曹海珍

【摘要】物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中，逐步形成的適應(yīng)個人終身學(xué)習(xí)的社會發(fā)展需要的基礎(chǔ)知識、關(guān)鍵能力、科學(xué)態(tài)度等方面的表現(xiàn)，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)集中體現(xiàn)的帶有物理特征的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分，可表述為物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等四個方面的要素構(gòu)成。本文就如何通過預(yù)設(shè)和生成研學(xué)問題展開驅(qū)動教學(xué)，實現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)做了一些新的探索與嘗試。

【關(guān)鍵詞】物理學(xué)科;核心素養(yǎng);研學(xué)問題;驅(qū)動教學(xué)

物理學(xué)科教學(xué)中無論是對概念的理解、規(guī)律的掌握還是對實驗的成功、練習(xí)的完成，更有對內(nèi)容的拓展、方法的掌握、體系的形成等，都蘊(yùn)含豐富的物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)因素，在課堂教學(xué)過程中通過預(yù)設(shè)與之相關(guān)的研學(xué)問題，通過科學(xué)的問題展開驅(qū)動教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識多層次、多角度、多手段地開展分析、理解、加工、應(yīng)用，對學(xué)生形成能力，更全面地運(yùn)用知識、解決問題，達(dá)成學(xué)生物理素養(yǎng)的提高具有非?，F(xiàn)實的意義。

一、核心概念的界定

1.研學(xué)問題

學(xué)生的思維活動總是由問題引起，在不斷分析問題、解決問題的過程中接受、發(fā)展外來信息，逐步形成知識網(wǎng)絡(luò)，完善對客觀事物的全面認(rèn)識，并以此為起點深化、類比達(dá)到運(yùn)用自如的效果。如何把學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)置到有潛在意義的問題情境中，讓學(xué)生面對復(fù)雜、陌生的問題進(jìn)行交流、辨析，克服心理畏懼、突破思維障礙，實現(xiàn)提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，培養(yǎng)優(yōu)良學(xué)習(xí)品格具有深遠(yuǎn)影響。

通常我們把學(xué)科的核心知識和學(xué)科難點內(nèi)容設(shè)計成適合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)問題，或根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的共同疑惑生成可供探究的教學(xué)問題，即通過合作探究活動建構(gòu)出有意義和價值的答案的教學(xué)問題統(tǒng)稱為教學(xué)活動中的研學(xué)問題。它應(yīng)具有明顯的學(xué)科特征，應(yīng)屬于學(xué)科的核心知識，并且具有一定價值性，具有探究問題的路徑。它的來源可以包括預(yù)設(shè)的問題和生成的問題。

2.驅(qū)動教學(xué)

驅(qū)動教學(xué)是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，它將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)理念。將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對當(dāng)前問題的理解，運(yùn)用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗提出方案、解決問題。

驅(qū)動教學(xué)強(qiáng)調(diào)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，這些情境在物理教學(xué)中可以是某些現(xiàn)象、事件，也可以是某個具體的題目，概念。從教師層面來看，教師不直接告之解決問題的手段方法，而是通過精巧的設(shè)計提供解決問題的線索。將傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)理念。從學(xué)生層面來看，通過完成一個個明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，可以大大提高學(xué)生獨(dú)立探索，勇于開拓的自我學(xué)習(xí)能力，在滿足感的驅(qū)使下獲得學(xué)習(xí)效率的提高和興趣。

二、“電路故障分析”課堂教學(xué)構(gòu)建

作為一節(jié)中考復(fù)習(xí)課，電路故障分析在初中電學(xué)知識教學(xué)體系中是反映學(xué)生運(yùn)用知識解決實際問題的一種綜合能力體現(xiàn)。采用傳統(tǒng)講授較難突破物理規(guī)律節(jié)點。必須通過教師創(chuàng)設(shè)合理問題情境，以研學(xué)問題驅(qū)動課堂，帶動學(xué)生實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。以下以本人在廣州市番禺區(qū)的一節(jié)公開課片段為例，呈現(xiàn)以研學(xué)問題為線索開展驅(qū)動教學(xué)做一嘗試。

片段1引入新課：教師給出三個電表讀數(shù)，詢問學(xué)生在日常實驗中是否有碰到這些情況，各自出現(xiàn)了什么問題？是怎么解決的？

學(xué)生活動：教師讓學(xué)生進(jìn)行實操，通過連接實際電路，把以上三種情況一一呈現(xiàn)，并讓學(xué)生把造成的原因進(jìn)行總結(jié)。

活動評析：問題雖然簡單，但是都是實際操作中非常常見的一些問題，對此類問題，學(xué)生應(yīng)學(xué)會即刻判斷，熟練解決，掃除學(xué)習(xí)進(jìn)程中的旁枝末節(jié)，才能更好地直入主題。

