运用问题导向培养学生的物理核心素养

薛金福

[摘   要]根据最近发展区理论和皮亚杰的认知理论，探讨了运用问题导向在中学物理课堂教学中培养学生核心素养的途径。运用问题导向能有效激发学生的学习兴趣，引发学生的认知冲突，引导学生科学探究，帮助学生形成科学思维，进而提升学生的核心素养。

[关键词]问题导向;核心素养;科学态度;科学思维

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）14-0052-02

2017年版的《 普通高中物理课程标准》 指出： 学科核心素养是学科育人价值的集中体现， 是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、 必备品格和关键能力。科学思维是物理学科核心素养的核心内容，科学态度是物理学科核心素养的重要组成部分。“问题导向”教学模式是一种以问题为主线，通过“问题的解决”， 最终达到掌握新知识的教学方法，这种教学方法能较好地激发学生的学习热情，提高学生的思维品质，培养学生的核心素养。

一、运用问题导向培养学生的科学态度

1.通过问题导向，激发学习兴趣

爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”心理学研究表明，当人对某种事物充满兴趣的时候，对与之有关的知识的接受往往迅速，而且印象深刻。问题导向的教学活动能激发学生的学习兴趣，培养学生的科学态度。

例如，在动量定理的教学中，让学生观看演示实验：鸡蛋掉在海绵上，没有打碎;掉在地面上，打碎了。给学生提出问题：为什么鸡蛋掉到海绵上不容易打碎，而掉到地面上很容易打碎？趣味性的问题激发了学生的学习兴趣，唤醒了学生的好奇心。学生通过观察直观的实验现象，会饶有兴趣地思考教师提出的问题。学习物理的兴趣是推动学生学习物理的一种最实际的内部动力。具有强烈物理学习兴趣的学生常会津津有味地学习物理，会主动参与物理学习活动。

2.通过问题导向，引发认知冲突

皮亚杰的认知理论认为，认知结构的发展是一种形如“平衡——不平衡——平衡”的动态建构过程，是通过同化和顺应两种方式进行的。精心设计能促进学生思维的问题情境，使学生的新旧知识发生冲突，产生困惑、疑问，从而产生积极的求知心理。建立在矛盾基础上的问题情境，容易成为学生思维发展的动力，让学生在“冲突”中发展思维，完善和优化认知结构，培养学生的科学态度。

例如，在断电自感现象的演示实验中，如图1，接通电路，待灯泡A正常发光后，在断开开关S的瞬间，灯泡更亮一下，过一段时间才熄灭。给学生设问：这是什么原因呢？开关断开后，灯泡更亮一下，再逐渐变暗熄灭，这和学生原有的认知产生了很大的冲突。学生已有的认知结构无法同化所见的实验现象，激起了强烈的求知欲，处于“愤悱”状态，促使他们带着要寻求正确解释的迫切心情投入学习，提高了课堂教学效率。

二、运用问题导向，引导学生科学探究

科学探究是学生学习物理的主要方式之一，是一种关键的科学能力和学科素养。运用问题导向，可以有效培养学生的科学探究意识，引导学生针对问题提出合理的猜想与假设，培养学生与他人交流、沟通的能力。

例如，在楞次定律的探究教学活动中，如图2，当条形磁铁的N极插入线圈的过程中，笔者设计了如下问题：

问题1.线圈中磁铁的磁场方向指向哪边？

问题2.线圈中的磁通量怎么变化？

引导学生交流、讨论条形磁铁磁场的特点和磁通量的概念。

问题3.线圈中感应电流的方向指向哪边？

问题4.线圈中感应电流的磁场方向指向哪边？

问题逐渐变得抽象，在实验过程中，学生首先要判断感应电流的方向，并进一步判断感应电流的磁场方向，为回答下面的问题做好准备。

问题5.感应电流的磁场起什么作用？

问题6.感应电流的磁场如何阻碍？

问题7.感应电流的磁场阻碍的结果是什么？

问题难度逐渐增加，引导学生深入思考，科学探究，直至解决问题。

楞次定律非常抽象，是高中物理教学中的一个难点。通过设计层次分明、由浅入深、环环相扣、难度递进的一系列问题，采用走台阶的方法，把问题设计在学生的“最近发展区”，在科学探究的过程中，引导学生深入思考，引起思维碰撞。在问题引导下，学生逐渐领悟了感应电流产生向上的磁场，阻碍磁通量的变化。学生经过科学探究活动，提高了思维品质，培养了科学思维能力。学生思考问题的过程，就有可能产生思维碰撞，是知识消化提炼的过程，也是思维能力提升的过程。在科学探究活动中，学生体会了分析、抽象、概括、推理等思维方法，发展了学习能力、思维能力和创新能力。

三、运用问题导向，培养学生的科学思维能力

科学思维是具有意识的人脑对科学事物的本质属性、内在规律及事物之间的相互联系的概括与反映，是物理学科核心素养的核心内容。思维从问题开始，在问题驱动的课堂中，通过教师巧妙设计的问题，充分激活学生思维，引导学生科学探究，培养学生的科学思维能力。问题设计是否有效，关键要看学生的思维是否被激活。最适合思维的教学，是以思维为基础的问答教学。

学会学习、批判性思维与创新是学生发展核心素养的重要成分。从学习心理理论的角度来看，问题导向教学有助于培养学生的能动性以及主动性，在这种教学模式中，学生的学习成为一种自主行为。在教学过程中引导学生产生强烈的问题意识，学生在思考问题的过程中会生成一些更深刻的新问题，激起更强烈的认知冲突，教师可以把生成的新问题作为课堂教学的生长点，让学生在分析问题和解决问题的过程中掌握相关知识。学生提出的新问题处在学生的最近发展区，对自己提出的新问题，学生会更积极主动地深入思考，质疑问难，实现知识的深化。通过引导学生自主学习，让学生体验发现问题、研究问题、解决问题的乐趣，在这些过程中，学生的自主学习能力得到了培养。

在“立德树人”方针指引下，必须以人为本，实施素质教育。问题导向在物理课堂中的运用，本质上是通过“思考问题”来“诱发”和“维持”学习者的学习动机，从而形成主动学习的高效物理课堂。建构主义认为，知识的获得是个体的主动建构过程，而不是被动的接受过程。学习的过程实际上是一个提出问题、分析问题、解决问题的过程。学习应该从提出问题开始，在分析问题中发展，在解决问题中提升。全面提升学生核心素养，培养学生的终身学习能力，这是新时代的要求。

[   参   考   文   獻   ]

[1]  廖伯琴.普通高中物理课程标准（2017年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2018 .

[2]  R. J.斯腾伯格.思维教学[M].赵海燕，译中国轻工业出版社，2007 .

[3]  闫桂琴，孙枝莲.中学物理教学论[M].北京：北京师范大学出版社，2010 .

（责任编辑 易志毅）