許輝勇

物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提出引起基礎(chǔ)教育界的關(guān)注，在初中物理教學(xué)中如何落實(shí)是個難題。“學(xué)起于思，思源于疑。”學(xué)習(xí)是從問題開始的，設(shè)計有價值的問題是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要條件和保障。從目前的物理教學(xué)實(shí)施來看，仍存在為“考試”而教，不注重學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，在教學(xué)中提出的問題往往只需要學(xué)生對知識進(jìn)行簡單的記憶即可，問題設(shè)置隨意性強(qiáng)，問題之間缺乏管理，更缺乏深層次的認(rèn)知功能和驅(qū)動價值，無法培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。筆者認(rèn)為，以問題作為思維的有效載體開展初中物理教學(xué)，能夠有效驅(qū)使學(xué)生主動學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

一、以問題為有效載體的初中物理思維課堂能有效驅(qū)動學(xué)生深度學(xué)習(xí)

1.縱觀物理學(xué)史，物理的奧妙在于不斷發(fā)現(xiàn)和解決問題。其中，產(chǎn)生的問題就是物理探究學(xué)習(xí)的核心之源，人的思維能力的提升在問題的發(fā)現(xiàn)與解決中得到發(fā)展。因此，物理教學(xué)的過程應(yīng)當(dāng)是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題并合邏輯地解決問題的過程。在教學(xué)中，教師應(yīng)圍繞發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行施教，通過問題的合理解決來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的探究，并且建立起學(xué)生的科學(xué)思維習(xí)慣，這是初中物理教學(xué)改革的努力方向。

2.心理學(xué)認(rèn)為，在逐漸發(fā)展初中生的創(chuàng)造性思維和批判性思維的同時，這些思維卻存在表面性、片面性和經(jīng)驗(yàn)性。部分初中生在初接觸物理時感到有趣，學(xué)習(xí)情緒高漲。然而，隨著物理學(xué)知識中抽象思維的內(nèi)容逐漸增加，學(xué)生逐漸感到無趣、枯燥進(jìn)而選擇放棄。究其原因，初中生的思維處于由形象思維向抽象邏輯思維的過渡階段，對抽象概念的理解，通常需要借助事物的表象作為支持加以輔助理解。因此，在物理教學(xué)中教師應(yīng)提供豐富的感性材料讓學(xué)生在真實(shí)的物理情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，在解決問題的驅(qū)動下，教師應(yīng)做好問題鏈引導(dǎo)，并且結(jié)合物理的知識與方法，讓學(xué)生自主合作解決所面對的問題，在有意義的問題情境中學(xué)習(xí)物理，鍛煉科學(xué)思維。

二、以問題為思維載體的初中物理教學(xué)

1.內(nèi)涵。

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為：“問題是這樣的一種情境，個體想做某件事，但不能馬上知道對這件事所采取的一系列行動，就構(gòu)成問題。” “問題”是學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)的，是能夠驅(qū)使學(xué)生為了解決問題而自動學(xué)習(xí)所處的情境。以問題為思維有效載體的初中物理教學(xué)，就是把物理學(xué)習(xí)設(shè)置到真實(shí)的有意義的物理情境中，以學(xué)科的問題為線索，以教師的問題為導(dǎo)引，通過有內(nèi)在聯(lián)系的問題鏈讓學(xué)生自主、合作解決真實(shí)性問題，學(xué)習(xí)蘊(yùn)含于問題之中的知識，有效建構(gòu)知識體系，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的有效遷移和能力的有效提升。

2.教學(xué)架構(gòu)。

以問題為思維有效載體的初中物理課堂，教師需創(chuàng)設(shè)從真實(shí)、連續(xù)、螺旋上升的環(huán)環(huán)相扣的問題鏈，整合將學(xué)的知識內(nèi)容，為學(xué)生搭建問題階梯，一步一步對問題進(jìn)行推進(jìn)，幫助學(xué)生在探究、分析、論證和交流等一系列活動中形成自主學(xué)習(xí)的動機(jī)和欲望，通過教師的即時反饋、引導(dǎo)，幫助學(xué)生分析和解決問題的過程中習(xí)得知識與方法，逐步培養(yǎng)出問題解決的能力，最后達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，其教學(xué)架構(gòu)如圖1所示。

