核心素養背景下高中物理課堂問題驅動式教學策略分析

【摘要】隨著物理課程改革的不斷深入，學生物理學科核心素養的培養被擺在了更加重要的位置.問題驅動式教學是一種以問題為主線的教學模式，需要學生在問題驅動與牽引下展開自主合作與探究學習，在培養學生物理學科核心素養方面具有顯著作用.本文立足核心素養背景，首先分析目前高中物理課堂問題驅動式教學應用的困境，然后從目標設計、課題導入、情境創設、實驗探究、小組學習以及課堂評價幾個方面，探究高中物理課堂問題驅動式教學應用的有效策略，以期為問題驅動式教學在物理課堂中的應用提供一定借鑒參考，促進物理課堂教學的提質增效.

【關鍵詞】核心素養；高中物理；課堂教學

很多科學家認為“物理的本質就是問題”.問題驅動式教學的應用需要教師基于物理課堂教學的不同環節靈活設計學習問題，服務學生的自主、合作與探究學習.在新時期，問題驅動式教學促進學生物理學科核心素養形成與發展的作用愈加顯著，傳統灌輸式、填鴨式、演示式教學模式已經難以適應學生物理學科核心素養形成與發展的現實需要.教師亟須擺脫傳統“教師講，學生學”教學模式的束縛，改變“將知識與技能獲取等同于學生發展”的教學傾向，靈活運用問題驅動式教學組織物理教學，以促進學生物理觀念、科學思維、科學探究能力以及科學態度與責任的形成發展.

1 目前高中物理課堂問題驅動式教學應用的困境

1.1 問題驅動性、啟發性不夠

“驅動”是問題驅動式教學應用的關鍵點，需要教師借助問題啟發思維、驅動學習，全面激活學生的知識、思維、情感以及學習動能.然而，部分教師在問題驅動式教學中未能將問題作為物理課堂教學的“風向標”，存在問題驅動性、啟發性不夠強的問題，難以立足物理教學需要設計可實施、有價值、有意義、合乎倫理的驅動性問題.同時，提問時機設計也缺乏合理性，學生難以在問題驅動與教師引導下走出自身“最近發展區”.這致使學生物理學習動能相對不足，難以在問題驅動下形成自主解決問題的能力，物理課堂教學成效并不理想［1］.

1.2 問題連續性、銜接性不足

教師在任務驅動式教學應用中應將任務融入到物理課堂教學各環節，使學生在任務驅動下循序漸進進入深度學習狀態.但是，部分教師在物理問題設計中存在割裂、零散的問題，僅僅將問題作為導入學習內容的工具，未能借助問題鏈條設計串聯物理知識，難以層層遞進推動物理教學.在這樣的物理課堂中，學生難以在問題驅動下構建物理概念、規律、方法等的內在聯系，物理學習依舊有較強的局限性.問題驅動式教學應用存在整體性與連續性的問題，物理課堂教學相對碎片化.

1.3 問題情境性、應用性不強

物理與生活有著密切的聯系，能夠呈現自然界物質的基本結構、相互作用以及運動規律.教師在問題設置與應用時要注重緊密聯系學生的現實生活、已有經驗、興趣愛好，突出問題的情境性與應用性.但是，部分教師在物理問題設置中存在過度重視物理知識與考試技能獲取的傾向，在問題應用中也存在過度依賴灌輸式、演示式教學的問題，學生難以在真實生動的學習情境中完成物理知識、技能、方法等的內化整合與遷移應用，不利于學生物理學科核心素養的形成與發展［2］.

2 核心素養背景下高中物理課堂問題驅動式教學的有效策略

2.1 核心素養導向，設計教學目標

教學目標是物理教學的初始環節.教師要根據物理學科核心素養形成與發展特征設計物理課堂教學目標，有效覆蓋物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個維度，為問題驅動式教學的應用提供借鑒參考.

