天津市寶坻區(qū)第一中學 于 冰

一、問題的提出

2017 年新修訂的高中物理新課程標準中指出：高中物理課程是普通高中自然科學領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，旨在落實“立德樹人”的根本任務，進一步提升學生的物理核心素養(yǎng)，為學生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，促進人類科學事業(yè)的傳承和社會的發(fā)展。這對物理學科育人水平提出了更高、更明確的要求。

然而，現(xiàn)階段的教學更傾向于教授已經(jīng)抽象化的知識體系，教學活動對象也是經(jīng)過理想化加工的模型、問題等，脫離了原汁原味的生活，這種模式的教學很難激發(fā)學生對生活和學科的熱愛，育人效果與新課程標準中提出的要求還有較大差距。

基于以上原因，我認為實際教學中需要改變傳統(tǒng)的教學模式，教學目的向培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)傾斜；教學方法側(cè)重激發(fā)學生對生活和學科的熱愛，解決生活中存在的實際問題；教學過程從原始問題的提出切入，最終指向原始問題的解決，與新課程標準中的要求精準對接，才能實現(xiàn)高中物理教學的高效育人。

二、基于提升育人效果的高中物理教學模式的理論基礎(chǔ)

陶行知的“生活即教育”理論認為：“生活教育是生活所原有、生活所自營、生活所必需的教育。教育的根本意義是生活之變化。生活無時不變，即生活無時不含有教育的意義?！?/p>

邢紅軍教授的“原始物理問題”教學理論認為:“原始物理現(xiàn)象使物理問題解決從信息加工心理學中走出來，進入到生態(tài)心理學的新階段；學習者學習過程既要注重科學方法和物理模型，也要強調(diào)回歸真實世界。”其中原始物理問題是指自然界及社會生產(chǎn)、生活中真實存在的，沒被加工過的物理現(xiàn)象和物理事實。

綜上所述，我認為把原始問題引入物理教學中，可以讓學生將學習活動與現(xiàn)實生活緊密連接，體驗感悟物理學對科技發(fā)展和社會進步的促進作用，激發(fā)學生對學科的熱愛，培養(yǎng)面對未來生活中未知困難的解決問題的能力，最終實現(xiàn)提升物理學科育人效果的目的。

三、把原始問題引入高中物理教學中實現(xiàn)高效育人的途徑

（一）運用原始問題創(chuàng)設科技生活情境，激發(fā)學生熱愛生活、學有所用的信念

楊振寧教授曾說過：現(xiàn)象即物理學的根源。生活中很多科技現(xiàn)象都包含著復雜的物理知識，一堂物理課從生活中的科技現(xiàn)象導入，課堂開始就拉近了學生、科學知識和真實生活三者之間的關(guān)系。

比如：在進行“萬有引力與天體”課堂教學時，用真實事件導入：2017年4 月20 日19 時41 分35 秒 在 文 昌航天發(fā)射中心，長征七號遙二運載火箭成功發(fā)射升空，截止到6 月21 日09時47 分，在經(jīng)過2 個月的組合體飛行后，天舟一號按計劃與天宮二號實施撤離，開始進入獨立運行階段。在學習“電磁波”時，這樣導入：地鐵在漆黑的隧道中穩(wěn)定行駛時，車內(nèi)的人會看見窗外出現(xiàn)連續(xù)生動有趣的動態(tài)廣告畫面等。學生在課堂學習開始就會馬上進入物理情境，并且從情感上感覺到物理很奇妙，科技很美好，生活很有趣，體會到物理學對科技生活有巨大的現(xiàn)實意義。

