用“問題串”來滋養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)

周濤

摘要：新的課程改革提出，教育的目標(biāo)要落實到提高全體學(xué)生的核心素養(yǎng)，而核心素養(yǎng)是指學(xué)生應(yīng)具備的能夠適應(yīng)終身發(fā)展需要和社會發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力需求。物理學(xué)科作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科，對學(xué)生能力的發(fā)展有著不可或缺的作用。作為物理教師，在平時的教學(xué)過程中，采用“問題串”的形式可以有效地將課堂教學(xué)內(nèi)容串聯(lián)起來，逐步構(gòu)建高中物理學(xué)科關(guān)鍵能力培養(yǎng)的實施方法和策略體系，讓培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的教育理念落地生根，開花結(jié)果。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理;“問題串”;核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2021）11-061

所謂“核心素養(yǎng)”，是學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)能夠達(dá)到的適應(yīng)終身發(fā)展和社會需求的必備品格和關(guān)鍵能力，也可以說是對三維目標(biāo)的優(yōu)化與升華。而“物理核心素養(yǎng)”，是指學(xué)生在接受物理教學(xué)過程中所形成的帶有學(xué)科特性的品質(zhì)和能力。它主要涵蓋有關(guān)“物理觀念”和“科學(xué)思維”，以及“科學(xué)探究”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”這四個方面。傳統(tǒng)的講授式教學(xué)難以維持學(xué)生的注意力，難以讓學(xué)生領(lǐng)悟概念的內(nèi)涵和外延，更難激起學(xué)生探索新知的熱情。而基于“問題串”的探究式教學(xué)，能在逐層深入的問題探究中破解概念理解的難點?！皢栴}串”教學(xué)一方面連接學(xué)生的系列自主活動體驗，另一方面在不斷建構(gòu)新的認(rèn)知過程中，借助探究式的問題驅(qū)動，有益于實現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

那么，如何在“問題串”式的教學(xué)過程中既能做到從學(xué)生的實際認(rèn)知水平出發(fā)，以學(xué)生實際掌握的知識水平來設(shè)計問題情景，又能突出有關(guān)物理核心概念的理解和掌握，同時兼顧相關(guān)物理知識點間的內(nèi)在邏輯關(guān)系呢？筆者認(rèn)為可以從以下幾個方面著手：

一、“問題串”的設(shè)計要與我們身邊的生活中真實存在的情境問題作為依托

杜威認(rèn)為：“思維起源于直接經(jīng)驗的情景?！比祟悓ι鐣F(xiàn)象和社會現(xiàn)實的認(rèn)知總是需要經(jīng)歷兩次飛躍才能實現(xiàn)，即由具體到抽象，再由抽象上升到具體，學(xué)習(xí)物理知識也是如此。物理學(xué)科的教學(xué)我們不但要把學(xué)生對知識的理解和掌握設(shè)計到位，也要考慮把物理知識的運用和形成認(rèn)識結(jié)合起來，最終能夠達(dá)到融會貫通。俗話說：“授人以魚不如授人以漁?！币幻玫奈锢砝蠋煵还夤馐窃诮?，更是在激發(fā)學(xué)生自己去學(xué)。從學(xué)生實際認(rèn)知水平出發(fā)，創(chuàng)設(shè)合理的問題情景，搭建學(xué)生理解知識、掌握知識的平臺，在引導(dǎo)學(xué)生理解問題、解決問題情景的同時，不斷提高學(xué)生探索新知識的興趣和能力。

物理學(xué)科從學(xué)生實際認(rèn)知水平出發(fā)的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)，是提高學(xué)生核心素養(yǎng)必備手段，并能起到關(guān)鍵性的作用。學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要最終落實到解決問題情景的能力上，而解決問題情景的能力必須在真實的問題情境中加以凝練，即學(xué)生在走路時學(xué)走路。重視教學(xué)設(shè)計和課堂教學(xué)過程中的情境創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生自己理解和探究實際的物理問題，能夠進(jìn)一步提高學(xué)生探究能力、增強實踐意識、養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，促進(jìn)核心素養(yǎng)的達(dá)成。實踐表明：有意義的學(xué)習(xí)活動總是建立在一定的符合學(xué)生實際認(rèn)知水平的教學(xué)情境中，學(xué)生對知識的領(lǐng)悟、甚至素養(yǎng)的提升也只有在與情境的互動中才能達(dá)成。