片段2教師連接好一個簡單的串聯(lián)電路，如圖所示。學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩個燈泡的亮度并不相同，此時提出研學(xué)問題：如何讓其中一個燈泡不亮？同學(xué)們能想出幾種方法？并給全班同學(xué)們演示操作。

學(xué)生活動：1.用一根導(dǎo)線與其中一個燈泡兩接線柱并聯(lián)。2.將其中一個燈泡擰松或斷開開關(guān)。這兩種方法學(xué)生非常熟悉，并能迅速地說明造成的原因是短路和斷路。

接著，老師提出：除了以上兩種方法之外，還有沒有其他方法實現(xiàn)上述結(jié)果呢？同學(xué)們幾乎都認(rèn)為沒有了。此時，老師做了一個演示，把一個燈泡換成了另外一個燈泡，此時一個燈泡發(fā)光，一個不亮。同學(xué)們提出應(yīng)該要借助電壓表進(jìn)行嘗試，通過測量，發(fā)現(xiàn)不亮燈泡的電壓有示數(shù)，但是較小，學(xué)生立即想到應(yīng)該是兩個燈泡規(guī)格不同所造成的。接著，老師循著線索，讓同學(xué)們分析兩個燈泡規(guī)格有哪些特點，為什么會造成這樣的結(jié)果？同學(xué)們進(jìn)一步交流得出：串聯(lián)電路電阻的分壓特點：大電阻分大電壓，小電阻分小電壓，得出燈泡不亮的原因是由于電阻過小，所分電壓過小， 導(dǎo)致燈泡的實際功率偏小，從而不能發(fā)光。

活動評析：一個看似再普通不過的燈泡不亮的問題分析，首先教師設(shè)計兩個燈泡亮度不同，精巧地為后續(xù)研學(xué)設(shè)計伏筆，之后通過教師提供逐層遞進(jìn)式的研學(xué)問題展開驅(qū)動教學(xué)，把串聯(lián)電路斷路、短路故障復(fù)習(xí)包含其中之余，還將串聯(lián)電路的特點，實際功率與額定功率的概念復(fù)習(xí)非常自然地融入問題之中，比直接提問電路斷路、短路會造成什么結(jié)果顯然更能驅(qū)使學(xué)生開拓思維，激發(fā)學(xué)生探知其中緣由，也更能培養(yǎng)學(xué)生將來在實際生活中運(yùn)用物理知識解決問題的科學(xué)素養(yǎng)（物品不能發(fā)揮功效，不一定就是壞了，還可能是規(guī)格不合造成），充分讓學(xué)生認(rèn)識到物理科學(xué)解決問題的多樣性，多變性。

片段3如圖所示，師生通過描繪電流路徑探討了電表是否有示數(shù)的一個基本要求是電流能形成閉合回路，于是提出以下研學(xué)問題：燈泡L1斷路后，電壓表是否有示數(shù)？電流表是否有示數(shù)？請同學(xué)們表述自己的判斷依據(jù)是什么？

學(xué)生活動：同學(xué)們在電路圖中通過描繪電流的流經(jīng)路徑，發(fā)現(xiàn)電流可以流過電壓表和電流表并形成閉合回路，很容易地完成了學(xué)案填空。但是對于電流表是否有示數(shù)的問題上，產(chǎn)生了明顯的激烈爭執(zhí)，絕大部分同學(xué)認(rèn)為電流表也有示數(shù)，只是示數(shù)比較小，甚至有的同學(xué)認(rèn)為電流表只是會有一點顫動。而班里成績最好的一位同學(xué)則堅持認(rèn)為電流表沒有示數(shù)。這使得全班同學(xué)都對老師講述的問題感到疑惑。這時，老師提請同學(xué)們估算一下流經(jīng)電流表的電流大小，再來確定這個問題：

3節(jié)電池的總電壓約4.5V，電壓表電阻約幾千歐，小燈泡電阻約幾歐至十幾歐，電流表電阻約幾歐，從而估算出流經(jīng)電流表的電流約0.001A，對比電流表的最小刻度0.02A，因此一致達(dá)成了電流表有電流但是沒有示數(shù)的結(jié)論，之后師生通過連接電路實際觀察電流表偏轉(zhuǎn)情況印證了以上推理。

活動評析：首先，師生共同探討電流要求形成閉合回路是電表有示數(shù)的一個基本要求（培養(yǎng)物理觀念——物理規(guī)律），并運(yùn)用規(guī)律解決了電壓表是否有示數(shù)這一問題（信息同化，形成科學(xué)思維），本來作為一個題目就已經(jīng)達(dá)成了教學(xué)目的，但是教師又引入電流表是否有示數(shù)這個問題，這就使教學(xué)上升到了一

