運用問題教學法培養學生物理核心素養的教學研究

唐 鵬

（廣東省陽西縣第二中學，廣東陽西 529800）

《普通高中物理課程標準》指出在高中物理教學中培養學生的物理學科核心素養的重要性。然而，目前部分高中教師在運用問題教學法培養學生核心素養時，仍存在問題教學目標不明確、問題教學缺乏內涵等教學問題，影響學生核心素養的生成及發展。此背景下，教師有必要掌握問題教學法的核心理念，同時根據高中學生的基本學情與發展潛能設計有啟發性的教學問題，從而激活學生的物理科學思維，促進其能力提升。

一、問題教學法培養學生物理核心素養的現狀分析

（一）問題教學目標不明確

教學目標是對課程教學應達到效果的合理預設，對課堂教學有導向作用。然而，目前的高中物理問題教學缺乏明顯的目標指向，導致教師提出的問題不連貫、課堂教學結構混亂，繼而影響學生物理思維的生成與發展。比如，部分教師不能將核心素養培養目標與普通課程教學目標有機融合，導致問題教學課堂失去平衡，限制了學生核心素養的生成。

（二）問題教學內涵不豐富

內涵豐富的高中物理教學課堂對于培養學生靈活的學習思維，綜合觀察綜合分析的物理能力，質疑批判辯證思考的思維品質有著重要意義［1］。但是，目前部分教師在進行問題教學時，將高中物理教科書作為唯一的問題教學依據，所提出的問題并沒有拓展性，限制了學生的物理學習視野。久而久之，學生只能照本宣科地學習相關內容，獨立思考、獨立探究的能力得不到發展，物理學科核心素養自然無法提升。

（三）問題教學形式較單一

形式多樣、風格獨特的高中物理課堂對于激發學生的自主探究意識、培養學生的深度學習能力有著積極意義。然而，部分高中物理教師對問題教學法這一教學方法存在片面認知，只通過多媒體課件、練習冊呈現問題，并不對問題的形式進行創新，導致高中物理課堂的新穎性缺失，繼而造成學生的學習興趣降低。興趣是有效學習的基礎。學生喪失物理學習興趣，自然不會主動、深入地分析物理問題，繼而影響物理學科核心素養的提升。

（四）問題教學評價不及時

教學評價具有教學促進、教學診斷、教學反思的功能。合理應用教學評價，對于培養學生查漏補缺的物理學習習慣及實事求是、持之以恒的科學態度有著積極意義。然而，部分教師在應用問題教學法培養學生核心素養時忽略了評價教學的意義，忘記對學生進行評價，或只使用簡單的評價語對學生進行終結性評價，導致學生對自身學習情況認知不到位，自然限制了學生核心素養的提升速度。

二、運用問題教學法培養學生物理核心素養的教學策略

（一）明確問題教學目標，指明素養培養方向

要想發揮問題教學的核心素養培養教學作用，就必須在教學前明確教學目標，根據具體教學目標設計問題教學結構、教學內容，確保課程教學工作向著素養培養的方向發展［2］。一方面，教師應先明確高中物理學科核心素養的教學培養要求。如，物理觀念要求培養學生從物理學視角分析問題的能力，包括物質觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念等等；科學思維素養要求培養學生分析綜合、推理論證、抽象概括的物理學科關鍵能力等等；科學探究素養要求培養學生提出問題、基于證據分析、解釋問題的探究能力；科學態度與責任素養要求培養學生正確認識科學本質、形成良好社會責任等等。另一方面，教師應明確高中學生物理學習的最近發展區，基于其學習基礎、物理潛能設計知識與技能、能力與方法、態度與情感三維教學目標。在此基礎上，教師根據課程教學主要特征將核心素養培養目標與三維教學培養目標有機結合，確立具體的、有指向意義的問題教學目標，從而更好地發揮問題教學法的素養培養作用。