為使學(xué)生思維活動既連貫又不乏躍遷，問題鏈中所設(shè)問題之間要具有緊密的關(guān)聯(lián)性、遞進(jìn)性和邏輯性。其中各個問題應(yīng)按其發(fā)揮的作用可以具體劃分為以下四個問題，即情境問題、探究問題、子邏輯鏈問題和應(yīng)用問題。作為問題的起始點(diǎn)，情境問題是學(xué)生在現(xiàn)實(shí)物理情境中發(fā)現(xiàn)的問題，能有效引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;探究問題是問題鏈中的核心問題，往往是教學(xué)重點(diǎn);根據(jù)學(xué)生的不同認(rèn)知結(jié)構(gòu)和能力水平，子邏輯鏈問題將學(xué)生難懂的主干問題分解成多塊更細(xì)小的問題，是最終問題的解決的腳手架;應(yīng)用問題能夠?qū)W(xué)生的問題解決，即學(xué)習(xí)進(jìn)行評價。

3.教學(xué)策略。

（1）創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)思維

創(chuàng)設(shè)問題情境的本質(zhì)，是創(chuàng)設(shè)一種使學(xué)生原有的知識與需要掌握的新知識發(fā)生強(qiáng)烈沖突的場景，從而激發(fā)學(xué)生探索的興趣和動力。初中物理創(chuàng)設(shè)問題情境可以通過現(xiàn)實(shí)中的實(shí)例、實(shí)驗(yàn)、模擬情境等途徑。創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活緊密相關(guān)的并能激起其興趣的問題情境，能夠有效讓學(xué)生內(nèi)在潛概念與新問題之間的思維進(jìn)行碰撞，摩擦出學(xué)生的情感認(rèn)同與探究渴望的火花，以喚起他們強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣與積極的學(xué)習(xí)動機(jī)。

案例1：粵滬版九下“從永磁體談起”問題情境的創(chuàng)設(shè)

教師展示磁懸浮地球儀，學(xué)生提出情境問題：是什么神奇的力量讓地球儀懸浮在空中？

真實(shí)的物理情境問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，啟迪學(xué)生的思維。

（2）問題導(dǎo)向，實(shí)驗(yàn)探究

以有意義的問題解決為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)活動富有挑戰(zhàn)性和探索性，能夠形成學(xué)生探究問題的積極心理。以問題解決為導(dǎo)向，逐層推進(jìn)學(xué)生的“發(fā)現(xiàn)問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)與制訂方案、收集證據(jù)、解釋、交流與評估”等系列環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在活動中基于證據(jù)進(jìn)行解釋、評價，協(xié)助學(xué)生問題解決，同時讓學(xué)生在驗(yàn)證解釋自己對概念的理解、對觀點(diǎn)的解釋等思維活動中充分體驗(yàn)運(yùn)用知識的成就感，進(jìn)一步激勵學(xué)生探究與學(xué)習(xí)的熱情的同時，培育學(xué)生的科學(xué)思維。

案例2：粵滬版九下“從永磁體談起”探究問題的設(shè)置

探究問題1：磁體上各部分磁性都相同嗎？

學(xué)生利用條形磁體、鐵屑、大頭針等實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計實(shí)驗(yàn)、探究磁體的磁性。