例如，在“摩擦力”一節(jié)的教學(xué)中，可以利用身邊一些簡易的器材創(chuàng)設(shè)這樣一個情境：將十幾根鉛筆平行放在講臺上，薄板放在鉛筆上，將玩具車放在薄板的一端，開動玩具車，學(xué)生會驚奇地發(fā)現(xiàn)，玩具車在前進(jìn)的同時，薄板在向相反的方向運動。此時，教師可以立馬提出這樣的“問題串”：為什么薄板會發(fā)生運動？薄板是受到了什么力的作用才會發(fā)生運動的？誰給薄板施加了這個力？這個力的方向如何？摩擦力一定是阻力嗎？……又比如說，在講“平拋運動”時，將一粉筆置于講臺邊緣，用直尺敲擊一下粉筆，使它沿水平方向飛出，最后落在地面上。此時可以先告訴學(xué)生，我只需要一把米尺，就能求出粉筆飛出時的速度。學(xué)生立刻會感到震驚“只用米尺就能測速度？”在疑問產(chǎn)生的同時，學(xué)生的求知欲也在最大程度上被激發(fā)，而這些情境的創(chuàng)設(shè)，不但給了學(xué)生感官上的刺激，還讓學(xué)生在不知不覺間進(jìn)入了知識的海洋。

二、“問題串”的設(shè)計要有針對性和梯度性，關(guān)注教學(xué)目標(biāo)與物理核心素養(yǎng)的有機(jī)融合

教師在設(shè)計“問題串”的初衷時，必須從學(xué)生實際認(rèn)知水平和實際知識儲備出發(fā)，以生活中的小切口現(xiàn)象切入，問題設(shè)計必須要層層遞進(jìn)、難易適中，并有內(nèi)在邏輯性。如果問題設(shè)計層次過高，學(xué)生的參與度必然很低，學(xué)生的興趣就會大打折扣，多次反復(fù)的高層次設(shè)計容易使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的興趣和信心。教師在設(shè)計問題情景的時候，需要對“已知區(qū)”和“最近發(fā)展區(qū)”中找到一個合理的結(jié)合點，即找到學(xué)生的知識“增長點”，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行問題情景的層層遞進(jìn)設(shè)計。這樣不但能夠鞏固學(xué)生已有的認(rèn)知，也能激化學(xué)生探究新知的興趣，構(gòu)建新的物理知識的認(rèn)知體系和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，更有助于實現(xiàn)學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”到“已知區(qū)”的上升。教師在教學(xué)過程中，將所要講授的物理概念和物理規(guī)律設(shè)計成層層遞進(jìn)的若干個具有逐步引導(dǎo)性的問題，更有助于學(xué)生在分析和解決問題的過程中培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)。例如，在牛頓運動定律的學(xué)習(xí)中可以設(shè)置這樣的“問題串”：（1）運動的物體如果不受到力的作用，是不是會立刻停止運動？（2）物體為什么不會立刻停止運動？（3）為什么物體最終還是停止運動了？（4）在這個一過程中，力的作用效果是什么？（5）物體運動狀態(tài)的改變由指哪一個物理量發(fā)生了變化？（6）根據(jù)這條線索提供的思路，我們最終可以得到怎樣的結(jié)論？……又比如說，在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”一節(jié)中，可以設(shè)置這樣的“問題串”供學(xué)生思考：（1）探究加速度與力、質(zhì)量三者的關(guān)系需要用到什么樣的物理思想？（2）物體在運動的過程中受到哪些力的作用？（3）如何消除摩擦力對本實驗的影響？（4）平衡摩擦力的時候能不能懸掛重物？（5）如何給小車提供一個恒定的外力？（6）小車所受的合外力與懸掛物的重力是否相等？（7）如何保證繩子上的拉力近似等于懸掛物的重力？……以之前所學(xué)的知識為基礎(chǔ)，層層深入，設(shè)計與新知識相聯(lián)系且具有啟發(fā)性和梯度性的“問題串”，使學(xué)生在“問題串”的引導(dǎo)下，通過主動地、積極地探究，完成從已知向未知的轉(zhuǎn)變、形象上升到抽象的能力、低級向高級的跨越。