實踐證明：運用原始問題創(chuàng)設科技生活情境，能夠激發(fā)學生熱愛生活、熱愛物理、學有所用的信念，增強學生的社會責任感。

（二）通過解決原始物理問題得到物理規(guī)律，提升學生的科學研究水平

物理規(guī)律本質(zhì)上是物理現(xiàn)象、真實情境表象下的內(nèi)在聯(lián)系，是物理過程發(fā)生發(fā)展和變化中抽象出來的規(guī)律。通過解決原始物理問題得到物理規(guī)律就是學習者首先運用分析、抽象等科學方法設置已知量和未知量，再經(jīng)過綜合、概括、近似、類比、模型轉(zhuǎn)化等科學方法進一步找到物理規(guī)律的過程。顯而易見，學習者經(jīng)歷了科學家一樣的研究過程，規(guī)律得到的來龍去脈、前因后果在頭腦中形成了深刻認知。值得注意的是：學生通過在原始問題解決過程中反復大量地使用物理方法處理問題，形成了一種借助科學方法來獲取新知識的學習習慣和思維定式，這大大提升了學生的科學研究水平。

例如：平拋的規(guī)律可以通過提出原始問題得到，寶坻一中舉行趣味運動會，其中有一項是飛鏢比賽，已知每位選手的比賽數(shù)據(jù)，試分析什么樣的選手更容易贏得比賽。面對這個原始問題，學習者要經(jīng)歷如下的研究過程：飛鏢看成質(zhì)點，忽略空氣阻力，飛鏢離地的高度簡化成運動員的身高（抽象、近似）——發(fā)現(xiàn)每位選手到鏢靶的距離相同，靶心到地面豎直高度相同（歸納、綜合）——飛鏢豎直方向只受重力，自由落體運動；水平方向沒有外力，勻速直線運動（模型轉(zhuǎn)化）——身高與靶高差不多，扔飛鏢的初速度在某個范圍內(nèi)的運動員得分高（找到規(guī)律）。不難發(fā)現(xiàn)，學生使用了大量物理方法進行分析，抓住了問題的本質(zhì)，得到了平拋的規(guī)律。

實踐證明：堅持通過原始物理問題得到物理規(guī)律的訓練，培養(yǎng)了學生用科學方法抓住問題解決關(guān)鍵的敏銳度，提升了學生的科學研究水平。

（三）運用原始問題與習題教學相結(jié)合，提升學生的科學思維品質(zhì)

普通習題較之于原始問題，只側(cè)重演算和推導環(huán)節(jié)，致使學生習慣根據(jù)已知條件去解題，久而久之限制了學生科學思維品質(zhì)的發(fā)展。把原始問題引入物理習題教學中，學生需要研究現(xiàn)象，利用直覺思維分析，建立實際現(xiàn)象和物理規(guī)律的聯(lián)系，根據(jù)情境抽象出所需要的變量和數(shù)據(jù)，將原始問題轉(zhuǎn)化成物理習題。整個過程建立在嚴密的邏輯思維和高度的抽象思維下，所以把原始問題轉(zhuǎn)化成習題的過程會大大提升學生的科學思維品質(zhì)。

原始問題體現(xiàn)在習題教學中的情境設計需要精心選擇，深度備課，選取題目情境時需要遵循的原則是：情境中事件是能夠真實發(fā)生的，并且基于該情境設置的問題也是可以在現(xiàn)實中找到的，題干中提供的數(shù)據(jù)或結(jié)論也是能夠?qū)崿F(xiàn)的。依照此原則，情境的設置可以選取簡單的日常生活中熟悉的場景，國際大型測評結(jié)果表明，日常情境的題目對學生的專注力和參與動機的提升明顯；也可以選擇復雜、先進的科技論文中的片段，因為科技論文既能保證情境的真實性和科學性，又能體現(xiàn)學科發(fā)展的前沿性；另外物理學史中也有許多非常經(jīng)典、優(yōu)秀的素材，歷史上某些規(guī)律、概念、公式的得出是經(jīng)過了幾代科學家的研究心血的，這些真實發(fā)生過的歷史情境既體現(xiàn)了科學規(guī)律的研究過程，又具有教育價值。

拿生活中常見的手拿水瓶的簡單場景來說，可以設計如下原始問題：請解釋手拿飲料瓶時，瓶里的水越多，手就需要抓得越緊；如果瓶身有水，抓得就要更緊的現(xiàn)象。分析這個問題時，學生要在邏輯思維和抽象思維中整理出如下的物理觀念：手拿瓶（靜止受力平衡狀態(tài)）——手抓得緊（手對瓶身的正壓力大）——瓶里水多（瓶的重力大）——瓶身有水（接觸面摩擦因數(shù)變?。?，把原始問題轉(zhuǎn)化成普通習題，利用力的平衡知識很容易就得到答案了。

