任家立

【摘要】針對高一學生在初學高中物理過程中存在的“高臺階”問題，通過“問題導學”模式的課堂教學實踐，探尋困擾高一學生物理學習的有效途徑和方法，激發(fā)物理學習興趣，促使學生物理核心素養(yǎng)的逐步形成。

【關(guān)鍵字】問題導學 策略 核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.91

【文獻標識碼】A

【文章編號】1992-7711（ 2020） 06-099-03

問題導學”課堂教學就是以問題學習為中心，以問題發(fā)現(xiàn)、問題生成、問題解決為主線，以師生圍繞問題共同開展自主、合作、探究學習為主要學習方式的一種高效課堂教學模式。

《普通高中物理課程標準（2017年版）》提出物理學科的核心素養(yǎng)，是指學生在接受物理教育過程中所逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，其包含物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個維度。

那么，如何在高一物理課堂教學中培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)呢？筆者認為需要以“問題”來驅(qū)動學生探究，在探究的過程中促進科學思維的螺旋式上升和滲透物理觀念、科學態(tài)度與責任，最終形成物理核心素養(yǎng)的高效課堂教學，而“目前的基本狀況是，初中學生進入高中開始學習物理后，有很多學生感到高中物理很難理解，枯燥乏味，逐漸失去了物理學習的興趣和信心，而高一物理的學習卻是高中物理學習最為重要的一環(huán)，整個高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)就更無從談起。因此，探尋物理核心素養(yǎng)與“問題導學”課型的有機融合，幫助學生順利跨上高中物理學習的臺階，促進學生物理學科的核心素養(yǎng)形成，是高一物理教學需要重點探探究的問題。

一、物理觀念的形成，需要在“問題”驅(qū)動下堅持循序漸進，貼近學生生活的原則

“物理觀念”是從物理學視角形成對物質(zhì)、運動與相互作用、能量等的基本認識。在高一物理教學過程中需要以“問題”來驅(qū)動，引導學生通過對自然現(xiàn)象和生活中實際問題的探究，形成概念和規(guī)律的提煉和升華。

（一）放慢教學進度，樹立信心。由于初、高中教材跨度較大，高一新生在物理學習過程中，就導致許多學生認為物理難學，逐漸喪失學習物理的興趣。在思維方法上，學生從初中的形象思維轉(zhuǎn)變到高中的抽象思維，需要一個思維模式的轉(zhuǎn)換。因此，在教學中教師要了解初中教材、授課方式，對學生要有準確的判斷，讓學生逐步適應高中的教學要求。

案例1對必修1中幾個重要物理概念的引入

第一章運動的描述中有些物理概念，初中學生已經(jīng)接觸過，比如，“參照物”、“速度”、“路程”，等。對于這類物理概念，在預設探究“問題”時，應在初中認識的基礎上順勢引導，來加深理解。又如，對于重力、彈力、摩擦力三種常見的力，我們從初中的力學知識著手，讓學生逐步理解，克服學生學習物理的恐懼心理，增強物理學習的信心。

（二）降低教學過程的起點，力求從學生熟悉的物理情景設計問題。在設計“問題導學案”時，盡力從初中的知識和技能出發(fā)，引入新的“問題”。這就需要教師在教學過程中，一定要從學生實際出發(fā)，降低起點，對過難、坡度過大的內(nèi)容要進行分步講解甚至暫時不介紹，對重點、難點和學生不足之處進行必要的循環(huán)。

案例2對加速度的引入和應用

據(jù)筆者教學實踐：降低教學過程的起點，逐步引入“加速度”，先增加他們的感性認識，提高記憶能力和思維能力，最后完成對加速度的理解和應用。

從生活中來：在設計“問題導學案”，引入“加速度”時先讓學生從生活中熟悉的運動物體思考，如下表所示：以學生生活中熟悉的運動員和汽車為例，如運動員從靜止開始起跑，4秒后速度大小為8m/s;汽車也從靜止開始運動，lOs后速度大小為15m/s，這樣一個學生熟悉的物理情景來引入“加速度”，引導學生探究，初速度.末速度，速度變化量，每秒的速度變化量，最后升華到加速度。