三、“問題串”的設(shè)計要緊扣學(xué)生，具有一定的開放性和發(fā)散性

“問題串”的設(shè)計要以學(xué)生為核心，既要激發(fā)學(xué)生的探究熱情，又要引導(dǎo)學(xué)生參與到教學(xué)過程中去，從而達(dá)到培養(yǎng)核心素養(yǎng)的要求。物理核心素養(yǎng)不僅要求重視物理觀念的學(xué)習(xí)，更要重視科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。在新課程理念中，教學(xué)的主體是學(xué)生，交流合作與問題的解決應(yīng)該貫穿于自主學(xué)習(xí)和探究的過程中?！皢栴}串”的教學(xué)，教師要面向全體學(xué)生，確立學(xué)生的課堂主體地位，以“問題串”作為引導(dǎo)，構(gòu)建新型的師生關(guān)系。課堂是民主的、是開放的，是“綠色”的，問題源于生活、源于發(fā)現(xiàn)和探索，更要在互動中生成。在這樣的教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生關(guān)注的不僅僅是物理概念的本身，更加關(guān)注科學(xué)思維與質(zhì)疑創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到全面提升。

例如，在“超重和失重”的教學(xué)中，先由幾個趣味實驗引入：（1）將兩本書的書頁交叉地疊放在一起，由于紙張間的摩擦力，很難將兩本書拉開，但是在兩本書加速向下運動時卻很容易將他們拉開;（2）人站在體重計上突入下蹲時，體重計的示數(shù)出現(xiàn)了變化……當(dāng)學(xué)生看到這些現(xiàn)象，在驚訝的同時自然會產(chǎn)生一系列疑問，然后教師給出本節(jié)課的課題《超重和失重》。教師可以這樣設(shè)置這樣的問題：“看到這個標(biāo)題后，你想了解哪些知識？”這樣開放性的設(shè)問不但將課堂還給了學(xué)生，還喚醒了學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生自身的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力和主動性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使得學(xué)生主動地提出一系列問題：（1）什么是超重？什么是失重？（2）在什么情況下會發(fā)生超重和失重？（3）超重和失重有什么特點？（4）超重和失重在生活中有哪些應(yīng)用？……學(xué)生在面對自己想要學(xué)習(xí)和掌握的知識時，會表現(xiàn)出強烈的求知欲和探索欲，既增強了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心，又提高了課堂的實效性。

物理的魅力在于內(nèi)在的思維，而“問題串”式的教學(xué)，為教學(xué)活動提供大量的依據(jù)，不僅有助于教師清楚地了解學(xué)生的思維狀況，揭示學(xué)生的思維過程，更能有效地促進(jìn)學(xué)生自我反思，逐步構(gòu)筑自己的認(rèn)知和元認(rèn)知策略，進(jìn)而提高思維的品質(zhì)。

“問題串”教學(xué)法雖然能夠很好地符合新課程改革的理念，但由于缺乏系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，目前還未被廣泛運用于教學(xué)實踐中。在實際教學(xué)中，教師需要傾注更多的時間和精力研究如何運用這種方法，在不斷完善教學(xué)模式的同時，要更加注重“問題串”的系統(tǒng)性與邏輯性，從而幫助學(xué)生培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

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[3]周怡.用“問題串”點燃創(chuàng)造性思維之火[J].中學(xué)教學(xué)參考，2011（08）.

（作者單位：溧陽市戴埠高級中學(xué)，江蘇 溧陽213300）