初中物理課堂教學(xué)思維素養(yǎng)的培養(yǎng)
——談物理教學(xué)中問題鏈的設(shè)計(jì)

陸建忠

（江蘇省海門市東洲國(guó)際學(xué)校，江蘇海門 226100）

引 言

學(xué)生物理思維素養(yǎng)培養(yǎng)是初中物理課程改革強(qiáng)調(diào)的關(guān)鍵點(diǎn)。教師要在銜接初中物理教與學(xué)過程中優(yōu)化設(shè)計(jì)問題鏈，在問題層層滲透中建構(gòu)高效的物理教學(xué)課堂，以便于學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、提出、探究、解決物理問題中培養(yǎng)物理思維素養(yǎng)。

一、情境性問題鏈

興趣激發(fā)是培養(yǎng)思維素養(yǎng)的首要前提。教師要在分析初中物理教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，立足班級(jí)學(xué)情，優(yōu)化設(shè)計(jì)情境性問題鏈，創(chuàng)設(shè)良好的物理課堂教學(xué)情境，讓學(xué)生在情境中思考問題，在互動(dòng)、交流中活躍課堂氛圍，并順利導(dǎo)入物理新課題，在解決引入性問題中獲取物理情感體驗(yàn)。

以“摩擦力”為例。在知識(shí)講解過程中，教師要在把握情境性問題鏈設(shè)計(jì)要求與要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持層層遞進(jìn)的原則，圍繞摩擦力概念知識(shí)設(shè)計(jì)情境問題。例如，利用多媒體呈現(xiàn)日常生活中發(fā)生的物理現(xiàn)象，雨天汽車不易剎住、粉筆極易被折斷、落葉總是飄向地面等，請(qǐng)學(xué)生回答哪些和摩擦力相關(guān)；舉例說(shuō)明現(xiàn)實(shí)生活中和摩擦力相關(guān)的現(xiàn)象，讓學(xué)生在思考、探討中，將物理知識(shí)和現(xiàn)實(shí)生活有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，在問題情境中輕松理解、掌握摩擦力的概念知識(shí)。隨后，教師可以結(jié)合摩擦力的類型，巧設(shè)對(duì)應(yīng)的情境性問題，判斷下面這些情境中的摩擦是屬于有害摩擦還是有益摩擦，如拔河比賽中手和繩子之間的摩擦、吃飯時(shí)筷子和食物之間的摩擦、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各零部件之間的摩擦，讓學(xué)生在判斷摩擦力類型中進(jìn)一步了解、把握相關(guān)知識(shí)。教師要針對(duì)學(xué)生情境問題的回答情況，有機(jī)整合課題內(nèi)容，圍繞摩擦力大小、方向等知識(shí)點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。例如，狗用200N 的水平拉力拉總重為5000N 的雪橇，在冰面上勻速向西前進(jìn)，速度為1m/s，請(qǐng)問雪橇所受的摩擦力大小以及方向。提出情境性問題之后，教師不要急于給出正確答案，而是要留給學(xué)生充足的思考時(shí)間，在整合、利用掌握的摩擦力知識(shí)中探討、分析情境問題，準(zhǔn)確理解摩擦力大小、方向方面的知識(shí)。在此過程中，教師可以針對(duì)該情境問題，延伸出新的問題，如再將一些貨物放在雪橇上，摩擦力會(huì)如何變化，如果雪橇以2m/s的速度勻速前進(jìn)，摩擦力又會(huì)如何變化，從而構(gòu)建情境性問題鏈，讓學(xué)生在思考、分析、解決問題中與現(xiàn)實(shí)生活近距離接觸。在此過程中，教師要有針對(duì)性地補(bǔ)充、講解課題相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)一步巧設(shè)情境性問題，如探究現(xiàn)實(shí)生活中滑動(dòng)摩擦力大小和哪些因素緊密相連，并向?qū)W生呈現(xiàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材——彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、長(zhǎng)木板等，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行關(guān)于摩擦力的一系列實(shí)驗(yàn)，在長(zhǎng)木板上水平放上木塊，用彈簧測(cè)力計(jì)水平方向拖拉木塊，保證木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出此時(shí)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，準(zhǔn)確記錄，并結(jié)合木塊對(duì)木板的壓力值，計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小。隨后，各小組學(xué)生改變木塊在長(zhǎng)木塊上的放置方法，如側(cè)放在長(zhǎng)木板上、將兩塊一樣的木塊水平疊放等，其他和第一次實(shí)驗(yàn)相同，在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象過程中準(zhǔn)確記錄、計(jì)算，在實(shí)驗(yàn)情境中對(duì)比、分析，深入探討現(xiàn)實(shí)生活中和滑動(dòng)摩擦力大小相關(guān)的因素，如接觸面粗糙程度、壓力大小、接觸面積大小等。教師可以在客觀點(diǎn)評(píng)基礎(chǔ)上合理化總結(jié)，并進(jìn)一步講解摩擦力的相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生在設(shè)計(jì)情境問題鏈中良好互動(dòng)、交流、探討，在思考問題、動(dòng)手操作中輕松掌握課題知識(shí)點(diǎn)。

