高中物理“问题引领”培养学生物理核心素养

陈明智

摘   要：针对学生在物理学习过程中，常常受心智发展水平的局限性、思维方法和思维习惯等因素的影响，使得物理学科素养达不到到应有的深度。教学过程中需要充分发挥教师的主导作用，设置问题情境，通过问题的引领，使学生在物理学习的过程中经历更完整的学习历程，破解物理知识内在的本质，让学生主动同化认知结构，从而培养物理核心素养，构建一个系统的知识体系。

关键词：物理课堂教学;问题引领;核心素养;建构知识框架

如何培养学生的物理核心素养，这是每位老师需要思考的问题，无疑，课堂的引导至关重要，在物理课堂教学中，如何设置“问题”，“引领”学生走进物理情境中形成物理素养[ 1 ]，以下就一些实践进行阐述。

1  去伪存真，认清物理知识本质

学生在物理学习的过程中，如何形成科学思维，真正看清物理知识的内在本质，这时候，往往就需要教师用问题引领，带领学生逐渐逼近认识对象，破解内在的本质，提高建构的层次。

例如，教学“自由落体”一课，如何让学生体会并理解自由落体运动的特点，从而产生初步的物理思想呢？我做了这样一个实验：一手拿一张纸，一手拿一本书，双手举至相同高度，问：“同时放手，谁先落地？”学生几乎异口同声回答：“书”。松开手后，书果然先落地，学生一片得意。再问：“为什么？”生答：“重的物体下落速度快。”再拿两张大小一样，厚度不同的纸，问学生“谁先落地？”学生自然回答“厚的纸”。问：“为什么？”生答：“厚的纸重”。随后，我把薄的纸揉成团，同时松手，薄的纸先落地。“为什么质量轻的纸反而先落地呢？”学生感觉到难以说下去。

此时，教师已经通过问题引领，去伪存真，促使学生逐步认清物理知识的本质。首先，制造冲突：重的物体下落速度快，轻厚不同的纸谁先下落？其次，及时追问：为什么轻薄的纸先落地？接下来，利用生成：下落速度与质量无关，与物体的容积、摩擦力等有关？

学生有了新的思考，打破了以往的认知，在头脑中排除了用质量反映下落速度的思维方式，产生了寻找“新”的解决方法的思考。这时候，学生们有了学习的需求，真正的学习也就开始了。经历了这部分的思考过程，学生明白了：质量只能回答“一个偶然”问题;如果要回答“一类问题”，则需要引入“其他方法”。学生感悟到旧方法的不足之处，则需要寻求其他的途径。在激发学生学习物理的兴趣的同时，也打开了学生思维的大门。

2  由表及里，寻求物理知识的内在联系

《普通高中物理课程标准（2017年版）》指出：课堂问答指在课堂教学过程中教师和学生之间的言语互动。在学生原有基础与课堂学习的目标之间搭起桥梁，帮助学生克服学习障碍，纠正原有的错误观点或模糊认识，达到新的思维高度和科学探究水平[ 2 ]。

