基于物理核心素养的“进阶式问题驱动”教学探索

王如明

【摘要】基于物理核心素养的“进阶式问题驱动”教学探索，介绍学习进阶、进阶式问题驱动等名词，同时以平面镜成像一节教学实践为例，阐述基于物理核心素养的“进阶式问题驱动”教学，并从物理核心素养的四个要素来阐述促进学生物理核心素养发展实践探索和思考.

【关键词】初中物理；核心素养；进阶式问题驱动

物理教学不仅要传授物理知识，更要培养学生学会思考问题的方法和解决问题的能力，提升学生的物理核心素养.也就是要让学生通过物理学科的学习获得适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力［1］.

学生的学习需要经过许多个不同的“阶”，一个个连续的“阶”将学习的起点和终点连接起来［2］.进阶式问题驱动可以表述如下：基于学生的已有认知水平和课程标准，在教学过程中围绕物理核心概念、重要规律或科学探究主题，创设具有物理特色的教学情境，设计出连贯的、逐级递进的问题链，以进阶问题为学生学习搭建攀升的“台阶”，搭建一条“清晰”的学习路径，驱动学生的认知思维向着更高的水平逐级前进.

下面以人教版八年级物理上册“平面镜成像”为例，谈一谈基于物理核心素养的“进阶式问题驱动”的教学探索.

1 进阶分析

1.1 进阶起点分析

对于平面镜成像现象学生已有丰富的感性认识，但他们已有的认识中还有很多的错误.比如，物体离平面镜越远像越大，物体离平面镜越近像越小；平面镜成的像是光实际会聚形成等.光的直线传播和光的反射定律内容的学习为学生探究平面镜成像的学习积累了一定的“学习经验”，所以本节的学习过程中需要教师为学生搭建较好的学习进阶“台阶”，让学生通过观察、探究、讨论等多种方式参与学习，才能落实本节的学习目标.

八年级的学生，喜欢动手，好奇心强，对探究有浓厚的兴趣，但是很多学生缺乏自主学习的能力，动手能力也比较差，所以探究任务需要通过老师的指导和小组合作才能完成.

1.2 进阶终点目标

通过实验探究总结得出平面镜成像的特点；通过实验探究理解等效替代法的思想；会利用平面镜成像的特点解释解决生活中的简单问题.

1.3 进阶层级预设

1.4 进阶策略预设

学生要正确认识平面镜成像的特点，澄清错误认识，必须要对平面镜成像的特点进行实验探究.以生活中照镜子现象引入新课，激发学生探究的兴趣，通过照镜子的再次体验，提出与物理有关的问题，对问题进行猜想，猜想后再讨论设计实验方案、进行探究、分析实验数据和现象.总结结论、利用评估交流环节对实验过程出现的一些问题、解决的方法进行研讨.整个教学设计和安排让学生经历探究的完整过程，为以后独立探究学习“积累经验”.

本课的重点是：在设计和探究的过程上，怎样比较像与物的大小→找一个跟物体完全相等的物体（替代物）与像比较大小→怎样才能同时观察到像与替代物→把平面镜换成玻璃板，通过有针对性地引导和思考来提高学生思维的缜密性，让学生学会思考问题的方法［3］.

2 教学实践及分析

2.1 发现问题

创设情境：让学生利用桌上的平面镜观察自己在镜中的像，当远离和靠近平面镜时，观察自己的像大小和位置有什么变化.提出问题：平面镜成像时，像的大小、位置与物体的大小和位置有什么关系呢？

分析 新课标的基本理念提倡“从生活走向物理”，物理的教学应贴近学生生活，符合学生的认知特点，激发并保持学生的学习兴趣［4］.用在课堂上照镜子来引发学生对平面镜成像特点的思考，既调动了学生学习的积极性又为学习新知做好准备，引导学生对日常的物理现象进行更深层次的思考.

2.2 做出猜想

问题 通过照镜子活动和生活经验，你能不能猜一猜平面镜成像的特点？学生猜想：平面镜成像时，人靠近平面镜时像变大，人远离平面镜时像变小；像的位置会随着人远离而远离，随着人靠近而靠近.

分析 学生根据生活经验感觉平面镜成像时“近大远小”“物近像近，物远像远”的猜想，教师追问学生做出猜想的依据，对学生提出的猜想先不急于给出评价.

2.3 设计实验

猜想是否正确，需要用实验来进行验证，怎样设计实验呢？设计实验前还有几个问题需要解决：

问题一 平面镜成像的位置在哪？大部分学生认为平面镜成的像在镜子里.

教师通过演示“浇不滅的蜡烛火焰”实验来帮助学生解决平面镜成像在哪里的问题.

问题二 怎样确定像的位置？平面镜虽然能成清晰的像，但成在镜后的像位置怎么确定呢？

问题三 怎样比较像与物的大小关系？

可以用一个和物体相同的物体放到观察到的像的位置进行比较.

解决了以上三个问题后，让学生分组讨论实验需要什么器材？如何进行实验？讨论完成后再进行交流展示，确定实验方案.

分析 学生的设计实验能力需要“日积月累”有意识地培养，学生的实验设计不是“胡思乱想”，应该有设计方向的引领和指导.通过实验设计前进阶段问题的引领思考讨论，澄清了学生的认识，也使得学生的实验设计有了明确的方向.

2.4 实验探究

通过学生的讨论，得出实验器材选用玻璃板、两个相同的物体（一对相同的跳棋子、一对相同的电池，一对相同的蜡烛……），坐标纸、刻度尺.还有哪些需要注意的事项呢？让学生理解为了便于找到像的位置，通过播放“实验器材如何组装”的微课，应该保证玻璃板和坐标纸垂直，所以还需要有三角板.

