運用問題導向培養學生的物理核心素養

薛金福

[摘? ?要]根據最近發展區理論和皮亞杰的認知理論，探討了運用問題導向在中學物理課堂教學中培養學生核心素養的途徑。運用問題導向能有效激發學生的學習興趣，引發學生的認知沖突，引導學生科學探究，幫助學生形成科學思維，進而提升學生的核心素養。

[關鍵詞]問題導向;核心素養;科學態度;科學思維

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）14-0052-02

2017年版的《 普通高中物理課程標準》 指出： 學科核心素養是學科育人價值的集中體現， 是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、 必備品格和關鍵能力。科學思維是物理學科核心素養的核心內容，科學態度是物理學科核心素養的重要組成部分。“問題導向”教學模式是一種以問題為主線，通過“問題的解決”， 最終達到掌握新知識的教學方法，這種教學方法能較好地激發學生的學習熱情，提高學生的思維品質，培養學生的核心素養。

一、運用問題導向培養學生的科學態度

1.通過問題導向，激發學習興趣

愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師。”心理學研究表明，當人對某種事物充滿興趣的時候，對與之有關的知識的接受往往迅速，而且印象深刻。問題導向的教學活動能激發學生的學習興趣，培養學生的科學態度。

例如，在動量定理的教學中，讓學生觀看演示實驗：雞蛋掉在海綿上，沒有打碎;掉在地面上，打碎了。給學生提出問題：為什么雞蛋掉到海綿上不容易打碎，而掉到地面上很容易打碎？趣味性的問題激發了學生的學習興趣，喚醒了學生的好奇心。學生通過觀察直觀的實驗現象，會饒有興趣地思考教師提出的問題。學習物理的興趣是推動學生學習物理的一種最實際的內部動力。具有強烈物理學習興趣的學生常會津津有味地學習物理，會主動參與物理學習活動。

2.通過問題導向，引發認知沖突

皮亞杰的認知理論認為，認知結構的發展是一種形如“平衡——不平衡——平衡”的動態建構過程，是通過同化和順應兩種方式進行的。精心設計能促進學生思維的問題情境，使學生的新舊知識發生沖突，產生困惑、疑問，從而產生積極的求知心理。建立在矛盾基礎上的問題情境，容易成為學生思維發展的動力，讓學生在“沖突”中發展思維，完善和優化認知結構，培養學生的科學態度。

例如，在斷電自感現象的演示實驗中，如圖1，接通電路，待燈泡A正常發光后，在斷開開關S的瞬間，燈泡更亮一下，過一段時間才熄滅。給學生設問：這是什么原因呢？開關斷開后，燈泡更亮一下，再逐漸變暗熄滅，這和學生原有的認知產生了很大的沖突。學生已有的認知結構無法同化所見的實驗現象，激起了強烈的求知欲，處于“憤悱”狀態，促使他們帶著要尋求正確解釋的迫切心情投入學習，提高了課堂教學效率。

二、運用問題導向，引導學生科學探究

科學探究是學生學習物理的主要方式之一，是一種關鍵的科學能力和學科素養。運用問題導向，可以有效培養學生的科學探究意識，引導學生針對問題提出合理的猜想與假設，培養學生與他人交流、溝通的能力。

例如，在楞次定律的探究教學活動中，如圖2，當條形磁鐵的N極插入線圈的過程中，筆者設計了如下問題：

問題1.線圈中磁鐵的磁場方向指向哪邊？

問題2.線圈中的磁通量怎么變化？

引導學生交流、討論條形磁鐵磁場的特點和磁通量的概念。

問題3.線圈中感應電流的方向指向哪邊？

問題4.線圈中感應電流的磁場方向指向哪邊？

問題逐漸變得抽象，在實驗過程中，學生首先要判斷感應電流的方向，并進一步判斷感應電流的磁場方向，為回答下面的問題做好準備。

問題5.感應電流的磁場起什么作用？

問題6.感應電流的磁場如何阻礙？

問題7.感應電流的磁場阻礙的結果是什么？

問題難度逐漸增加，引導學生深入思考，科學探究，直至解決問題。

楞次定律非常抽象，是高中物理教學中的一個難點。通過設計層次分明、由淺入深、環環相扣、難度遞進的一系列問題，采用走臺階的方法，把問題設計在學生的“最近發展區”，在科學探究的過程中，引導學生深入思考，引起思維碰撞。在問題引導下，學生逐漸領悟了感應電流產生向上的磁場，阻礙磁通量的變化。學生經過科學探究活動，提高了思維品質，培養了科學思維能力。學生思考問題的過程，就有可能產生思維碰撞，是知識消化提煉的過程，也是思維能力提升的過程。在科學探究活動中，學生體會了分析、抽象、概括、推理等思維方法，發展了學習能力、思維能力和創新能力。

三、運用問題導向，培養學生的科學思維能力

科學思維是具有意識的人腦對科學事物的本質屬性、內在規律及事物之間的相互聯系的概括與反映，是物理學科核心素養的核心內容。思維從問題開始，在問題驅動的課堂中，通過教師巧妙設計的問題，充分激活學生思維，引導學生科學探究，培養學生的科學思維能力。問題設計是否有效，關鍵要看學生的思維是否被激活。最適合思維的教學，是以思維為基礎的問答教學。

學會學習、批判性思維與創新是學生發展核心素養的重要成分。從學習心理理論的角度來看，問題導向教學有助于培養學生的能動性以及主動性，在這種教學模式中，學生的學習成為一種自主行為。在教學過程中引導學生產生強烈的問題意識，學生在思考問題的過程中會生成一些更深刻的新問題，激起更強烈的認知沖突，教師可以把生成的新問題作為課堂教學的生長點，讓學生在分析問題和解決問題的過程中掌握相關知識。學生提出的新問題處在學生的最近發展區，對自己提出的新問題，學生會更積極主動地深入思考，質疑問難，實現知識的深化。通過引導學生自主學習，讓學生體驗發現問題、研究問題、解決問題的樂趣，在這些過程中，學生的自主學習能力得到了培養。

在“立德樹人”方針指引下，必須以人為本，實施素質教育。問題導向在物理課堂中的運用，本質上是通過“思考問題”來“誘發”和“維持”學習者的學習動機，從而形成主動學習的高效物理課堂。建構主義認為，知識的獲得是個體的主動建構過程，而不是被動的接受過程。學習的過程實際上是一個提出問題、分析問題、解決問題的過程。學習應該從提出問題開始，在分析問題中發展，在解決問題中提升。全面提升學生核心素養，培養學生的終身學習能力，這是新時代的要求。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

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

[2]? R. J.斯騰伯格.思維教學[M].趙海燕，譯中國輕工業出版社，2007 .

[3]? 閆桂琴，孫枝蓮.中學物理教學論[M].北京：北京師范大學出版社，2010 .

（責任編輯 易志毅）