例如 以人教版物理教材選擇性必修第一冊“動量守恒定律”部分的物理教學為例，本課旨在幫助學生理解和基本掌握動量守恒定律.在物理觀念層面，教師要依托本課幫助學生生成相互作用觀與守恒觀，使學生能夠從物理視角解釋自然現象和實際問題；在科學思維層面，教師要使學生能夠借助“抓主要因素，忽略次要因素”的思維方式解讀守恒條件，發展學生的分析綜合、推論推理、科學論證等品質；在科學探究層面，教師要依托數字化實驗系統驗證極短碰撞過程中任意兩個時刻，借助自制教具實現物理原理的生活化與情境化；在科學態度與責任層面，教師要引導學生在充分理解物理定律的基礎上展開知識學習與試驗探究，幫助學生形成尊重事實、嚴謹認真、持之以恒的科學態度，發展學生的社會責任感［3］.

2.2 引入物理課題，呈現問題鏈條

課題引入能夠推動問題驅動式教學的整體展開.教師要借助課程教材設置的“導入問題”引入生活化課題，并為學生提供相關案例，引導學生對課程內容進行初步猜想.在此基礎上，教師就應為學生呈現具有較強遞進性、連續性的問題鏈條，使學生能夠對課堂整體結構有更加清晰的認識，保障物理課堂各環節的連續性.

例如 在“簡諧運動的回復力和能量”的學習過程中，學生需要探究簡諧運動中質點的加速度、速度、位移、彈性勢能、動能以及機械能的變化規律，并掌握簡諧運動的回復力特點及來源，掌握簡諧運動的能量特點.在課程教學中，教師要借助物體靜止、勻速運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動等學生已掌

握的知識引入新課，向學生提出：“物體簡諧運動時，所受合力有何特點？”通過問題引導學生構建簡諧運動與已有知識的聯系.在此基礎上，教師就應以彈簧振子為例帶領學生分析回復力F與位移x的關系，并圍繞彈簧型變量變化、陣子速度變化、勢能變化、動能變化等設置問題，循序漸進地幫助學生認識簡諧運動的受力特點.

2.3 創設問題情境，激活問題思維

情境創設能夠增強學生課程學習的沉浸感與參與感，有利于推動高效物理課堂的構建.因此，教師要基于物理知識與學生現實生活、已有經驗以及興趣愛好的內在聯系創設真實生動的物理情境，使學生能夠以生活化問題為切入點對物理知識、技能、思維、方法等進行探索，全面激活學生課程學習內在動能［4］.

例如 以人教版物理教材選擇性必修第一冊“光的折射”部分的物理教學為例，“光的折射”一課旨在幫助學生認識光的反射與折射現象，并在實驗探究中總結得出折射定律，知道折射率與光速的關系.教師要以生活現象為切入點創設情境，借助多媒體設備播放音視頻，依托生活現象分析解讀物理原理，讓學生通過“射水魚在水中擊中空氣中的昆蟲”“筷子插進只有半杯水的水杯里看起來被彎折”等現象認識光的折射現象，使學生在真實生動的生活現象中體會光的折射在生活中的廣泛應用.為了保障生活情境的有效應用，教師應注重設計思考與探究問題，培養學生對科學現象的好奇心，使學生在問題驅動下進行深入思考與分析，并鼓勵學生說出對光的折射現象的疑問與質疑，切實營造和諧、生動的物理課堂氛圍.

2.4 組織實驗探究，構建問題模型

物理實驗是學生發現、分析以及解決物理問題的主要方法.在物理實驗中，實驗現象、數據處理與學生認知會產生沖突，教師要緊抓這些沖突引導學生發現問題，從問題中探索新知，使學生能夠依托物理實踐構建規律、建設模型，有效促進學生物理學科核心素養的形成與發展.

例如 在“實驗：驗證動量守恒定律”學習過程中，學生需要運用實驗驗證動量守恒，并撰寫對應實驗報告，使學生能夠綜合應用物理術語、圖表等交流實驗探究過程與結論.為了保障實驗的有序高效進行，教師應圍繞“如何設計實驗報告”“如何推導動量守恒定律”“如何分析實驗數據”“如何撰寫實驗報告”等設計問題，使學生在問題驅動下逐漸形成物理實驗的基本思想，并在多種情境中驗證動量守恒定律.具體來說，在實驗報告中學生要首先形成實驗思路，明確系統不受外力、所受外力的矢量和為0、內力遠大于外力三個能量守恒條件.為了幫助學生形成實驗思路、設計實驗方案，教師可以為學生設置“實驗中運用哪些物體組成要研究的系統？”“如何創造實驗條件，使系統所受外力矢量和為0？”等問題，幫助學生理順實驗思路，切實幫助學生構建實驗方案，設計基本模型，促進學生物理實踐能力的發展.

