高中物理“問題引領”培養學生物理核心素養

陳明智

摘? ?要：針對學生在物理學習過程中，常常受心智發展水平的局限性、思維方法和思維習慣等因素的影響，使得物理學科素養達不到到應有的深度。教學過程中需要充分發揮教師的主導作用，設置問題情境，通過問題的引領，使學生在物理學習的過程中經歷更完整的學習歷程，破解物理知識內在的本質，讓學生主動同化認知結構，從而培養物理核心素養，構建一個系統的知識體系。

關鍵詞：物理課堂教學;問題引領;核心素養;建構知識框架

如何培養學生的物理核心素養，這是每位老師需要思考的問題，無疑，課堂的引導至關重要，在物理課堂教學中，如何設置“問題”，“引領”學生走進物理情境中形成物理素養[ 1 ]，以下就一些實踐進行闡述。

1? 去偽存真，認清物理知識本質

學生在物理學習的過程中，如何形成科學思維，真正看清物理知識的內在本質，這時候，往往就需要教師用問題引領，帶領學生逐漸逼近認識對象，破解內在的本質，提高建構的層次。

例如，教學“自由落體”一課，如何讓學生體會并理解自由落體運動的特點，從而產生初步的物理思想呢？我做了這樣一個實驗：一手拿一張紙，一手拿一本書，雙手舉至相同高度，問：“同時放手，誰先落地？”學生幾乎異口同聲回答：“書”。松開手后，書果然先落地，學生一片得意。再問：“為什么？”生答：“重的物體下落速度快。”再拿兩張大小一樣，厚度不同的紙，問學生“誰先落地？”學生自然回答“厚的紙”。問：“為什么？”生答：“厚的紙重”。隨后，我把薄的紙揉成團，同時松手，薄的紙先落地。“為什么質量輕的紙反而先落地呢？”學生感覺到難以說下去。

此時，教師已經通過問題引領，去偽存真，促使學生逐步認清物理知識的本質。首先，制造沖突：重的物體下落速度快，輕厚不同的紙誰先下落？其次，及時追問：為什么輕薄的紙先落地？接下來，利用生成：下落速度與質量無關，與物體的容積、摩擦力等有關？

學生有了新的思考，打破了以往的認知，在頭腦中排除了用質量反映下落速度的思維方式，產生了尋找“新”的解決方法的思考。這時候，學生們有了學習的需求，真正的學習也就開始了。經歷了這部分的思考過程，學生明白了：質量只能回答“一個偶然”問題;如果要回答“一類問題”，則需要引入“其他方法”。學生感悟到舊方法的不足之處，則需要尋求其他的途徑。在激發學生學習物理的興趣的同時，也打開了學生思維的大門。

2? 由表及里，尋求物理知識的內在聯系

《普通高中物理課程標準（2017年版）》指出：課堂問答指在課堂教學過程中教師和學生之間的言語互動。在學生原有基礎與課堂學習的目標之間搭起橋梁，幫助學生克服學習障礙，糾正原有的錯誤觀點或模糊認識，達到新的思維高度和科學探究水平[ 2 ]。

