倡導“問題式”教學，促進物理核心素養的達成

何洪

【摘要】新版物理課程標準強調“問題式”教學是達成物理核心素養的重要途徑和方法，是課改經過十余年的成功經驗提煉出來的，有待廣大教師進一步探討與研究。文章根據新版課程標準精神，對“問題式”教學進行有益的嘗試與探索，總結了一些做法與體會，以期與同行們商討。

【關鍵詞】問題式;創設情境;物理實驗;實踐應用

2007年秋季，新一輪高中課程改革在神州大地全面鋪開，至今已走過十余年風風雨雨的歷程。十多年來，廣大高中教師都在這場史無前例的課程改革中接受考驗，經歷革新、充電、反思過程，紛紛擺脫傳統教學模式的束縛，創新適應新時代要求的教學方法和方式，創造性地發展巧妙的課堂教學構思，研究出獨具匠心的教改精品，提高了課堂教學效果，使課程改革后浪推前浪，不斷取得明顯成效。然而，隨著新時代經濟、科技的迅猛發展和社會生活的深刻變化，以及新時代對培養人才質量的新要求，課改進入深水區，存在不適應和亟待改進的問題。在這場改革的緊要關頭，2018年春天，迎來了教育部最新頒發的《普通高中物理課程標準（2017年版）》（下稱新版課標）。筆者如沐春風，久旱逢甘露，如饑似渴地進行解讀和認真鉆研，從中得到啟發。

新版課標明確指出：“無論是物理知識的教學，還是物理問題的解決，都要引導學生發現和提出問題，根據解決問題的需要，收集和選擇有用信息，基于證據和邏輯對問題做出合理解釋，培養學生具有準確表述問題解決過程與結果的意愿和能力。”[1]這闡明了“問題式”教學是物理課堂教學改革的重要基調，離開了問題，所謂的科學思維、科學探究、實踐創新就無從談起，所謂提升物理核心素養也無法達成。因此，筆者以新版課標下的“問題式”教學作為課題進行研究，結合自己的教學實踐，將其中的做法和經驗總結出來，供同行們共同探討。

一、從創設情境中引導發現問題，培養科學思維能力

新版課標指出：“創設情境進行教學，對培養學生的物理學科核心素養具有關鍵作用。學生從情境中發現和提煉問題，對問題的可能答案做出假設，并根據問題情境運用已有知識制訂探究計劃，選擇符合情境要求的實驗裝置進行實驗，獲取客觀、真實的數據，通過對數據的分析形成關于物理規律的結論。”[1]新版課標強調創設情境教學，鼓勵學生從情境中發現問題，培養學生的科學思維。人類最重要、最本質的資源是思維，它像蘊藏在人類大腦中的石油[2]，只要合理地開發和利用，就會創造出人間奇跡。

古人云：“疑為思之初，學之端。”意思是說，疑問是思維的開始，是探究學習的基礎。研究課改的專家余文森教授指出，新課程學習方式特別強調問題在學習活動中的重要性，一方面強調通過問題來進行學習，另一方面通過學習來生成問題，把學習過程看成是發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程[3]。創設情境教學，學生置于情境中，陶醉其間，必然會產生聯想和想象，產生好奇心，問題就油然而生。現代信息技術為物理課堂創設情境提供了前所未有的助力和效果。那生動形象的畫面、清晰的語言深深地吸引著學生的眼球，印入學生的腦海，學生思維的閘門被打開，產生許多美妙的問題。因此，筆者認為高中的物理課堂教學應盡可能地運用信息技術來創設情境，引導學生發現和提出問題，培養學生科學思維能力。

例如學習“彈力”一課，筆者根據教學內容，課前制作了課件。上課伊始，筆者利用多媒體技術展示課件，要求學生觀察所展示的兩幅圖片。學生聚精會神地觀看撐竿運動員撐起撐桿，隨著撐桿彎曲變形，放開，輕松地躍過近2米的跳高線。再觀看第二幅圖片，把橡皮筋拉長，然后放松。接著引導：“你們觀察這兩幅圖片，發現了什么呢？”學生異口同聲地說：“圖片中的撐桿和橡皮筋都發生了形狀的變化。”提出有趣的問題：“它們形變的共同點是什么？是不是所有物體的形變都有這種特點？”[4]

