其后方的大木板上形成了一塊陰影區域。

師：根據實驗現象，討論影子是如何形成的？

生1：小的木板擋住了正在傳播的光，在大木板上形成了陰影。

生2：光照不到大木板上的陰影部分。

生3：被擋住的光照不到大木板上，形成了陰影，其余的光能照到大木板上。

師：剛才幾位同學說的都有道理，光在直線傳播的過程中，遇到不透明的物體，在物體后面光不能達到的區域，形成了影子。

很顯然，光源發出的光能夠到達的地方就是亮的，不能到達的地方就是暗的。通過演示實驗，學生易得出“光是沿直線傳播”的結論，這就是影子的形成原因。學生在已有知識的基礎上，通過合理猜想與邏輯推理實現對物理概念的自主建構，他們的科學素養就是在這樣的潛移默化中逐步形成的。

科學素養的培養需要在特定的情境中，在問題導學的引領下，讓同學們獨立思考、獨立解決問題。科學探究的前提是進行有依據的猜想，科學素養的培養建立在對實驗情境充分融合的基礎之上。在鍛煉學生物理思維的過程中，要充分調動學生的積極性和能動性，讓他們最大限度地跨過“最近發展區”，自主建構物理概念。

物理課堂應當從“知識傳遞”向“知識建構”轉變，學生通過觀察思考自主建構知識體系是行之有效的教學手段。在物理概念的建構過程中和物理規律的探索過程中，教師引導學生分析、概括、歸納、總結，讓學生身臨其境去體驗物理規律的發現過程，真切感受物理學所蘊含的思維方法，才能有效培養學生的科學素養。學生在對影子形成原因的探尋過程，就是思維火花碰撞的過程，通過觀察實驗現象鍛煉了觀察力、分析思考能力、邏輯推斷能力和問題解決能力，激發了他們學習物理的興趣和好奇心，對待物理學習也更加自信。布盧姆說過：“學習的最大動力，是對學習材料的興趣。”物理課堂的體驗性活動要精心創設情境，讓學生多一些有益的體驗和感受，才能有效地鍛煉能力，培養科學素養。

學生在物理課堂中進行的猜想是需要經驗支撐的，這些經驗可能來自于學生已有的知識水平，但更多的需要教師創設實驗情境來展開。其實初中生對物理還沒有多少可靠的經驗，即便有一些經驗，也不完全可靠，有可能對新知識的建構產生負面影響。學生的學科知識結構尚不完整，要盡量避免學生思維中的前攝抑制來攪局，這對教師創設合理的物理情境提出了更高的要求。同時我們也要注意到猜想與情境是相輔相成的，是一種融合共生的關系。

三、生成性問題導向

師：在排隊的時候，如何判斷是否站齊？這其中有運用到光的直線傳播原理嗎？

生1：看影子是否平行對齊。

師：如果人是朝前看的呢？

生2：如果對齊只能看到前一個人。

師：再往前的人或者景物能被看到嗎？

生2：不能，因為光是沿直線傳播的。

當我提出“在排隊的時候，如何判斷是否站齊？”的問題之后，學生1想到的是去看地上的影子。日常生活經驗告訴我們，如果隊伍整齊，隊伍的影子也必然是整齊的，但對于這個回答，我事先并沒有預料到。為什么學生會給出這樣的回答呢？通過梳理整節課我發現，自引入開始，課堂中多次圍繞“影子”展開研究，有魔術視頻、日食月食的形成分析等。這就不難理解為什么當我提到排隊時，學生1會聯想到根據影子來判斷隊伍是否整齊。學生所做的思考應當是值得肯定和鼓勵，他的回答有其內在的必然性，地上的影子確實能反映隊伍的整齊程度。在這個問題的處理上，我只做了“向前看”這一種預設，即期望學生從人的視線被物體擋住的角度切入，用光的直線傳播原理加以解釋。課堂的生成性結果卻令我始料未及，當時我有些慌亂，并沒有對學生1的回答做出任何分析或評價，而是急于想讓學生說出我所預期的答案。于是我立即提示“人是向前看的”，直到學生2回答出“只能看到前一個人”，我才如釋重負。反思自己在這個環節上的處理，由于課堂預設不夠充分，對生成性問題的處理不夠靈活，學生1的回答在這里就變得毫無意義。如果課堂上多次出現這樣的情況，學生會覺得尷尬，教師更顯得被動。教師在課前沒有充分的預設，就會出現師生配合不默契或者答非所問的情況，這樣的課堂教學達成度低，教學效果不甚理想。

初中物理教學應當為學生創設需要解決實際問題的情境，讓學生運用掌握的物理學知識和方法解決日常生活的實際問題，獨立自主開展學習研究活動。教師應當積極引導學生認真觀察生活，發現生活中的物理現象和物理問題。讓學生把物理知識和生活實際密切聯系起來，實現由學知識到用知識的轉化，從而提升學生的科學素養。

生成性教學要求教師具備過硬的教學功底、豐富的學科知識和敏銳的應變能力，能夠巧妙處理課堂中出現的各種狀況。教師進行生成性教學既要考慮不偏離物理教學計劃、教學目標，還要發揮生成性教學的靈活性，并且在實施的過程中把握各環節的安排，控制教學方向。在物理課堂教學中預設和生成是并存的，學生在學習中需要靈活思考，突破定性，超越自身的特性。

同時還要注意，如果教師過多追求生成性問題，過分地標新立異，課堂被學生天馬行空的思路所牽制也是不可取的。長此以往，必然導致教師主導地位的下降，影響教學質量。

基于問題導學的初中物理教學要充分體現物理課堂教學的預設性和生成性，培養學生的科學素養。教師要明確把握預設與生成的關系，合理運用教學策略組織課堂，重視問題的預設與生成。從長遠來看，科學素養的培養不是一蹴而就的，創設合理的問題情境，以問題導學引領課堂，可以更好地促進學生個體的發展與科學素養的形成。