連彬星 黃暉

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分。近年來，“問題引領(lǐng)”“問題驅(qū)動”教學(xué)模式受廣大教育研究者推崇，對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，分析問題，解決問題能力的培養(yǎng)也日益重視。這種模式是通過問題引領(lǐng)，逐步展開教學(xué)活動，有利于學(xué)生思維外顯化，對學(xué)生核心素養(yǎng)的提升起到重要作用。本文通過實踐，從三個環(huán)節(jié)即：課前、課中、課后，探究在核心素養(yǎng)理念下高中物理課程具體問題設(shè)置的策略。

一、“課前引入”問題設(shè)置

（一）實驗激趣

物理實驗具有直觀、真實、形象、生動等諸多特點，不僅符合學(xué)生身心發(fā)展特點，還符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。實驗引入可以提高教學(xué)效率，增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，能最大限度調(diào)動學(xué)生積極性和主動性，不斷提出問題，讓學(xué)生思考從而促進(jìn)核心素養(yǎng)的達(dá)成。

（二）認(rèn)知沖突

認(rèn)知沖突是學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識之間無法相包容而產(chǎn)生矛盾，是新舊知識之間的一種不協(xié)調(diào)，是激發(fā)思維的第一步。教師引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，使學(xué)生意識到這種矛盾，并通過自我調(diào)控重構(gòu)自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而轉(zhuǎn)化為科學(xué)的認(rèn)知。

（三）類比遷移式

新知往往是基于舊知的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的遷移和建構(gòu)，適用于物理的新概念教學(xué)。通過類比的思維方法可以發(fā)現(xiàn)知識的異同點，使知識向更深或更廣闊的領(lǐng)域遷移。類比遷移是一種讓學(xué)生經(jīng)歷概念的形成過程，加深理解的有效方法，符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點和認(rèn)知規(guī)律。

二、“新課教學(xué)中”問題設(shè)置

例1：質(zhì)點概念?？梢栽O(shè)置如下問題：

1.一列火車勻速直線運動速度為10m/s，車長500米，鐵路橋長1000米。求這列火車全部通過鐵路橋所需時間？

2.你是如何計算的？（計算時你選擇的研究對象是？為何是火車頭或者火車尾？）

3.用火車上任意一點可以嗎？

4.如果遠(yuǎn)距離行駛，從福州到北京，計算總的行駛時間要不要加上車長？

5.到站時候廣播會不會播報說本列火車火車頭到站的時間，或火車尾到站時間？

6.是否很小的物體就能忽略大小看成質(zhì)點，較大的物體就不行？

7.還有什么情況物體不能看成質(zhì)點？

8.有沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來判斷能否看成質(zhì)點？

問題1從簡單的數(shù)學(xué)應(yīng)用題開始，學(xué)生只要稍加思考就能口算得到答案。緊接著問題2：如何計算？學(xué)生要倒回去想想剛剛的思考過程，便可肯定回答：用車頭到車頭的距離除以速度。當(dāng)然也有用車尾的。這時候再反問：用某一節(jié)車廂位置行不行？通過問題3發(fā)現(xiàn)，任意點都可以，因為火車上各點運動情況都相同。問題4 遠(yuǎn)距離？直到問題5問出來，學(xué)生會突然很有感覺，這時候的火車可以看成一個整體，一個點，從而引出質(zhì)點概念。一直問到問題8，把質(zhì)點的概念和看作質(zhì)點的條件都涵蓋其中。一步一步引導(dǎo)學(xué)生掌握和理解質(zhì)點的含義，構(gòu)建理想化模型，注重教學(xué)層次感，減緩學(xué)生因新知識帶來的緊張或焦慮情緒。

