鐘劍

新課標(biāo)將培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)納入高中物理教學(xué)的重要目標(biāo)，因此，高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變認(rèn)識，既要做好高中物理知識教學(xué)，又要做好高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)容研究，注重創(chuàng)設(shè)相關(guān)問題情境將核心素養(yǎng)培養(yǎng)滲透至相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)中。本文結(jié)合以往教學(xué)實(shí)踐，就如何在高中課堂創(chuàng)設(shè)問題情境談?wù)勛约旱目捶?，給核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作的開展提供有效參考。

高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)涉及物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四方面內(nèi)容。在高中物理課堂創(chuàng)設(shè)問題情境時，教師應(yīng)在認(rèn)真研究教學(xué)以及核心素養(yǎng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，積極尋找有效的問題創(chuàng)設(shè)途徑，有針對性地提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，促使學(xué)生牢固掌握所學(xué)，提升物理學(xué)習(xí)成績的同時，使學(xué)生具備適應(yīng)社會發(fā)展要求的必備能力。

一、立足生活經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)生活問題情境

高中物理諸多知識源于人們的生活，因此，為更好地培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的陌生感，教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)生活問題情境，使學(xué)生認(rèn)識到物理知識重要性的同時，樹立物質(zhì)觀、運(yùn)動觀、能量觀、相互作用觀，并靈活應(yīng)用這些觀念，分析、解決問題。

一方面，做好課堂教學(xué)內(nèi)容研究，明確重點(diǎn)知識與教學(xué)目標(biāo)，注重積累與生活相關(guān)的問題情境，指引高中物理課堂更好開展。

另一方面，找到物理知識與生活的契合點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生所學(xué)，及時創(chuàng)設(shè)對應(yīng)的生活情境，以激發(fā)學(xué)生的思考熱情與興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量與效率。

例如，在講解“超重與失重”知識時，很多學(xué)生能夠準(zhǔn)確記憶超重與失重概念，但在應(yīng)用中出現(xiàn)較多問題，為此，教學(xué)中教師可創(chuàng)設(shè)以下生活問題情境：如圖1所示，某同學(xué)站在力傳感器上，做下蹲和起立動作時記錄的力隨時間變化的圖像，其中縱坐標(biāo)為力（單位：N），橫坐標(biāo)為時間（單位：s），由圖線可知，該同學(xué)的體重約為650N，除此之外，還可以得到以下信息（ ? ）。

A.該同學(xué)做了兩次下蹲與起立的動作

B.該同學(xué)做了四次下蹲與起立的動作

C.下蹲過程中人一直處于失重狀態(tài)

D.下蹲和起立期間都有一段時間處于超重狀態(tài)

分析：該題目將超重和失重知識點(diǎn)和學(xué)生下蹲、起立結(jié)合起來考查，創(chuàng)設(shè)的情境學(xué)生并不陌生，很好地培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)動觀、相互作用觀。

難點(diǎn)在于對超重、失重現(xiàn)象的深入理解，并能夠看懂圖像，找到圖像和超重、失重之間的關(guān)系，即可通過加速度方向進(jìn)行判斷。學(xué)生下蹲時，加速度先向下后向上，即先失重后超重而后處于正常狀態(tài)，壓力先小于重力后大于重力，而后維持在650N。起立時，加速度先向上后向下，先超重后失重，最后處于正常狀態(tài)，壓力先大于重力后小于重力，平穩(wěn)時重力在650N。認(rèn)真分析兩個圖像可知，重力先小于自身重力后大于自身重力、重力先大于自身重力后小于自身重力分別出現(xiàn)了兩次，表明該學(xué)生進(jìn)行了兩次下端和起立動作。

結(jié)合給出的選項可知A、D兩項描述正確。核心素養(yǎng)下，通過創(chuàng)設(shè)生活問題情境，不僅能夠鞏固學(xué)生所學(xué)，提高學(xué)生的應(yīng)用能力，還能很好地增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決生活問題的意識，真正促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用。該問題緊密聯(lián)系教材中的“超重與失重”知識點(diǎn)，以圖像為媒介，清晰展現(xiàn)出參數(shù)的變化關(guān)系，對學(xué)生的讀圖能力以及分析、解題能力是很好的鍛煉，最終獲得滿意的教學(xué)效果。

