加强高中物理问题教学培养学生科学探究素养

赵占兵

摘 要：文章基于科学探究素养视角，探讨高中物理问题教学策略。教师在教学实践中要注重教学情境创设、问题设计、提问时机以及问题解决过程中的具体策略，形成“以问领学”的课堂氛围，只有这样，才能促使学生在物理课堂中逐步形成和发展科学探究素养。

关键词：高中物理;问题教学;科学探究素养;情境创设

中图分类号：G633.7 文献标志码：A文章编号：1008-3561（2021）24-0094-02

作为高中物理核心素养关键能力的体现和重要组成部分，科学探究素养的培养主要表现为问题、证据、解释以及交流等方面。问题教学法围绕教师所创设的问题情境开展，能够有效引导并促进学生深入探究学习，多角度认知物理，使学生在体验物理知识生成和发展的过程中更好地掌握物理知识，开发思维，提升解决问题的能力，培养和发展科学探究素养。

一、着眼情境创设，增强问题意识

科学探究素养统领课程目标、学习重难点以及科学探究过程，而课程目标决定教学重难点，教学重难点又直接影响着教学活动的设计。因此，在教学情境创设中，教师应根据课程具体内容，不断细化科学探究素养目标，并将细化后的教学目标融入到所创设的问题情境之中。例如，在组织学生学习“生活中的圆周运动”时，教师可参照问题意识、实验探究、分析论证、交流合作等科学探究素养，结合日常生活中汽车通过桥梁时普遍采取限速的现象，设计如下教学目标：能够猜测出汽车通过桥梁时为什么会采取限速措施，限制时速与哪些具体因素有关;能够根据生活现象和猜想，设计相关猜想探究实验;能够发表自己的见解与看法，并能与其他同学和教师进行交流合作;能够科学分析实验现象，解释所得出的结论。

“问题感”是评价问题情境的主要指标之一。因此，教师应在分析课程内容的基础上，充分了解学生的兴趣爱好，创设出符合学生最近发展区的问题情境。例如，在组织学生学习“牛顿第二定律”时，教师可将探究加速度与力、质量的关系纳入本节课程，并创设出汽车、摩托车竞赛的情境，引导学生在实验中分析出影响加速度的因素可能有哪些。

二、注重问题设计，激发探究欲望

为了追求问题的有效性、科学性与合理性，教师应全面分析学生的认知水平和知识储备，并利用物理知识与生活经验之间的矛盾点，促使学生产生探究矛盾内因、解决矛盾的心理需求。例如，在学习“牛顿第一定律”时，由于生活经验的积累，如自行车用力蹬时才会动，大部分学生会认为“物体因为受到力的作用而获得速度”“力才是物体运动的原因”。而牛顿却认为若物体在不受力的情况下将会一直动下去，显然，在这样的矛盾性问题的引导下，学生的思维会更为活跃，问题意识也会不断增强。

同时，针对课堂上教学重难点不突出，部分学生对物理学習兴趣不浓等问题，教师可根据对科学探究素养的分析，将教学重难点以问题串的形式呈现，并给予学生充足的思考分析时间。例如，电场强度一直是学习的难点，为逐步引导学生深入探究电场强度，教师可设计如下问题串：如何探测电场？如何探测出空间中某点的电场？如何应用探究电荷探测出空间中某点的电场？如何应用探究电荷受力分析表征出电场某点的性质？如何应用物理量表征电场某点的性质？此外，学生对物理知识会有多种多样的理解，教师也不可能预测到所有的情况，因此，务必要敏锐地捕捉到课堂上学生的每一个互动反应，秉持鼓励优先的原则，灵活处理不在预设范围之内的学生提问与回答。例如，在组织学生学习“牛顿第一定律”时，当教师提问“为什么在受到平衡力或不受力时物体的状态均不发生改变”时，某学生的回答为：受到平衡力和不受力时两者作用的效果一样。显然，这样的回答超出了预设范围。教师应肯定学生对所学知识的反馈，如“你的想法很有创意，但应该更进一步地挖掘一下”“你思考的角度很独特，是不是忽略什么问题了”。在此基础上，利用气球引导学生发现物体受到平衡力和不受力时作用一样，可能会导致物体的形状发生改变。这种灵活处理随机问题的方式能纠正学生的片面认知，巩固学生学习基础，让学生真正成为课堂的主人。

三、紧扣提问时机，深化探究素养

教师应按照“不愤不启，不悱不发”的原则，在学生心理处在“愤”、能力处在“悱”的状态时进行提问。在具体实践中，教师可在课程的导入环节结合上一节课程的主要内容，设置一些轻松精彩的问题。例如，上一节课是学生篮球比赛，学生的注意力还处在比赛的状态，因此，教师可以通过“怎么投篮最准”引出曲线运动课程内容。并且，在课程结束时，为了顺利过渡到未学课程，教师应最大限度地注重所设问题与日常生活的结合，促使学生在实际生活中进行探究学习。例如，在组织学生学习完交变电流的物理量之后，教师可设置如下问题：搜集有关交流电流的电器，并认真阅读使用说明书，理解什么是电感和电容，以及两者分别代表的物理意义，从而有效引出“电感和电容对交变电流的影响”等学习内容。

同时，教师还可以结合教学内容与学生具体情况，在教学重难点处设置问题。例如，在组织学生突破曲线运动方向这一难点时，教师可要求学生回忆下雨天转动伞柄时，雨滴的飞行方向有什么特点，加深学生对曲线运动方向的理解，顺势突破教学难点。

四、聚焦解决过程，发展探究能力

实验探究能力是科学探究能力的重要组成部分，但高中物理大多以演示实验与学生分组实验为主，而要求学生独立完成的探究实验少之又少。因此，针对该现象，教师应注重学生实验设计能力的培养，并按照如下设计思路进行方向性的引导，如图1所示。值得强调的是，为了引导学生真正厘清实验原理，教师既可以从实验目的出发探讨多种实验方案，也可以从现有实验器材着手，有效引导学生利用现有器材分析实验原理，并且还可以结合先进实验器材对原有实验进行创造性设计，有效培养学生的创造性思维，发展学生探究能力。

例如，在重力加速度的测定实验中，教师结合实验目的，创设了如下三种实验方案，并要求学生结合实验器材进行探究，分析出每种实验方案的优劣之处。

a.小铁球从一定高度落下，测定下落的时间，即根据h=gt2，求得g=。

b.应用天平测定物体质量，利用弹簧测力计测出重力大小，即根据G=mg，求得g=。

c.利用单摆法测重力加速度即根据ma切=-mgθ，求得g=4π2。

同时，在物理实验探究中，除了掌握相关知识外，学生的实践操作以及对相关实验仪器的熟练应用能力对于学生科学探究素养的形成具有重要影响。因此，教师还应通过演示实验、实验示范操作等方式促使学生习得正确的操作方法。然后，要求学生在不违反安全性原则的前提下进行探究。值得强调的是，为了保障探究结果的科学性，教师应及时对个别操作性步骤进行分析和指导，促使学生有效理解实验探究的实质。

五、结语

总之，教师应在具体实践中注重教学情境创设、问题设计、提问时机以及问题解决过程中的具体策略，形成“以问领学”的课堂氛围，只有这样，才能促使学生在物理课堂中逐步形成和发展科学探究素养。

参考文献：

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