探究問題2： 如何讓靜止在水平桌面上的大磁針轉(zhuǎn)動起來？

學(xué)生們設(shè)計出各種實(shí)驗(yàn)，有用手撥動的，有用口吹的，有用磁體靠近小磁針的等。

探究問題3： 既然磁場具有一定的方向，那么如何確定磁場周圍不同位置的磁場方向？

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：①在一條形磁體周圍不同的位置放置更多小磁針。② 將條形磁體放在平面磁針板中間，輕輕敲擊磁針板。③將條形磁體放于玻璃板上，并在其周圍均勻撒上鐵屑，敲動玻璃板。④ 在紙上仿照著鐵屑（或小磁針）的分布畫出幾條曲線，這些曲線代表磁場，并把每條曲線都標(biāo)上方向。

教師演示實(shí)驗(yàn)：將一條形磁體置于磁感線立體演示模型中，學(xué)生觀察小磁針排列。

學(xué)生在探究問題下開展實(shí)驗(yàn)、基于證據(jù)解釋、合作交流，由“點(diǎn)”到“線”，由“面”到“體”，逐步建立“磁感線”的物理模型，同時發(fā)展學(xué)生漸變的思維和從豐富的實(shí)際情境中抽象出簡單的物理模型的科學(xué)思維，領(lǐng)會科學(xué)理論是從觀察到推論的科學(xué)本質(zhì)觀念。

（3）問題驅(qū)動，搭建臺階

為使學(xué)生的思維連續(xù)而不躍遷，創(chuàng)造解決問題的條件，在“知識的疑難點(diǎn)、思維的發(fā)散點(diǎn)、概念的生成點(diǎn)”上設(shè)問與追問，通過子問題鏈給學(xué)生搭建一級級的學(xué)習(xí)臺階。

案例3：粵滬版九下“從永磁體談起”子問題鏈的搭建

在學(xué)生設(shè)計出各種實(shí)驗(yàn)如“有用手撥動、用口吹、用磁體靠近磁針”等“讓靜止在水平桌面上的磁針轉(zhuǎn)動”的實(shí)驗(yàn)后，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行類比。

子問題鏈：

① 磁針由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動狀態(tài)，說明了什么？

② 用手撥動磁針轉(zhuǎn)動，是什么對磁針施加力的作用？

③ 用口吹磁針轉(zhuǎn)動，是什么對磁針施加力的作用？空氣看得見嗎？

④ 用口吹磁針轉(zhuǎn)動，是看不見的空氣對磁針施加力的作用。那么用磁鐵靠近磁針使其轉(zhuǎn)動，是什么對磁針施加力的作用？

在“磁場”概念的生成點(diǎn)通過子問題鏈設(shè)問與“知識的疑惑點(diǎn)”追問，幫助學(xué)生領(lǐng)悟與運(yùn)用“類比”的方法認(rèn)識磁體也像手、空氣一樣對小磁針產(chǎn)生了力的作用，有效驅(qū)動學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維。

（4）遷移應(yīng)用，評價學(xué)習(xí)

物理來之于生活，運(yùn)用于社會，善用物理知識解決實(shí)際遇到的問題的這一過程是對知識深入理解的過程，也是對學(xué)習(xí)的過程更深層次的領(lǐng)悟。

案例4：粵滬版九下“從永磁體談起”應(yīng)用問題的設(shè)置

研究完磁場之后，教師提出應(yīng)用問題1： 地球附近的指南針為什么總是指南北？學(xué)生自主討論得出結(jié)論。

課后，提出應(yīng)用問題2：學(xué)生根據(jù)提供“條形磁鐵、大頭針、圓形塑料片和一杯水”自制指南針，后續(xù)進(jìn)行交流與展示。

通過遷移應(yīng)用，不僅可以對學(xué)生“問題解決的過程”進(jìn)行檢驗(yàn)，及時評價學(xué)生的學(xué)習(xí)，同時也讓學(xué)生體會“成功解決新問題”的成就感，有助于學(xué)生感受物理知識在實(shí)際中的應(yīng)用，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思維能力的發(fā)展。

以問題作為啟發(fā)思維的核心載體開展初中物理教學(xué)，有利于讓學(xué)生更深層次把握知識的內(nèi)涵和外延，以便思維能力的開發(fā)，提升核心素養(yǎng)。

編輯/魏繼軍