二、遷移性問題鏈

教師要科學(xué)設(shè)計(jì)遷移性問題鏈，將其巧妙地滲透到初中物理課堂教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，確保各個(gè)層次的學(xué)生都參與到物理課堂，在問題解決中輕松、愉快地學(xué)習(xí)物理課題知識(shí)，深化鍛煉物理思維能力，為培養(yǎng)物理思維素養(yǎng)提供重要保障。

遷移性問題鏈可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)中回顧、整合、巧用已掌握的物理知識(shí)、物理方法、物理規(guī)律等，在分析、解決新課題問題的同時(shí)，深化鍛煉邏輯、推理、分析等思維。以“歐姆定律的應(yīng)用”為例，教師要在解讀課題知識(shí)過程中，深入分析“歐姆定律”章節(jié)中學(xué)生已學(xué)過的“電阻”“變阻器”以及“歐姆定律”知識(shí)，在新舊知識(shí)的有機(jī)整合中，針對(duì)班級(jí)不同層次學(xué)生的物理水平、學(xué)習(xí)能力等，科學(xué)設(shè)計(jì)遷移性問題，在構(gòu)建遷移性問題鏈中，開展高效物理課堂教學(xué)。在此過程中，教師要在堅(jiān)持由易到難、層層遞進(jìn)等原則中滲透遷移性問題鏈。例如，如何利用伏安法測(cè)量電阻，且在多次測(cè)量基礎(chǔ)上通過求平均值減小誤差。在講解課題相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，教師將待測(cè)小燈泡、待測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器、電源、電流表、電壓表等引入課堂，對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性啟發(fā)、點(diǎn)撥，遷移、內(nèi)化“歐姆定律”章節(jié)中已學(xué)過的“電阻”等知識(shí)，及“歐姆定律的應(yīng)用”這一新知識(shí)的有機(jī)整合，在舊知識(shí)中借助伏安法進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作，多次測(cè)量電阻，準(zhǔn)確記錄各次數(shù)值，計(jì)算平均值，控制電阻誤差。教師要在客觀點(diǎn)評(píng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步巧設(shè)遷移性問題，如推導(dǎo)串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的總電阻，分析小燈泡電阻變化的原因，讓學(xué)生在回顧、遷移已掌握的電阻、歐姆定律等知識(shí)和物理實(shí)驗(yàn)方法、技能時(shí)，在挖掘潛能、思維發(fā)散過程中，有效遷移相關(guān)知識(shí)。在新舊知識(shí)整合中結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，明確實(shí)驗(yàn)思路、流程以及方法，在動(dòng)手操作中有效改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察，深入思考、探討，在推斷串聯(lián)電路或并聯(lián)電路總電阻中剖析不同電路小燈泡電阻變化情況以及具體原因，在解決一系列遷移性問題中輕松突破“歐姆定律的應(yīng)用”這一新課題的重難點(diǎn)內(nèi)容，在和舊知識(shí)有機(jī)聯(lián)系的同時(shí)深化已構(gòu)建的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，在物理知識(shí)層次提升中，科學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的物理思維素養(yǎng)。

三、診斷性問題鏈

診斷性問題在鍛煉學(xué)生物理思維能力方面起到了重要的作用。教師要在優(yōu)化完善物理課堂教學(xué)過程中設(shè)計(jì)有效的診斷性問題鏈，讓學(xué)生在糾正錯(cuò)誤知識(shí)的過程中發(fā)現(xiàn)、提出新問題，在問題分析、解決中提升物理問題解決能力[1]。

診斷性問題鏈優(yōu)化設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生在獲得物理真知的過程中深化鍛煉物理思維。以“電壓和電壓表的使用”為例，教師可以在分析教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上明確課題重難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)、薄弱點(diǎn)等，將“電路初探”章節(jié)中的“初識(shí)家用電器和電路”“電路連接的基本方式”等知識(shí)融入其中，科學(xué)設(shè)計(jì)診斷性問題鏈。在講解“電壓和電壓表的使用”課題知識(shí)中引入演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等操作時(shí)，準(zhǔn)確理解、把握課題知識(shí)點(diǎn)。隨后，教師要從物理知識(shí)、解題方法、物理規(guī)律、物理現(xiàn)象、思想方法、實(shí)驗(yàn)技能等方面，優(yōu)化物理課的知識(shí)講解、實(shí)驗(yàn)操作、隨堂練習(xí)等，在滲透診斷性問題鏈中有效展開課題教學(xué)。例如，結(jié)合“電壓和電壓表的使用”課題理論知識(shí)，設(shè)置層次鮮明的練習(xí)試題，如選擇題、填空題、作圖題、探究題；在提供實(shí)驗(yàn)器材的同時(shí)巧設(shè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生在解答練習(xí)試題、實(shí)驗(yàn)操作中深入思考、探究、實(shí)踐，診斷自身對(duì)“電壓和電壓表的使用”以及“電路初探”章節(jié)知識(shí)的掌握情況，在出錯(cuò)、知錯(cuò)以及糾錯(cuò)中培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)能力以及物理思維素養(yǎng)，便于更好地在日常生活中活用物理知識(shí)。

結(jié) 語(yǔ)

總而言之，問題設(shè)計(jì)是初中物理課堂教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。教師要在理論與實(shí)踐教學(xué)深度銜接中科學(xué)設(shè)計(jì)問題鏈，便于學(xué)生在解決物理問題中提高物理學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)效率，深化培養(yǎng)物理思維素養(yǎng)。