在學生肉眼觀察圖片后，筆者要求學生動手操作，親自體驗，并給每位學生分發一個彈簧、一塊橡皮泥，然后告訴學生：用力將細彈簧拉直，觀察彈簧的形變過大時的情況;用手指擠壓橡皮泥，觀察橡皮泥的形變情況。學生感受到物體在力的作用下形狀和體積發生了改變。教師引導歸納：“物體這種變化叫作形變，當物體在撤去外力時能夠恢復原狀，這種形變叫作彈性形變;當物體形變過大，超過一定的限度，撤去作用力的物體不能完全恢復原來的形狀，這種限度叫彈性限度。”[4]

接下來，繼續創設情境，師生協作做了兩個演示實驗：一是用雙手擠壓燒瓶，二是桌面激光反射。要求學生觀察實驗現象，并從兩個實驗中發現特點。這兩個實驗激發了學生的興趣，使學生間接感受微小形變的存在，體會實驗的放大思想。然后讓學生分組做探究實驗（略），從而總結出彈力的定義、產生條件及彈力方向。

在高中物理教學中以創設情境貫穿整個教學過程，激發了學生的好奇心，打開了學生思維的閘門，使學生饒有興趣地發現和提煉問題，在愉悅的氛圍中主動接受知識，從而培養科學思維能力。

二、從物理實驗中引導提煉問題，發展科學探究能力

眾所周知，物理是一門以實驗為基礎的自然學科，無論是物理科學的創立和發展，還是物理概念的提煉和物理規律的形成，或是科學態度的培養和核心素養的提升，都需要物理實驗來實現。新版課標強調：“在高中物理課程中，應注重科學探究尤其注重物理實驗，這在培養學生的探究能力和科學態度等方面有重要地位。”并著重指明：“在物理實驗中，應發掘實驗在培養學生發現和提出問題的能力的潛在價值。教師可在一些物理實驗中創設情境，讓學生在觀察和體驗后有所發現，有所聯想，萌發出科學問題;還可在實驗中創設任務，讓學生在完成任務過程中運用科學思維，自己提煉應探究的科學問題。”[1]

物理實驗需要學生親身體驗，“用自己的身體去親身經歷，用自己的心靈去親自感悟”（余文森）[3]。學生通過親身實驗，主動獲得知識，獲得直接經驗。物理實驗是科學探究的重要平臺。有了這個平臺，學生可以從被動接受知識轉向主動獲取知識。面對實驗器材、實驗設備、實驗裝置，學生必然產生好奇心，而且通過腦、手、眼、耳等感官的共同作用，探索的興趣油然而生，由此聯想和想象，萌發出科學問題。此時，教師應協作引導，循循善誘，讓學生針對發現和提出的各種奇妙問題進行交流討論，歸納總結，求同存異，提出應探究的科學問題。

例如“探索機械能守恒定律”的實驗。實驗伊始，教師創設問題情境，回顧上節課“機械能守恒定律”的內容、含義和適用條件，并提出問題：“從理論推導得出機械能守恒定律，是不是還要通過實驗來驗證呢？”學生立刻興奮起來，紛紛要參與驗證機械能守恒定律。教師要求準備實驗器材：鐵架臺、打點計時器、學生電源、紙帶、復寫紙、重物（帶鐵夾）、毫米刻度尺等。學生分組按圖示要求安裝實驗器材。面對已安裝好的實驗器材，學生發現并提出問題：“選擇重物，是輕一點還是重一點好呢？本實驗要不要測量重物的質量？”[4]經過思考討論，分析測量，得出答案：選取質量較大、體積較小的重物比較好，而且無需測量物體的質量。接著，學生按步驟動手操作實驗，各組根據設計的方案，完成實驗，記錄數據，提出問題：“對于實際獲得的紙條，如何判定紙條上的第一個點就是紙帶剛開始下落時打下的呢？在處理紙帶時可以不用到起始點嗎？”[4]教師引導學生進行數據處理，此時學生感到困惑，進行質疑：“如何測量物體的瞬時速度？”[5]各小組討論交流，分析歸納，總結誤差來源，得到實驗結論。通過分組實驗，學生經歷了探究規律的過程，體驗了科學探究的樂趣，增強了團隊協作意識與學好物理的信心。