二、結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，創(chuàng)設(shè)新穎問題情境

科學(xué)思維是高中物理核心素養(yǎng)的重要構(gòu)成部分，包括模型構(gòu)建、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等內(nèi)容。為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，教師應(yīng)結(jié)合以往教學(xué)實(shí)踐，注重創(chuàng)設(shè)新穎的問題情境，提高學(xué)生遷移知識能力的同時，促進(jìn)科學(xué)思維的進(jìn)一步提升。

一方面，教師平時應(yīng)做好新穎問題的積累，明確新穎問題考查的知識點(diǎn)以及能力，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，及時向?qū)W生展示。

另一方面，做好問題分析引導(dǎo)，幫助學(xué)生克服難點(diǎn)，尤其當(dāng)學(xué)生正確解答出問題時，教師應(yīng)給予肯定與表揚(yáng)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心。例如，在講解運(yùn)動學(xué)知識時，教師創(chuàng)設(shè)以下新穎問題情境：如圖2所示，為身高體重測量儀。其頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波反射后返回被接收。

測量儀記錄發(fā)射、接收時間間隔。質(zhì)量為M0的測重臺置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測重臺沒有站人時，測量儀器記錄的時間間隔為t0，輸出電壓為U0。某學(xué)生站在測重臺，測量儀器記錄的時間間隔為t，輸出電壓為U，則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為（ ? ）。

A.v（t0-t），[M0U0]U ? ? ? ?B.[12]v（t0-t），[M0U0]U

C.v（t0-t）， [M0U0]（U-U0） ?D.[12]v（t0-t）， [M0U0]（U-U0）

分析：該問題情境較為新穎，但難度并不大，可很好地考查學(xué)生的科學(xué)推理能力。解題時需要認(rèn)真讀題，搞清楚測量儀器工作原理，以及各參數(shù)表示的含義，進(jìn)行科學(xué)推理，才能正確運(yùn)用所學(xué)進(jìn)行解答。

解題時，教師可引導(dǎo)學(xué)生注意超聲波走的路程是來回的路程。顯然當(dāng)沒有站人時高設(shè)為H，則H= [12]vt0，當(dāng)站人時，人高設(shè)為h，則，（H-h）=[12]vt，解得h=[12]v（t0-t）。因?yàn)閭鞲衅鬏敵鲭妷号c作用在其上的壓力成正比，設(shè)比例系數(shù)為k，則未站人時，U0=kM0g，當(dāng)站人時，設(shè)人的質(zhì)量為m，則U=k（M0+m）g，解得m= [M0U0]（U-U0），因此，正確答案為D。

新穎問題情境在近年來高考中出現(xiàn)頻率較高，重點(diǎn)考查學(xué)生的科學(xué)思維以及靈活運(yùn)用所學(xué)的能力，因此，教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)多加留心，構(gòu)建新穎問題數(shù)據(jù)庫，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，及時給出新穎問題情境，對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。針對本題不少學(xué)生望而生畏，究其原因在于學(xué)生的應(yīng)變能力較差，不會給出已知條件進(jìn)行推理，因此，教學(xué)中應(yīng)多創(chuàng)設(shè)新穎問題情境，對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，以提高學(xué)生的自信心。

三、深究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題情境

實(shí)驗(yàn)是高中物理的重要知識點(diǎn)，是各類測試的必考內(nèi)容。為提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，為學(xué)生核心素養(yǎng)的提升做好鋪墊，教師應(yīng)深究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，積極創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)，把握實(shí)驗(yàn)注意事項，深入理解物理知識規(guī)律與結(jié)論，做到靈活應(yīng)用。

一方面，為學(xué)生深入講解教材中的實(shí)驗(yàn)，合理安排實(shí)驗(yàn)課時，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)機(jī)會，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中知識得以鞏固。

另一方面，立足教材實(shí)驗(yàn)，教師積極創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題情境，鼓勵學(xué)生思考、解答，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘＠?，在講解電學(xué)實(shí)驗(yàn)知識時，教師可創(chuàng)設(shè)以下實(shí)驗(yàn)問題情境：已知某報警系統(tǒng)，當(dāng)熱敏電阻溫度達(dá)到或超過60℃是，系統(tǒng)報警。提供的器材有：熱敏電阻、報警器（內(nèi)阻很小，電流超過限Ic就會報警），電阻箱（最大阻值為999.9Ω），輸出電壓為U的直流電源，內(nèi)阻不計，滑動變阻器R1（最大阻值為1000Ω），滑動變阻器R2（最大阻值為2000Ω），單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。室溫下調(diào)節(jié)系統(tǒng)，已知U約為18V，Ic約為10mA，電流超過20mA會損壞。熱敏電阻隨著溫度升高電阻減小，60°時，阻值約為650Ω。