案例：静摩擦力

师：握住玻璃瓶是一件简单的事，想不想动手试一试！

师：每个人桌子上都有两个一摸一样的玻璃瓶，请大家握住一号玻璃瓶，动手验证我们的想法。

学生操作，然后交流汇报。

同学们都成功握住了玻璃瓶。

师：为什么玻璃瓶那么容易被握住呢……请大家受力分析，小组讨论。

生：手给了瓶子一个向上的拉力，瓶子静止时，拉力等于重力。

现在使用2号玻璃瓶，重新实验。

大部分同学们无法轻易握住玻璃瓶，一部分同学玻璃瓶滑落。

师：明明握法一样，为什么有的人握住了，有的人没握住。

生：这些瓶子上涂了大量的油，太滑了。

师：（追问）那你们手给瓶子的力消失了吗？

生：没有消失。只是太滑了。

师：想象你们能不能握住完全光滑的啤酒瓶？

生：不能。

师：现在我们可以确认，瓶子静止时，与重力平衡的力不是手直接给的拉力。而是与光滑程度有关。大家猜测一下是什么呢？

生：与光滑程度有关，可能是摩擦力。

核心的问题必须让学生深度参与，并持续思考，才能将课堂的时间与空间让给学生，将物理学习的主动权交还给学生。静摩擦力推导的关键是，解决“学生生活中认为是手的握力使瓶子静止”的直觉观念，基于学生初中已有的经验感悟——物体静止的时候，受力平衡。引导学生把观察点放在“接触面的光滑程度”这个特征上，当学生用完全一样的力握住玻璃瓶后，适时引导学生观察并思考“两次实验瓶子是否都静止？”让学生在做中感悟到“同样的力，粗糙的瓶子容易握住，光滑的瓶子不容易握住”，与之前认为是手的力气握住玻璃瓶的观点形成矛盾，并在粗糙与光滑的接触面中，进一步大胆地猜测，深化这个过程中的思考。这些思考是由学生完成的，将来可以迁移到后面的物理学习中。

3  化繁为简，充分经历知识的形成过程

《普通高中物理课程标准（2017年版）》指出：高中物理课程通过创设学生积极参与、乐于探究、善于实验、勤于思考的学习情境，培养和发展学生的自主学习能力[ 2 ]。

案例：牛顿第三定律

（1）直切主题，引发思考。“一个巴掌拍不响”，两只手呢？为什么两只手用力鼓掌会痛呢？

生：因为左手受到右手的力，右手受到左手的力。

师：这两个力有什么特性呢？

（2）揭示本质，促进思考。让学生分小组讨论，动手操作，从两个力的大小、方向、受力物体、施力物体、性质、作用效果、时间等因素出发。

生1：大小相等，因为两个手一样疼。

生2： 时间相等。因为两个力同时发生，同时消失。

生3：性质相同。都是弹力。

……

（3）简化应用，提升思考。根据你们的发现，总结出牛顿第三定律。

物理学习是一个复杂的系统工程，教师可以根据需要提出或呈现不同形式或者不同思维跨度的问题，引导学生经历完整的物理思考过程，逐步地从直观慢慢过渡到抽象，从表面走向深刻，来最终达到理解物理知识本质的目的，成就一节高效的课堂[ 3 ]。

4  由一个问题到一类问题，形成开放的知识结构

现实教学中，课堂教学中所涉及到的物理内容终归是有限的，而物理问題的呈现方式实际上要丰富得多、广泛得多。怎么样用“有限”的时间来成就“无限”的成效呢？这就需要教师适时适当地引导学生进行反思归纳，梳理要点，渗透物理思想方法，来做到举一反三。

案例：牛顿第二定律

师：通过这堂课的学习，我们已经知道了加速度与物体受力的关系的推导思想和加速度与物体质量的关系的推导思想一样，都是通过控制变量法来实现的。控制变量法也是我们物理学一个比较重要的思想方法。在以前的学习中有用过控制变量的方法吗？谁来给大家举例子。

生1：探究弹簧伸长量与弹力的关系时，其他条件不变，通过改变钩码的个数，记录弹簧伸长量来探究弹簧伸长量与弹力的关系。

生2：探究滑动摩擦力与物体间压力的关系，其他条件不变，通过添加砝码，改变压力，测出压力与摩擦力的关系。

在课堂的结尾引导学生“回头看”， 引导学生总结：“在解决这个问题的过程中我们运用了哪些比较好的方法？这些经验以前有过吗？以后你会把这些经验用在其他物理问题的解决上吗？你认为在解决怎样的问题可以用这些方法？这些问题有什么共同之处呢？”这样既回顾了本节课的学习过程，又与以前学习过的知识建立练习，从“一个问题”到“一类问题”的梳理，学生不仅掌握相关物理思想，而且积累物理活动经验，感悟此类物理思想，丰富此类物理方法，提高学生的自主学习能力。

综上，在学生的物理学习过程中，需要教师精确把握核心问题，并有效地通过问题的引领，来暴露学生思维的过程，产生思想的碰撞，诱发学生思考的深度，促进学生在物理学习活动中积极反思，主动同化其认知结构，建构更深层次的知识框架，从而达到真正意义上的深度学习。

参考文献：

[1] 王致玲.基于核心素养的高中物理课堂精准提问策略研究[J].教育研究，2020（3）： 90-91.

[2] 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.

[3] 彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J].中学物理，2016（3）： 9-11.