上述案例表明，在物理實驗中應讓學生動手操作，親身體驗。在此過程中，學生腦子動起來，掀起思維的波浪，萌發的問題接踵而來，挖掘了發現問題的潛在價值，為學生展示才華提供了機會，同時也有利于促進學生對知識內在轉化和技能的掌握，為進一步科學探究打好基礎。

三、從生產生活中引導解決問題，提高實踐應用能力

物理概念、物理規律來源于生活又應用于生活。物理離開了生活，將是一片死海。新版課標強調：“應把物理課程中所形成的物理觀念和科學思維用于分析、解決生活中的問題，在解決問題的過程中進一步提高探究能力，增強實踐意識，養成科學態度，促進物理學科核心素養的形成。” [1]這表明，教師在物理教學中要促使學生用物理的視覺，從生產生活中捕捉物理問題，主動運用所學的物理知識分析生活現象，自主解決生產生活中的實際問題，從而提升核心素養。

例如學習“力的分解”時，筆者從生活問題引入。早上有兩位高中學生去上學，走在雨后鄉間的泥路上，遠遠地看見有一輛中型貨車的后輪深陷在濕滑的泥坑中。正在司機一籌莫展之際，兩位學生來到車前，其中一位同學靈機一動，提議司機找出一根長繩，另一位同學幫助司機將繩子的一端系在路旁的大樹上，另一端系在車頭上，將繩子拉直拉緊，然后在繩子的中點位置，沿垂直于繩的方向，三個人用力拉繩，車子神奇地被拉上來了，幫忙系繩的同學不解地問：“發動機還不如我們人力嗎？怎么不會把車拉出泥坑呢？”出主意的同學說出利用力的分解原理來解決問題。

又如學習“焦耳定律”一課，筆者以生活情境導入。隨著改革開放的深入，我國居民已基本進入小康生活水平。電冰箱、電磁爐、電飯煲、空調、熱水器等家用電器被廣泛使用，由此引發的火災事故越來越多。據消防部門統計，很大部分火災事故是電線老舊、插座殘損等元件溫度升高而導致的。此時學生萌發疑問：“如何解決家用電器發生火災的問題呢？”筆者要求學生學習本課后，把所學的如何安全用電的知識教給家人，避免錯誤操作導致電器損壞，防止火災事故發生[5]。

上述兩個案例顯示，高中物理教學應將課堂與生活緊密聯系起來，體現物理學來源于生活，寓于生活，用于生活。生產生活中能生成很多有價值的科學探究問題，教師應鼓勵并引導學生把物理知識運用到實際生活中，使學生完全認識到物理學來源于生活又是解決生活問題的工具，提高實踐應用能力，以提升學生的物理核心素養。

總之，新版課標強調了“問題式”教學的重要性，是根據課程改革十余年的成功經驗提煉出來的，有待廣大高中物理教師從不同視覺深入探索與研究。筆者結合自己的教學實踐，對“問題式”教學從創設情境中引導發現問題，從物理實驗中引導提煉問題，從生產生活中引導解決問題等三個方面進行了探索，培養學生發現問題的潛在能力，促進學生養成物理核心素養。

【參考文獻】

中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

問道，王非.思維風暴[M].北京：華文出版社，2017.

諶啟標.高中新課程教師讀本——與新課程一同成長[M].余文森，編.福州：福建教育出版社，2004.

任志鴻.高中物理同課異構優秀教案（必修1，必修2）[M].海口：南方出版社，2010.

任志鴻.高中物理同課異構優秀教案（選修3-1）[M].海南：南方出版社，2012.