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(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)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(dòng)”教學(xué)模式受廣大教育研究者推崇，對(duì)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(dòng)，有利于學(xué)生思維外顯化，對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升起到重要作用。本文通過實(shí)踐，從三個(gè)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(shí)驗(yàn)激趣

物理實(shí)驗(yàn)具有直觀、真實(shí)、形象、生動(dòng)等諸多特點(diǎn)，不僅符合學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)，還符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。實(shí)驗(yàn)引入可以提高教學(xué)效率，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，能最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)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(shí)之間無法相包容而產(chǎn)生矛盾，是新舊知識(shí)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(shí)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(shí)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(shí)的異同點(diǎn)，使知識(shí)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(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律。

二、“新課教學(xué)中”問題設(shè)置

例1：質(zhì)點(diǎn)概念?？梢栽O(shè)置如下問題：

1.一列火車勻速直線運(yùn)動(dòng)速度為10m/s，車長(zhǎng)500米，鐵路橋長(zhǎng)1000米。求這列火車全部通過鐵路橋所需時(shí)間？

2.你是如何計(jì)算的？（計(jì)算時(shí)你選擇的研究對(duì)象是？為何是火車頭或者火車尾？）

3.用火車上任意一點(diǎn)可以嗎？

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

5.到站時(shí)候廣播會(huì)不會(huì)播報(bào)說本列火車火車頭到站的時(shí)間，或火車尾到站時(shí)間？

6.是否很小的物體就能忽略大小看成質(zhì)點(diǎn)，較大的物體就不行？

7.還有什么情況物體不能看成質(zhì)點(diǎn)？

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

問題1從簡(jiǎn)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(jì)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(shí)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(diǎn)都可以，因?yàn)榛疖嚿细鼽c(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況都相同。問題4 遠(yuǎn)距離？直到問題5問出來，學(xué)生會(huì)突然很有感覺，這時(shí)候的火車可以看成一個(gè)整體，一個(gè)點(diǎn)，從而引出質(zhì)點(diǎn)概念。一直問到問題8，把質(zhì)點(diǎn)的概念和看作質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(jì)空氣阻力等等。以簡(jiǎn)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(shí)事物相關(guān)因素基礎(chǔ)上，區(qū)分主次，同時(shí)對(duì)事物有準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)，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(shí)問題。經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過程，了解質(zhì)點(diǎn)的含義。通過對(duì)具體情境的分析來建立質(zhì)點(diǎn)的概念。學(xué)生在建構(gòu)質(zhì)點(diǎn)模型的過程中，不僅要知道質(zhì)點(diǎn)的含義，還要知道建構(gòu)這個(gè)模型的必要性，體會(huì)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(diǎn)的條件是，應(yīng)該認(rèn)識(shí)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(diǎn)的判斷也不同。體會(huì)建構(gòu)物理模型的思維方式、認(rèn)識(shí)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(shí)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(qǐng)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(duì)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(dòng)手證明。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)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(dòng)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(shí)——力的分解才能解答。最后問題5，實(shí)現(xiàn)了對(duì)知識(shí)的應(yīng)用與遷移，提高學(xué)生的問題求解能力和知識(shí)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(diǎn)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(shí)。從情境出發(fā)具有更強(qiáng)吸引力，激發(fā)學(xué)生求知欲，產(chǎn)生解決問題的動(dòng)力。

（二）中國(guó)速度

例3：中國(guó)速度在各大領(lǐng)域都有重大突破，以下舉兩個(gè)例子：

1.在圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)后?？梢哉故緞?dòng)車高鐵視頻或圖片，從和諧號(hào)到復(fù)興號(hào)?？梢栽O(shè)置以下問題：火車提速后，什么要變？對(duì)軌道會(huì)有什么影響？為何拐彎處軌道會(huì)有一定的傾斜？?jī)A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(guó)的實(shí)力，激發(fā)學(xué)生自豪感與民族自信心?？梢栽O(shè)置這樣的問題：如何比較運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(duì)不同課型的特點(diǎn)，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(hào)FZ2019GH128