通過師生共同努力，在把原始問題引入物理習題教學中一段時間后，我發(fā)現(xiàn)學生處理新問題時反映出來的靈活性、獨創(chuàng)性和深刻性都大大提高了，說明運用原始問題與習題教學相結(jié)合的策略能夠促進學生科學思維品質(zhì)的提升。

（四）運用原始物理問題與實驗探究相結(jié)合，培養(yǎng)學生適應終身發(fā)展的能力

物理實驗能夠給實驗者提供真實直觀的場景，學生通過自己設計、思考、觀察、分析、調(diào)整、數(shù)據(jù)處理、表述等環(huán)節(jié)，親自參與到真實事件發(fā)生的過程中，可以說實驗是有效提升學生創(chuàng)新能力、動手能力、科學思維等能力的方法。而原始物理問題具有生態(tài)性、開放性的特點，答案可能是多樣的。所以我將原始問題與物理實驗巧妙結(jié)合在一起，將原始問題以探究實驗的形式展示給學生，選取實驗課題時要注意以下原則：（1）緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活實際；（2）實驗原理緊密聯(lián)系高中教材，難度適中；（3）實驗器材比較常見，取材簡單。比如提出“創(chuàng)意搭橋”“巧設秒擺”“制作爬坡的雙錐體”等問題，學生開發(fā)個人和集體的智慧，用日常生活的器具開展小組為單位的實驗探究，支持不同小組設計出自己獨特的方案，教師以目的實現(xiàn)、團隊精神、合作策略、時間管理作為小組探究成果的評價標準。

比如在物理課外活動小組中布置以“巧設秒擺”為實驗課題，教師給學生一個星期的時間，組成小組合作，具體實驗步驟如下：設計方案→畫設計圖→準備器材和工具→動手操作→測試結(jié)果→反復打磨→出成品。有的小組從鐘擺中得到靈感，利用齒輪傳動的原理做出的秒擺；有的小組巧妙設計利用小重物的重力作為驅(qū)動力，利用秒擺的擺動頻率一直和驅(qū)動力頻率相等的原理制作秒擺。經(jīng)過親自動手探究實驗，學生拿出的成果都令人眼前一亮，各有各的特點。

經(jīng)過一段時間的原始問題題材探究實驗的訓練，學生的創(chuàng)新能力、社交能力、合作能力、時間管理能力等適應終身發(fā)展的關(guān)鍵能力都得到了不同程度的提升。

（五）運用原始問題滲透安全環(huán)保的意識，培養(yǎng)學生良好的生活習慣

很多原始物理問題都蘊含著人在社會中要遵循的日常行為的規(guī)范和綠色環(huán)保的理念。比如：賽車行駛到賽道轉(zhuǎn)彎處容易發(fā)生事故、汽車上橋要限速、插座上只在火線裝一根保險絲的原因等，原始問題成功讓學生提高交通與用電的安全意識，關(guān)愛生命；盛夏暑伏天氣家家戶戶用電的實際電壓會不足220V、不同品牌的家用轎車行駛百公里的耗油量不同等原始問題能夠激發(fā)學生節(jié)能減排、綠色出行的熱情。

這些蘊含著可持續(xù)發(fā)展觀的原始物理問題讓學生清醒認識到我國當前環(huán)保的必要性以及日常生產(chǎn)生活一定要注重安全法則，培養(yǎng)了學生良好的生活習慣。

四、成果

我堅持將原始問題應用在高中物理教學中，成果如下：在長期關(guān)注原始物理問題的班級里，班級內(nèi)形成了濃厚的學習氛圍，學生對物理課程興趣大幅度提高；學生對時事熱點的關(guān)注度以及環(huán)保安全意識明顯增強；在物理測試中，應用類的原始習題正確解答率提高了6‰。這些成果證實：關(guān)注原始問題能夠?qū)崿F(xiàn)在高中物理教學中的高效育人。