（二）綜合多元問題資源，豐富素養培養內涵

教學資源指的是可被教師用于教學當中開闊學生學習視野、豐富學生知識儲備的教學要素，如教科書、教學案例、教學圖片、教學視頻等等。應用類別豐富的教學資源進行問題教學，對于增強學生的物理學科學習興趣，培養學生靈活思考物理問題的能力有著積極意義。在實際教學中，教師需要明確問題教學中培養學生核心素養應使用的教學資源，并通過多種手段、多種渠道完成資源的整合與篩選，如此才能切實提升問題教學質量，保證核心素養培養教學順利落實。第一，教師應將教學目光聚焦于高中物理教科書，挖掘教科書中蘊藏的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四項核心素養的培養教學內容，并將其以合適的問題形式呈現給學生，使學生在學習基本知識時初步形成核心素養。第二，教師應明確教科書在培養學生核心素養方面的缺失，圍繞具體不足從網絡平臺、圖書館、書店等渠道收集、整理拓展問題，以此完成對教科書教學內容的補充，確保問題教學內容滿足核心素養的教學要求。

（三）創新提問教學方式，提升素養培養質量

1.應用預習導學問題，激發物理思考意識

預習指的是學生在教師正式授課前的預先學習［3］。由于高中物理課程教學內容過于抽象，很多學生在預習物理知識時存在預習效率低、預習效果差的問題。究其原因，在于學生的預習方向不明確。針對這一問題，教師可以應用預習導學問題解決。在預習教學前，教師應先明確該課程教學的主要目標、重點、難點及疑點，在提煉課程教學主要知識點的同時明確導學問題的設計主題，為問題設計夯實基礎。接著，教師應對新課、已完成教學課程進行綜合分析，找出課程之間的關聯內容，并綜合課程教學重難點、新舊知識聯結點設計復習性問題、引導性問題等多種預習導學問題，使學生能夠基于已有的知識水平對未知內容進行推理、推斷，從而形成基于物理視角解釋問題、解決問題的核心素養。然而，部分學生由于基礎薄弱、認知能力差，在獨立解決預習導學問題時存在困難。對于這種情況，教師可以應用超星學習通等線上教學軟件提前為其講解題目，增進學生對問題的理解，逐步培養學生獨立思考、深度思考的物理能力。

2.應用情境導入問題，形成基本物理觀念

物理觀念是高中物理核心素養的主要構成之一，包括物質觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念等等。物理觀念是一種較為抽象的物質觀念。學生只有形成良好的物理認識，才能發展出基本的物理觀念。由于問題教學法本身具有一定的抽象性，只通過問題堆砌很難使學生在思考問題、解決問題的過程中形成正確的物理認識，反而會對學生核心素養的生成造成負面影響。對此，教師可以將情境問題教學法用于教學過程當中，通過創設情境促進學生與教師、學生與物理知識的深度交互；通過提出情境問題引發學生的科學思考，從而促進其核心素養的生成與提升。在情境創設過程中，教師還應考慮高中學生認知思維的發展規律，設計先易后難的物理問題，逐漸加深學生對物理本質的認識與理解。比如，教師可以先為學生呈現簡單易懂的物理問題，拉近其與物理教學內容的距離，接著再逐步提高教學問題的抽象性及難度，使學生在認識問題、提煉問題主旨、用物理規律和物理概念解釋問題的過程中形成基本的物理觀念，奠定核心素養的提升基礎。

3.應用討論探究問題，培養科學推理素養

科學推理素養指的是基于物理學視角對物質的本質屬性、內在規律、相互關系的認識方式［4］。想要在高中物理問題教學過程中培養學生的科學推理素養，教師需要結合基本的物理事實、物理經驗提出探究性教學問題，使學生在分析、推理、論證的過程中總結出具體的物理理論，并在此過程中形成良好的物理科學思維。對此，教師可圍繞課程教學的主要內容設計具有一定難度的問題，并組織學生以小組為單位進行討論研究，使其在綜合研究、綜合論證、綜合分析的過程中發展質疑、批判、檢驗、修正等良好的學習思維能力，繼而形成良好的物理學科核心素養。然而，在實際教學中存在部分學生渾水摸魚的問題，使問題教學的素養培養作用不能被完全發揮。針對這一問題，教師可改進探究問題教學模式，如限制學生的小組討論時間、為學生布置更多更為細節的探究任務、階段性組織學生分享討論心得等等，通過加大干預，使各學習小組內成員充分參與到課堂討論學習當中，避免學生濫竽充數，影響學生物理學科核心素養的綜合發展。