案例：靜摩擦力

師：握住玻璃瓶是一件簡單的事，想不想動手試一試！

師：每個人桌子上都有兩個一摸一樣的玻璃瓶，請大家握住一號玻璃瓶，動手驗證我們的想法。

學生操作，然后交流匯報。

同學們都成功握住了玻璃瓶。

師：為什么玻璃瓶那么容易被握住呢……請大家受力分析，小組討論。

生：手給了瓶子一個向上的拉力，瓶子靜止時，拉力等于重力。

現在使用2號玻璃瓶，重新實驗。

大部分同學們無法輕易握住玻璃瓶，一部分同學玻璃瓶滑落。

師：明明握法一樣，為什么有的人握住了，有的人沒握住。

生：這些瓶子上涂了大量的油，太滑了。

師：（追問）那你們手給瓶子的力消失了嗎？

生：沒有消失。只是太滑了。

師：想象你們能不能握住完全光滑的啤酒瓶？

生：不能。

師：現在我們可以確認，瓶子靜止時，與重力平衡的力不是手直接給的拉力。而是與光滑程度有關。大家猜測一下是什么呢？

生：與光滑程度有關，可能是摩擦力。

核心的問題必須讓學生深度參與，并持續思考，才能將課堂的時間與空間讓給學生，將物理學習的主動權交還給學生。靜摩擦力推導的關鍵是，解決“學生生活中認為是手的握力使瓶子靜止”的直覺觀念，基于學生初中已有的經驗感悟——物體靜止的時候，受力平衡。引導學生把觀察點放在“接觸面的光滑程度”這個特征上，當學生用完全一樣的力握住玻璃瓶后，適時引導學生觀察并思考“兩次實驗瓶子是否都靜止？”讓學生在做中感悟到“同樣的力，粗糙的瓶子容易握住，光滑的瓶子不容易握住”，與之前認為是手的力氣握住玻璃瓶的觀點形成矛盾，并在粗糙與光滑的接觸面中，進一步大膽地猜測，深化這個過程中的思考。這些思考是由學生完成的，將來可以遷移到后面的物理學習中。

3? 化繁為簡，充分經歷知識的形成過程

《普通高中物理課程標準（2017年版）》指出：高中物理課程通過創設學生積極參與、樂于探究、善于實驗、勤于思考的學習情境，培養和發展學生的自主學習能力[ 2 ]。

案例：牛頓第三定律

（1）直切主題，引發思考。“一個巴掌拍不響”，兩只手呢？為什么兩只手用力鼓掌會痛呢？

生：因為左手受到右手的力，右手受到左手的力。

師：這兩個力有什么特性呢？

（2）揭示本質，促進思考。讓學生分小組討論，動手操作，從兩個力的大小、方向、受力物體、施力物體、性質、作用效果、時間等因素出發。

生1：大小相等，因為兩個手一樣疼。

生2： 時間相等。因為兩個力同時發生，同時消失。

生3：性質相同。都是彈力。

……

（3）簡化應用，提升思考。根據你們的發現，總結出牛頓第三定律。

物理學習是一個復雜的系統工程，教師可以根據需要提出或呈現不同形式或者不同思維跨度的問題，引導學生經歷完整的物理思考過程，逐步地從直觀慢慢過渡到抽象，從表面走向深刻，來最終達到理解物理知識本質的目的，成就一節高效的課堂[ 3 ]。

4? 由一個問題到一類問題，形成開放的知識結構

現實教學中，課堂教學中所涉及到的物理內容終歸是有限的，而物理問題的呈現方式實際上要豐富得多、廣泛得多。怎么樣用“有限”的時間來成就“無限”的成效呢？這就需要教師適時適當地引導學生進行反思歸納，梳理要點，滲透物理思想方法，來做到舉一反三。

案例：牛頓第二定律

師：通過這堂課的學習，我們已經知道了加速度與物體受力的關系的推導思想和加速度與物體質量的關系的推導思想一樣，都是通過控制變量法來實現的。控制變量法也是我們物理學一個比較重要的思想方法。在以前的學習中有用過控制變量的方法嗎？誰來給大家舉例子。

生1：探究彈簧伸長量與彈力的關系時，其他條件不變，通過改變鉤碼的個數，記錄彈簧伸長量來探究彈簧伸長量與彈力的關系。

生2：探究滑動摩擦力與物體間壓力的關系，其他條件不變，通過添加砝碼，改變壓力，測出壓力與摩擦力的關系。

在課堂的結尾引導學生“回頭看”， 引導學生總結：“在解決這個問題的過程中我們運用了哪些比較好的方法？這些經驗以前有過嗎？以后你會把這些經驗用在其他物理問題的解決上嗎？你認為在解決怎樣的問題可以用這些方法？這些問題有什么共同之處呢？”這樣既回顧了本節課的學習過程，又與以前學習過的知識建立練習，從“一個問題”到“一類問題”的梳理，學生不僅掌握相關物理思想，而且積累物理活動經驗，感悟此類物理思想，豐富此類物理方法，提高學生的自主學習能力。

綜上，在學生的物理學習過程中，需要教師精確把握核心問題，并有效地通過問題的引領，來暴露學生思維的過程，產生思想的碰撞，誘發學生思考的深度，促進學生在物理學習活動中積極反思，主動同化其認知結構，建構更深層次的知識框架，從而達到真正意義上的深度學習。

參考文獻：

[1] 王致玲.基于核心素養的高中物理課堂精準提問策略研究[J].教育研究，2020（3）： 90-91.

[2] 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.

[3] 彭前程.積極探索基于核心素養理念下的物理教學[J].中學物理，2016（3）： 9-11.