2.5 組建實踐小組，合作解決問題

為了增強學生運用物理解決實踐問題的能力，教師要按照組間同質、組內異質的原則組建物理學習小組，并基于物理課堂教學需要提出物理問題，使學生以解決問題為目標、以小組學習為形式，展開問題分析、探究與解決活動，使學生在自主、合作與探究學習中完成物理知識的內化整合與遷移應用［5］.

例如 以人教版物理教材選擇性必修第一冊“彈性碰撞和非彈性碰撞”部分的物理教學為例，該部分需要學生通過對彈性碰撞和非彈性碰撞的討論理解動量和動能，并形成運動觀、相互作用觀以及能量觀.本課知識具有較強的復雜性，對學生來說具有一定挑戰性，因此教師應借助小組合作探究學習引導學生運用彈性碰撞與非彈性碰撞的概念與特點解決簡單生活問題.在小組合作探究學習中，教師應按照理論學習到實踐應用的順序設計物理問題，使學生能夠基于“臺球碰撞中的能量變化”“碰撞過程中能量守恒，那么機械能呢？”“彈性碰撞與非彈性碰撞的關系”逐漸認識彈性碰撞與非彈性碰撞的概念與特點.在此基礎上，教師就可以生活問題為切入點設計綜合探究問題，引導學生運用所學進行問題分析與解決，提升學生的物理實踐能力.

2.6 構建多元評價，教學評相銜接

評價是物理課程教學的“指揮棒”，推動評價融入到學生物理學習全過程與各方面是問題驅動式教學有效應用的重要支持與保障.教師應注重構建主體多元、內容豐富、形式多樣的評價模式，推動“教—學—評”一體化的實現，引導學生在問題解決過程中內化規律，并更加客觀、清晰地認識自身物理學科核心素養形成與發展狀況，保障物理教學成效.

例如 依舊以人教版物理教材選擇性必修第一冊“光的折射”部分的物理教學為例，教師應根據教學目標設置評價標準，突出核心素養導向，使各評價主體能夠根據學生在“光的折射”學習中的知識、技能、方法、情感、態度等表現評析學生的物理學科核心素養形成與發展狀況.在此基礎上，教師就應創新評價方法，注重過程中評價，促進自評、互評與師評的綜合應用，使學生、教師等評價主體借助課堂觀察、交流互動、隨堂提問等多種形式對學生的物理學習情況進行實時評析，幫助學生進一步認識自身的物理學科核心素養形成與發展狀況.此外，教師還應強化評價結果應用，借助鼓勵式、激勵式評價幫助學生樹立物理學習信心，引導學生不斷改進學習方法.

3 結語

總而言之，問題驅動式教學在高中物理課堂教學中的應用具有積極的促進作用，推動物理課堂向“以學生為主體”“以學習為中心”轉變.為此，教師要根據物理課程特征探究問題驅動式教學應用的有效策略，從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個維度促進問題在物理課堂不同階段的有效應用，使學生在問題驅動下循序漸進進入深度學習狀態，切實推動高效物理課堂的構建，促進學生物理學科核心素養的形成與發展.

參考文獻：

［1］王業娟.核心素養下高中物理課堂問題驅動式教學探究［J］.贏未來，2021（33）：175-176.

［2］于國.核心素養背景下高中物理課堂問題驅動式教學研究［J］.科學咨詢，2020（38）：110.

［3］鄭貽.基于物理學科核心素養的問題驅動教學模式的運用方法研究［J］.考試周刊，2022（10）：122-125.

［4］喬璐.提升問題驅動教學培養學生核心素養——核心素養下高中物理問題驅動式教學實踐［J］.數理天地（高中版），2022（04）：77-79.

［5］張志文.核心素養指導下高中物理問題驅動教學策略研究［J］.電腦校園，2021（03）：218.