到生活中去：很多車主在購買車時，除了關(guān)心油耗、配置之外，最關(guān)心的不外乎就是加速能力了。

以1.6L卡羅拉和1.6L斯柯達為例：

（1）汽車加速能力與哪些因素有關(guān)？

（2）如何用已學物理學知識描述汽車的加速性能呢？

（3）如上圖a，b所示，那輛汽車的加速性能更好呢，計算和分析兩輛車的加速度？

（4）超速行駛是發(fā)生交通事故的主要原因，如何衡量汽車的剎車性能，剎車時如何讓高速行駛的汽車速度減小的更快，從而避免交通事故的發(fā)生呢？

教學活動最好從學生的實際出發(fā)，案例2從生活中學生熟悉的現(xiàn)象設置“問題”驅(qū)動，激發(fā)學生探究加速度的興趣，最后又回到生活中分析解決實際問題，同時從探究問題的過程中樹立汽車行車安全的意識，滲透物理觀念。

二、“問題導學”教學中，“科學思維”的形成，要以高一學生的思維特征為基礎

物理教學中，概念和規(guī)律是物理觀念的主體，也是學生物理核心素養(yǎng)形成的基礎，科學思維的培養(yǎng)是核心?？茖W思維是從物理學視覺對客觀事物本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互聯(lián)系的認知方式?！翱茖W思維”主要包括、科學推理、科學論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素，其中科學推理、科學論證是助推“科學思維形成”的雙引擎，模型建構(gòu)和質(zhì)疑創(chuàng)新則是“科學思維達成”的雙翼，探究這四個要素在物理教學過程中需要有機融合，形成雙擎助推，雙翼導向的高效課堂，讓學生初步具備科學思維能力，從高一就愛上物理。

（一）學生是活生生不斷成長的個體， “問題探究”也要體現(xiàn)學生成長的階段性特點，滿足學生自身成長的要求來設計“問題導學案”。

（1）在思維方面，研究表明從初中到高中思維的發(fā)展存在著關(guān)鍵期與成熟期，從初二開始，學生的思維開始從經(jīng)驗型向理論型轉(zhuǎn)變，到了高二年級這種轉(zhuǎn)變初步完成，這時中學生的思維成分、個體差異，基本上趨于穩(wěn)定狀態(tài)，思維發(fā)展變化的可塑性漸小，高一是思維發(fā)展的關(guān)鍵期。

（2）在心理方面，高一學生的心理相對比較脆弱，大部分學生剛離開父母，獨自生活顯得很不適應，生活上不會照顧自己，晚上睡在宿舍可能會失眠，經(jīng)常想家等等，導致心情不愉快無心學習。

（3）在學習習慣方面，高一學生延續(xù)了初中的習慣和思維，缺乏主動學習的精神和獨立思考的能力，對老師的依賴十分強烈。

（二）設計“問題導學案”時，應多以學生的生活經(jīng)驗或體驗為物理背景設計問題，少些抽象的理論分析，應充分考慮高一學生的心理和思維特點。

案例3：探究：亞里士多德所著的《物理學》第四卷第八章指出： “我們看見一個重物比另一個重物快有兩個原因，或者由于穿過的介質(zhì)不同（如在水中、土中或氣中）;或其他情況相同，只是由于各種物體的重量情況不同。

（1）學生以生活經(jīng)驗或體驗表述觀點

（2）實驗演示

（3）邏輯矛盾

（4）實驗論證：如牛頓管，真空視頻實驗

（5）探究總結(jié)

三、科學探究中要滲透物理“模型建構(gòu)”的科學思維

物理“模型建構(gòu)”是一種抽象、概括等思維方法的學習，在建構(gòu)模型時一定要將實際物理問題或物理情景中的次要因素忽略，抽象出本質(zhì)的屬性或規(guī)律， “模型建構(gòu)”是科學探究的必要環(huán)節(jié)。