個全新高度，不可否認(rèn)，可能很多高中教師對這個問題都不一定能給出準(zhǔn)確的回答，學(xué)生的質(zhì)疑也恰恰反映了這一點，可以說學(xué)生開始的分析是有很科學(xué)的道理的（示數(shù)較小，稍微振動一下），同學(xué)們也注意到電壓表的電阻較大的問題，但是卻不能科學(xué)地說出最終結(jié)果，這個教學(xué)情境的設(shè)計可以說非常有意義，也非常有研學(xué)價值（激發(fā)學(xué)生探究意識，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和責(zé)任），通過教師提過線索，學(xué)生展開計算推理（培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)探究），最終得出最后結(jié)論并實操驗證（體現(xiàn)物理科學(xué)育人價值）。這個教學(xué)環(huán)節(jié)很好地詮釋了物理學(xué)中的一個普遍存在的規(guī)律：電表有示數(shù)——一定有電流通過形成閉合回路，但有電流通過形成閉合回路不一定電表有示數(shù)（教師并沒有直白地點明這個問題，而是通過學(xué)生自我體驗內(nèi)化，這種潤物細(xì)無聲的教學(xué)可以影響學(xué)生的一生），這恰是物理規(guī)律應(yīng)用的內(nèi)涵和外延所產(chǎn)生諸多變化的妙趣所在。東北師大史寧中教授曾有一個著名的教學(xué)案例：1+3=4，但4不一定=1+3，在筆者看來這兩者之間是否有一種一曲同工之妙呢？

三、研學(xué)問題式驅(qū)動教學(xué)的幾點反思

1.結(jié)合內(nèi)容特點，合理選擇研學(xué)問題

采用研學(xué)問題式驅(qū)動教學(xué)，課題的選擇是前提。對于容易掌握的描述性內(nèi)容一般不采用研學(xué)問題式教學(xué)，對于某些特定情境選擇采用則效果非常好。

（1）運(yùn)用已知規(guī)律拓寬應(yīng)用時。學(xué)生在已經(jīng)熟悉、習(xí)得某一規(guī)律、定律、原理后，在新的條件下如何運(yùn)用它去分析問題，解決問題？教師設(shè)計的研學(xué)問題必須以這些內(nèi)容對已熟悉的方法進(jìn)行有意義的改造為前提。

（2）內(nèi)容的解決存在多樣性，問題的答案存在多變性，方法的選取存在差異性時。學(xué)生對知識的理解、掌握最有效的措施是在運(yùn)用中獲取的，而最容易激發(fā)學(xué)生科學(xué)思維的途徑也應(yīng)在知識的實踐中產(chǎn)生。研學(xué)問題應(yīng)緊扣運(yùn)用知識這個核心，并且要求學(xué)生應(yīng)具備起碼的基本知識，才能對新的知識領(lǐng)域展開探索。

2.研學(xué)探究過程的處理要做到“有控開放”

教學(xué)活動總是在一定的時間、空間中進(jìn)行的，探究過程在時間上的先后序列構(gòu)成了我們通常所說的教學(xué)程序。研學(xué)問題式驅(qū)動教學(xué)也應(yīng)該特別注意每一個驅(qū)動程序設(shè)計的合理性，注意控制研學(xué)問題的廣度與深度，即——有控開放。程序的設(shè)計包括教學(xué)活動順序合理和教學(xué)內(nèi)容順序的合理。

一般的驅(qū)動教學(xué)活動順序為：創(chuàng)設(shè)情境——提出問題——學(xué)生活動——點撥設(shè)索——完成活動——再次點撥設(shè)索——掌握應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容順序主要可以考慮逐層遞進(jìn)式（簡——難），從已知到未知（因——果），從結(jié)論到條件（果——因）。

3.研學(xué)問題的驅(qū)動要體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知與心理沖突

孔子說：“不憤不發(fā)，不悱不發(fā)?！毖袑W(xué)問題的創(chuàng)設(shè)以及點撥設(shè)索都要符合學(xué)生心理發(fā)展規(guī)律，說不到學(xué)生想知道而不能知道的時候就不要開導(dǎo)他，不到學(xué)生想說而又說不出來的時候就不要點化他。驅(qū)動式教學(xué)應(yīng)時刻提醒我們老師“給多點時間給學(xué)生，再給多點時間給學(xué)生”，“潤物細(xì)無聲”式的教學(xué)才能迸發(fā)出學(xué)生思維的火花，才能使學(xué)生的認(rèn)知水平獲得螺旋式上升。

總的來說，開展研學(xué)問題式驅(qū)動教學(xué)，首先反映的是一個為師者的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，借助問題情境開展研學(xué)，是一種開放式的帶有批判性的教學(xué)理念。在物理知識傳授的接力賽中隨時插入這樣一段歷程，把教師傳授知識的態(tài)度感染給學(xué)生，灌輸給學(xué)生，這不正是我們貫徹學(xué)科核心素養(yǎng)的初衷嗎？

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