構(gòu)建理想模型是重要而又基礎(chǔ)的科學(xué)思維方法，在中學(xué)物理中多次出現(xiàn)。比如，光滑水平面，輕繩，不計空氣阻力等等。以簡單的記憶難以適應(yīng)核心素養(yǎng)的要求，需要學(xué)生在認(rèn)識事物相關(guān)因素基礎(chǔ)上，區(qū)分主次，同時對事物有準(zhǔn)確認(rèn)識，能有理有據(jù)排除次要因素的干擾，順利解決看似復(fù)雜的現(xiàn)實問題。經(jīng)歷質(zhì)點模型的建構(gòu)過程，了解質(zhì)點的含義。通過對具體情境的分析來建立質(zhì)點的概念。學(xué)生在建構(gòu)質(zhì)點模型的過程中，不僅要知道質(zhì)點的含義，還要知道建構(gòu)這個模型的必要性，體會到它即給研究帶來方便又使研究變得更加嚴(yán)謹(jǐn)。在了解物體抽象為質(zhì)點的條件是，應(yīng)該認(rèn)識到這是由問題決定的，同樣的情境、問題不同，則物體能否被視為質(zhì)點的判斷也不同。體會建構(gòu)物理模型的思維方式、認(rèn)識物理模型在探索自然規(guī)律的作用。

三、“課后延伸”問題設(shè)置

（一）生活情境

例2：在“力的合成與分解”教學(xué)之后，可以從生活中常見的情境出發(fā)設(shè)置課后問題：

1.有沒有見過筆直的掛著衣服的晾衣繩？

2.此時能不能用力將晾衣繩拉直？

3.為什么無法拉直掛著重物的繩子？

4.請用本節(jié)課所學(xué)解釋原因？

5.還能找到與此類似的生活現(xiàn)象嗎？

問題1是由掛衣繩引出的問題，讓學(xué)生對生活中常見的情境產(chǎn)生疑問，激起學(xué)生探索的欲望。接著問題2，讓學(xué)生想辦法拉直繩子，動手證明。學(xué)生會發(fā)現(xiàn)這是一個無法完成的任務(wù)。緊接著問題3激發(fā)學(xué)生分析問題探尋真理的想法。問題4讓學(xué)生自己主動嘗試解釋。先是要考慮到由于重力的作用，繩提供沿繩方向的拉力，需要用學(xué)習(xí)的新知識——力的分解才能解答。最后問題5，實現(xiàn)了對知識的應(yīng)用與遷移，提高學(xué)生的問題求解能力和知識應(yīng)用能力，并讓學(xué)生感受到物理源于生活并應(yīng)用于生活。從生活中的物理現(xiàn)象提出問題，創(chuàng)設(shè)問題情境，可以讓學(xué)生感受生活中隱藏的物理點滴，拉進(jìn)學(xué)生和物理的距離，更能感同身受接受物理知識。從情境出發(fā)具有更強吸引力，激發(fā)學(xué)生求知欲，產(chǎn)生解決問題的動力。

（二）中國速度

例3：中國速度在各大領(lǐng)域都有重大突破，以下舉兩個例子：

1.在圓周運動教學(xué)后?？梢哉故緞榆嚫哞F視頻或圖片，從和諧號到復(fù)興號?？梢栽O(shè)置以下問題：火車提速后，什么要變？對軌道會有什么影響？為何拐彎處軌道會有一定的傾斜？傾斜角度取決于什么？

2.在速度的教學(xué)后。觀看蘇炳添百米奪冠視頻，展示體育大國的實力，激發(fā)學(xué)生自豪感與民族自信心。可以設(shè)置這樣的問題：如何比較運動員比賽時的運動快慢？起跑階段和撞線前一樣快嗎？如何描述快慢？如何估算照片中運動員的速度？

（三）科技前沿

問題引領(lǐng)的教學(xué)模式，要求教師具有全局觀，針對不同課型的特點，設(shè)置能夠引發(fā)學(xué)生興趣的問題情境，體現(xiàn)多樣的思維方式，以問題為支架幫助學(xué)生由淺入深感受物理的魅力，在不斷的思考探索中提升物理核心素養(yǎng)。

本文系福州市教育科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃2019年度課題《核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的物理問題引領(lǐng)式教學(xué)研究》成果之一，課題編號FZ2019GH128