（1）完成圖3中的電路圖連接。

（2）滑動變阻器應(yīng)選：____（填R1或R2）。

（3）按照以下步驟調(diào)節(jié)該報警系統(tǒng)：首先，電源接通前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為___Ω;滑動變阻器滑片應(yīng)置于___（填a或b）端附近，不能置于另一端的。

原因?yàn)椋篲____。其次，將開關(guān)向___（填c 或d）端閉合， 緩慢移動滑動變阻器滑片，直至____。最后，滑動變阻器位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常工作。

分析：該題目與電學(xué)知識聯(lián)系密切，但情境又較為新穎，具有代表性，不僅很好地鞏固學(xué)生所學(xué)，而且可提升學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)的能力。解題時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀題干，搞清楚題干情境，再細(xì)心分析，積極聯(lián)系所學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，認(rèn)真做答。

根據(jù)題干要求，電路圖連接如圖4所示。由R=[UIc]=[1810×10-3]Ω=1800Ω，因此，滑動變阻器應(yīng)選R2。電阻箱應(yīng)調(diào)節(jié)我熱敏電阻在60℃的阻值，即為650Ω，滑片置于b端，原因在于使開關(guān)接通后回路中的電流最小，保護(hù)報警器，避免其因過載而損壞。將開關(guān)向c端閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至報警器報警。

實(shí)驗(yàn)是高考的必考內(nèi)容，重點(diǎn)考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解與探究能力，因此，教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)的重要性，不僅要求學(xué)生牢固掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)有趣實(shí)驗(yàn)情境，對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。該題創(chuàng)設(shè)的實(shí)驗(yàn)情境內(nèi)容源于教材而又高于教材。通過講解，可很好地激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，進(jìn)一步深化學(xué)生對實(shí)驗(yàn)知識的理解，很好地鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

四、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，創(chuàng)設(shè)探究問題情境

核心素養(yǎng)下，高中物理教學(xué)中應(yīng)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)，使學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，正確處理科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境之間的關(guān)系，樹立對科學(xué)與技術(shù)的正確態(tài)度。為在實(shí)踐中高效完成科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)探究問題情境。一方面，創(chuàng)設(shè)探究問題情境時，既要與物理知識緊密聯(lián)系在一起，又要結(jié)合學(xué)生認(rèn)識，注重控制探究問題的難度，避免挫傷學(xué)生探究的積極性。另一方面，做好探究過程引導(dǎo)。

眾所周知，探究問題一般難度較大，教學(xué)中應(yīng)注重給予學(xué)生指引，使學(xué)生少走彎路，以科學(xué)的態(tài)度分析、思考、解決問題，提高探究效率，使其嘗到探究的成就感，樹立物理探究的自信心。

例如，在講解“傳送帶”知識時，可創(chuàng)設(shè)以下探究問題情境：如圖5，一質(zhì)量為m的物體從離傳送帶高為H處沿光滑圓弧軌道下滑。圓弧軌道下端與一靜止的傳動帶水平相接，傳動帶長為L。物體經(jīng)過傳動帶掉落在地面的Q點(diǎn)。已知物體和傳動帶動摩擦因數(shù)為[μ]。若傳送帶轉(zhuǎn)動，物體仍以上述方式運(yùn)動，探討其落點(diǎn)在Q的左邊還是右邊？

分析：該題目創(chuàng)設(shè)的問題情境并不復(fù)雜，但具體過程較為抽象，可很好地提高學(xué)生的探究能力。顯然通過審題可知該題目未明確告知傳動帶的運(yùn)動方向，因此，需要對傳送帶的運(yùn)動方向，即逆時針和順時針進(jìn)行分類討論。

討論時應(yīng)結(jié)合所學(xué)，實(shí)事求是，以科學(xué)的態(tài)度分析每一種情境，謹(jǐn)慎推導(dǎo)，找到討論的界限，以得出相關(guān)結(jié)論，而非主觀臆斷。