分析 对于八年级的学生来说，探究实验从设计到实验都有许多困难，这就需要教师精心为学生开展探究实验搭建起较为适宜的“进阶”台阶，通过进阶问题驱动学生的学习能够沿着正确的方向进行.

2.5 分析论证

学生实验结束后，引导学生分析实验数据，并对数据进行简单的处理，选取不同的小组发言交流实验数据，汇报实验得出的初步结论，借助实物投影展示.

分析 這一环节，充分发挥学生小组的作用，给予学生一定的空间，让学生通过交流展示相互学习实验数据的处理和分析方法，进一步培养学生数据分析能力，通过数据总结归纳的能力.

2.6 交流评估

前面的探究实验学生经历了科学探究过程，找到了平面镜成像的特点，澄清了日常生活中对平面镜成像的一些错误认识，实验探究过程中遇到哪些问题呢？又是怎样解决的呢？请学生畅所欲言，共同交流.

分析 通过交流，再现学生探究过程存在的问题，如玻璃板与坐标没有纸垂直时，不能做到像和物完全重合，测量像距和物距时，没有选择好标注的参照点等问题.通过交流和评估让学生的思维进行碰撞，提高学生发现问题的能力，在交流中相互学习，在思维碰撞中得到提高.

通过探究，学生知道了平面镜成像特点，也澄清了许多日常生活中的错误认识，那学生是否想过：平面镜为什么会成像呢？平面镜所成的像是由实际光会聚而成的吗？接着教师出示平面镜成像的光路图，和小孔成的像做对比，小孔成像是实像，平面镜成像就应该叫虚像.教学至此，平面镜成像的特点全部得出，同时也弄清了平面镜成像的原理—光的反射.

3 “进阶式问题驱动”促进学生物理核心素养发展

3.1 促进学生物理观念的形成

物理核心素养是物理学科育人价值的体现，也是学生通过物理课堂学习过程逐步形成的.教学中教师要创设与生活密切联系的教学情境，引发学生的认知冲突，并让学生通过科学探究和思维加工，形成正确的物理观念.

本节课的教学中采用进阶式问题驱动的方法为学生形成物理观念搭建了较好的平台.进阶式问题的设计为学生顺利完成探究实验和形成平面镜成像的正确认识搭建了较好的“脚踏点”，也为学生形成正确的物理观念打下了坚实的基础.

3.2 促进学生科学思维的提升

人教版教材对于探究平面镜成像实验的探究实验中只是说用一块玻璃板作为平面镜来试验，可为什么要用玻璃板来进行实验呢？教材中没有任何交代，这必将给学生造成困扰，明明平面镜成像清晰明亮为什么用成像不怎么清晰的玻璃板来实验呢？所以，探究平面镜成像实验之前，笔者通过以下的教学策略来解除学生的疑惑：演示平面镜能成蜡烛清晰的像后，提问：平面镜成像在哪里？学生答：在平面镜里.真的在平面镜里吗？再演示“浇不灭的火焰”，通过观察学生发现：平面镜成像在镜后，弄清了成像的位置后，再思考：怎样确定成在镜后的像的位置呢？需要玻璃镜要透光，也就是要把平面镜的涂层刮掉一部分，这样既能成像还能观察到镜后的“世界”，用一个物体放到镜后去就能确定像的位置了.所以要想确定镜后像的位置，需要将平面镜的涂层刮掉，也就是用玻璃板来代替平面镜成像可以确定像的位置.通过进阶式问题的引领让学生明白了用玻璃板替代平面镜的目的，也促进了学生科学思维的提高，达到了知其所以然的目的.用相同的蜡烛来替代像也是同样的思路.

3.3 促进学生科学探究能力的提高

“科学探究”是物理核心素养的核心部分，它是学生学习物理过程中探索和了解自然的主要方法.本节的探究活动主要是探究平面镜成像的特点中像和物的大小、位置的关系.从提出问题到得出结论，探究环节紧凑，环环相扣.明确了成像位置、如何确定像的位置、怎样比较像和物的大小的问题之后，笔者让学生自己选择实验器材、设计实验方案后再进行分组探究，最后处理实验数据，交流得出平面镜的成像的特点，既提高了学生的科学探究能力，又让学生像科学家一样体验了科学探究的过程［5］.

3.4 促进学生科学态度和责任的形成

“科学态度与责任”是学生通过物理学习形成的关键品格，对于学生形成正确的价值观和社会责任感有重要的价值.要让学生形成科学态度和价值观，教师在课堂教学过程中要有正确的态度和责任心，要尊重客观事实，尊重学生，为学生构建积极有序的课堂学习氛围.

4 结语

本节课的教学中，笔者以三个进阶核心问题引领，在三个核心问题的引领下每个核心问题下又通过进阶子问题展开学习，整个教学过程注重了学生物理核心素养的提升，较好地落实了物理课标的教学要求.

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2012.

［2］何春生，郭玉英.基于学习进阶的课堂教学设计与实践［J］.物理教师，2016，36（10）：23-24.

［3］魏洪军.科学探究平面镜成像教学设计［J］.中学物理，2022（8）52-55.

［4］陈国荣.初中物理教学生活化的认识与实践［J］.学周刊，2017（31）29-30.

［5］王永刚.基于问题链的初中物理实验教学设计——以“探究平面镜成像的特点”为例［J］.物理之友，2022（5）：48-50.