4.應用實驗教學問題，培養科學探究素養

科學探究素養是指根據客觀觀察、實驗、分析得出科學結論的一種關鍵能力，包括提出問題的能力、合理猜想與假設的能力、制定實驗方案的能力、操作實驗的能力等等。要培養高中學生良好的科學探究素養，只在課上提出理論性問題是遠遠不夠的［5］。在實際教學中，教師應挖掘物理教學內容中潛在的科學探究素養培養內容，同時基于具體教學內容設計物理實驗，并提出問題。這樣，學生能夠在參與實驗、提出問題、做出假設的過程中積累更多發現物理規律的經驗，并在此基礎上形成問題、證據、解釋、交流等物理學科核心素養。由于高中物理實驗教學內容大多抽象難懂，教師在進行實驗問題教學時，需充分考慮高中學生現有的學習水平，圍繞基礎的、直觀的、具象的物理現象依次設計實驗導入問題、實驗指導問題、實驗思辨問題、實驗總結問題，逐步引導學生的思維提升。這樣，學生在接觸實驗、分析實驗、探究實驗、歸納實驗的過程中能夠徹底理解物理規律，并形成科學論證、解釋交流的關鍵能力，從根本上提升學生的科學探究核心素養。

5.應用總結反思問題，樹立科學本質觀念

在高中物理教學課堂中提出總結性問題，有助于幫助學生總結知識、總結經驗，豐富其知識體系；在高中物理教學中提出反思性問題，有助于引導學生反思自身不足、反思學習問題，從而促進學生改正學習缺點。在培養學生物理學科核心素養時，教師可結合課程教學的實際情況提出總結性問題與反思性問題，借助具體問題引導學生建構物理學科知識體系，總結克服學習缺陷的方法，進而培養學生正確認識科學本質、認真思考物理知識的科學態度與習慣。需要注意的是，由于高中物理課程教學內容不同，教師在提出總結問題、反思問題時應靈活變換問題形式，才能保持學生深度反省的積極性。比如，完成理論性知識教學后，教師可借助未繪制完成的思維導圖提出問題，使學生在思考問題、解決問題的過程中完成知識體系的建構，促進學生對物理理論的吸收與內化。再如，完成實踐性知識教學后，教師可結合實踐教學內容提出應用型問題，借助應用問題鍛煉學生應用基本方法、基本技能解決問題的良好能力。如此，通過提出不同形式的總結、反思問題引領學生從不同角度回顧物理知識學習過程，總結物理方法應用經驗，久而久之實現對學生物理學科核心素養的有效培養。

（四）加速問題評價融合，強化素養培養效果

將教學評價與問題教學有機融合，對于提升問題教學質量，強化核心素養培養效果有著積極意義。目前問題教學中存在評價缺失、評價角度單一、評價語敷衍等“教評分離”的教學問題，不利于核心素養培養教學的貫徹落實。為了讓學生在問題學習過程中形成物理學科的關鍵能力，教師應將教學評價貫穿于問題教學的全過程，使學生在他人點評、學生互評、自我反省的過程中認識到自身在物理學科學習中的不足，進而及時查漏補缺，提升自我。首先，教師可以將教師點評融入提問、引導、互動、解答等問題教學過程當中，在不同教學環節給予學生不同的點評，促進學生有方向、有側重地思考物理問題，從而提高其物理探究效率。其次，教師可以在學生圍繞問題合作討論過程中融入學生互評，使學生在互相評價的過程中轉換思維角度，形成客觀看待事物本質屬性的物理學科關鍵能力。最后，教師可以在問題教學結束前組織學生自我點評，使其在自我點評的過程中反省、反思，從而培養學生嚴謹認真、實事求是的良好科學態度。需要注意的是，由于高中學生的物理基礎、物理學習潛能不同，其適用的評價標準也不相同。在融合問題教學與評價教學時，教師應基于學生特點設計分層次的教學評價標準，確保學生在分層評價過程中形成積極的學習態度，從而主動發展自身的物理學科核心素養。

三、結語

綜上所述，目前的高中物理問題教學在培養學生物理學科核心素養方面仍存在不足。教師應客觀分析當下教學中存在的不足，同時結合核心素養的培養教學要求對教學目標、教學內容、教學方式及教學評價進行優化，使學生在接觸問題、分析問題、探索問題、解答問題、評價反思的過程中形成良好的物理觀念、科學思維、探究能力以及良好的科學態度，使學生核心素養水平得到穩步提升。