探究時先分析傳動帶靜止時物體滑出的速度vt。物體下滑至傳動帶上時，由機(jī)械能守恒可得：mgH=[12]mv02。物體滑出傳送帶時，由動能定理得：[-μ]mgL=[12]mvt2-[12]mv02。聯(lián)立以上公式解得vt=[2gH-2μgL]。

（1）當(dāng)傳動帶逆時針轉(zhuǎn)動時，物體運(yùn)動至傳動帶右端時，因整個過程均相對于傳動帶運(yùn)動，因此，該情境和傳動帶靜止時相同，此時物體應(yīng)落在Q點(diǎn)。

（2）當(dāng)傳動帶順時針傳動時，因物體上滑至傳動帶上的速度和傳動帶速度的大小未知，因此，仍需進(jìn)行分類討論。討論時，傳動帶的速度以[2gH]、[2gH-2μgL]、[2gH+2μgL]為臨界。

①當(dāng)傳動帶速度v傳≥[2gH+2μgL]時，物體滑上傳動帶會一直做勻加速運(yùn)動，離開傳動帶時的速度必將大于[2gH-2μgL]，由平拋運(yùn)動知識可得，其落在Q的右邊。

②當(dāng)傳動帶速度v傳<[2gH-2μgL]時，物體在傳動帶上會一直做勻減速運(yùn)動，和靜止時的情況相同，物體仍會落在Q點(diǎn)。

③當(dāng)傳動帶速度v傳=[2gH]時，物體和傳動一起做勻速直線運(yùn)動，滑落時因[2gH]>[2gH-2μgL]，則物體會落在Q點(diǎn)的右側(cè)。

④當(dāng)傳動帶速度滿足[2gH-2μgL]

⑤當(dāng)傳動帶速度滿足[2gH]

因此，當(dāng)傳送帶的速度v傳≤[2gH-2μgL]時，物體會落在Q點(diǎn)。當(dāng)v傳>[2gH-2μgL]時，物體落在Q點(diǎn)右側(cè)。

科學(xué)態(tài)度是核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，對學(xué)生以后的學(xué)習(xí)具有積極促進(jìn)意義，即在推導(dǎo)問題時應(yīng)有理有據(jù)，遵守物理規(guī)律與定理，避免受生活經(jīng)驗(yàn)干擾而得出錯誤結(jié)論。本題創(chuàng)設(shè)的探究情境學(xué)生較為熟悉，但要想進(jìn)行全面分析并非易事。通過該探究情境的講解，使學(xué)生認(rèn)識到。

其一，分析探究問題情境時應(yīng)認(rèn)真讀題，吃透題意，搞清楚物體的具體運(yùn)動情況，合理劃分研究對象。

其二，探究時如不確定應(yīng)進(jìn)行分類討論。當(dāng)然，結(jié)合題意找到分類討論的界限是關(guān)鍵，平時應(yīng)多加訓(xùn)練，提高分類的合理性。

五、結(jié)語

在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是一個長期工作，任課教師應(yīng)提高認(rèn)識，注重將其滲透到高中物理教學(xué)各環(huán)節(jié)中。同時，為獲得預(yù)期培養(yǎng)效果，教師應(yīng)積極研究有效的教學(xué)策略，尤其可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相關(guān)的問題情境，激發(fā)學(xué)生的思考積極性，使其更加深入理解以及靈活運(yùn)用所學(xué)，實(shí)現(xiàn)物理學(xué)習(xí)成績與核心素養(yǎng)的提升。本文通過研究得出以下結(jié)論：

（1）任課教師應(yīng)積極參與相關(guān)學(xué)習(xí)活動，做好高中物理核心素養(yǎng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)與研究，深入理解、充分把握核心素養(yǎng)內(nèi)涵，正確處理核心素養(yǎng)培養(yǎng)和物理知識教學(xué)之間的關(guān)系，以尋找有效培養(yǎng)途徑，并積極實(shí)踐與優(yōu)化，更好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。

（2）問題情境可很好地激發(fā)學(xué)生思考與學(xué)習(xí)的積極性，教師應(yīng)結(jié)合以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及高中物理教學(xué)內(nèi)容，在核心素養(yǎng)指引下創(chuàng)設(shè)針對性問題情境，鼓勵學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)認(rèn)真解決問題，不斷促進(jìn)學(xué)生分析、解題能力以及核心素養(yǎng)的進(jìn)一步提升。

（責(zé)任編輯 ?范娛艷）