案例4彈力、摩擦力

例1

問題驅(qū)動1：如圖1，圖2所示，質(zhì)量均為m的小球，輕質(zhì)繩與豎直方向夾角相同，那種情況下繩子更易斷呢？

圖1，光滑豎直墻上，一根輕質(zhì)細線拴著一只小球。

圖2：豎直墻上，一根輕質(zhì)細線拴著一只小球。

在設計“問題導學案”時，先讓學生熟悉常見力的產(chǎn)生及方向的判斷，然后再循序漸進讓學生了解受力分析的步驟，循環(huán)練習。

（2）學

學生要牢記，力不能脫離物體而存在，受力分析不能孤立地進行，在許多情況下要根據(jù)研究對象的運動狀態(tài)，結(jié)合相應的物理規(guī)律，建構(gòu)物理模型，通過科學推理，才能做出正確的分析。

例2

情景：如下圖3，4，5所示，已知鐵塊A和木塊B質(zhì)量均為m，一起做勻速運動，A，B與水平地面及B與墻壁間動摩擦因數(shù)均為u，u<1，重力加速度取g）

如圖3所示，物體A和B緊靠在一起，在水力F的作用下一起運動。

如圖4所示，兩物體A，B疊放在一起，A物體在水平向右的F作用下一起運動。

如圖5所示，在豎直墻壁上兩個物體A，B疊放在一起，A物體在水平向左的F作用一起運動。

問題驅(qū)動2：那種情況下最費力，那種情況下A對B的彈力最小呢？

科學探究：整體法受力分析，以AB為整體可知圖3和圖4，F(xiàn)=2umg，圖5，F(xiàn)=N，uN=2mg.A對B的彈力探究，要用到隔離法思維。

如圖3中，隔離B時NAB=umg;如圖4中，隔離B時NAB=mg;如圖5中，隔離B時NAB=N，以AB為整體時uN=2umg，計算可知圖3，A，B間彈力最小。

（1）延伸驅(qū)動

若A，B-起運動（A，B不發(fā)生相對滑動），A，B間動摩擦因數(shù)為uAB，F(xiàn)最大為？

（2）情景遷移驅(qū)動

一輛質(zhì)量為M以速度V勻速行駛的公交車行駛在平直路面上，突然司機發(fā)現(xiàn)前方路面有障礙物，需緊急減速，但質(zhì)量為m的A乘客沒系安全帶，為防止A乘客滑離座椅，請問司機剎車時，公交車受到地面的摩檫力應為多大呢？（已知乘客與座椅之間動摩擦因數(shù)為u1，公交車與路面間動摩擦因數(shù)為u1，u1

科學探究中，高中物理的學習主要是讓學生從物理現(xiàn)象去認識自然，理解自然，這就需要學生把抽象的物理現(xiàn)象建構(gòu)為形象的物理模型，然后進行分析探究，形成科學思維。通過先整體，后隔離的抽象思維物理建模，引導學生從原有的知識經(jīng)驗中，生長新的知識和經(jīng)驗，降低了學生解決問題的臺階。

總而言之，對于物理核心素養(yǎng)，物理觀念是基礎，科學思維是核心，科學探究是方式，科學態(tài)度與責任是必備品格，在物理教學的過程中，要尋求四個要素的有機高度融合，以“問題”來驅(qū)動科學探究，在科學探究的過程中促進科學思維的螺旋式上升和滲透物理觀念、科學態(tài)度與責任，最終形成物理核心素養(yǎng)的高效課堂教學，幫助高一學生順利完成初高中物理的銜接過渡，促使學生物理核心素養(yǎng)的逐步形成，落實立德樹人的根本任務。

備注：本文為廣州市教育科學規(guī)劃2016年度課題“問題導學”模式下高中物理教學中情境創(chuàng)設的研究（課題編號：1201554543）的研究成果之一。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部：普通高中物理課程標準（ 2017年版）[S]北京：人民教育出版社，2018：3-10.

[2]王較過新課程教師讀本[M]西安：陜西師范大學出版社.2006.

[3]廣東基礎教育課程資源研究開發(fā)中心物理教材編寫組，普通高中課程標準實驗教科書物理必修1，2廣州：廣東教育出版社，2004[4]王運淼，魏華，楊清源.中學物理課堂教學【M].北京：高等教育出版社，2016