趙占兵
摘要：本文從科學(xué)探究素養(yǎng)的視角探討高中物理問題教學(xué)策略。在教學(xué)實踐中，教師應(yīng)注重教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)、問題的設(shè)計、提問的時機以及解題過程中的具體策略，形成“邊問邊學(xué)”的課堂氛圍。這樣才能促使學(xué)生在物理課堂中逐漸形成和發(fā)展科學(xué)探究素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞：高中物理；問題式教學(xué)；科學(xué)探究素養(yǎng)；情境創(chuàng)設(shè)
中圖分類號：G633.7 文獻代碼：A 文章編號：1008-3561 (2021) 24-0094-02
作為高中物理核心素養(yǎng)核心能力的體現(xiàn)和重要組成部分，科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)主要表現(xiàn)在問題、證據(jù)、解釋和交流四個方面。問題式教學(xué)法圍繞教師創(chuàng)設(shè)的問題情境進行，可以有效引導(dǎo)和促進學(xué)生進行深入的探究學(xué)習(xí)，從多角度理解物理，使學(xué)生在體驗物理知識生成和發(fā)展的過程中更好地掌握物理知識，發(fā)展思維，提高解決問題的能力，培養(yǎng)和發(fā)展科學(xué)探究素養(yǎng)。
1.注重創(chuàng)設(shè)情境，增強問題意識
科學(xué)探究素養(yǎng)引領(lǐng)著課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)難度和科學(xué)探究過程，而課程目標(biāo)又決定著教學(xué)難度，教學(xué)難度又直接影響教學(xué)活動的設(shè)計。因此，在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時，教師應(yīng)根據(jù)課程的具體內(nèi)容，不斷細(xì)化科學(xué)探究素養(yǎng)目標(biāo)，并將細(xì)化后的教學(xué)目標(biāo)融入創(chuàng)設(shè)的問題情境中。例如，在組織學(xué)生學(xué)習(xí)“生活中的圓周運動”時，教師可以參考問題意識、實驗探究、分析論證、交流合作等科學(xué)探究素養(yǎng)，結(jié)合日常生活中汽車過橋一般采用限速的現(xiàn)象，設(shè)計如下教學(xué)目標(biāo)：能猜測汽車過橋為什么采用限速，與限速相關(guān)的具體因素有哪些；能根據(jù)生活現(xiàn)象和猜想，設(shè)計相關(guān)的猜想探究實驗；能表達(dá)自己的觀點和看法，并能與其他學(xué)生和教師進行交流合作；能對實驗現(xiàn)象進行科學(xué)分析，并解釋得出的結(jié)論。
“問題意識”是評價問題情境的主要指標(biāo)之一，因此，教師應(yīng)在分析課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，充分了解學(xué)生的興趣愛好，創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的問題情境。例如，在組織學(xué)生學(xué)習(xí)“牛頓第二定律”時，可將對加速度、力、質(zhì)量之間關(guān)系的探究納入這一課，創(chuàng)設(shè)汽車、摩托車比賽的情境，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗中可能影響加速度的因素。
2.注重問題設(shè)計，激發(fā)探究欲望
為了追求問題的有效性、科學(xué)性和合理性，教師應(yīng)綜合分析學(xué)生的認(rèn)知水平和知識儲備，利用物理知識與生活經(jīng)驗之間的矛盾，鼓勵學(xué)生探索矛盾產(chǎn)生的內(nèi)在原因，解決矛盾。例如，在學(xué)習(xí)“牛頓第一運動定律”時，由于生活經(jīng)驗的積累，如自行車要用力蹬才會動，大多數(shù)學(xué)生會認(rèn)為“物體獲得速度是因為力的作用”、“力是物體運動的原因”，而牛頓卻認(rèn)為，物體不受力，就會一直運動下去。顯然，在這樣的矛盾問題的引導(dǎo)下，學(xué)生的思維會更加活躍，問題意識也會不斷增強。
同時，針對課堂教學(xué)重點、難點不突出，部分學(xué)生對物理學(xué)習(xí)興趣不大的情況，教師可以在科學(xué)探究素養(yǎng)分析的基礎(chǔ)上，將教學(xué)重點、難點以系列問題的形式呈現(xiàn)，給予學(xué)生充分的思考分析時間。例如，電場強度一直是學(xué)習(xí)中的難點，為了逐步引導(dǎo)學(xué)生對電場強度進行深入探究，教師可以設(shè)計如下系列問題：如何探測電場？如何探測空間某點的電場？如何利用電荷的探究來探測空間某點的電場？如何利用電荷受力分析的探究來表征電場中某點的性質(zhì)？如何用物理量來表征電場中某點的性質(zhì)？另外，學(xué)生對物理知識的理解會有多種多樣，教師不可能預(yù)測所有的情況。 因此，要敏銳地捕捉課堂上學(xué)生的每一個互動反應(yīng)，堅持鼓勵優(yōu)先的原則，靈活處理不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的學(xué)生問答。例如，在組織學(xué)生學(xué)習(xí)《牛頓第一定律》時，當(dāng)老師問到“為什么物體在受到平衡力和不受力時，其狀態(tài)不會發(fā)生變化”時，學(xué)生的回答是：受到平衡力和不受力時的效果是一樣的。顯然，這樣的回答超出了預(yù)設(shè)的范圍。教師要肯定學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的反饋，如“你的想法很有創(chuàng)意，但還需進一步探索”、“你的觀點很獨特，你是不是忽略了什么？”在此基礎(chǔ)上，用氣球引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物體在受到平衡力和不受力時的行為方式是一樣的，這都可能導(dǎo)致物體形狀發(fā)生變化。這種靈活處理隨機問題的方式，可以糾正學(xué)生片面的認(rèn)知，夯實學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，讓學(xué)生真正成為課堂的主人。
3. 注重提問時機，深化探究素養(yǎng)
教師應(yīng)遵循“不生氣、不啟發(fā)、不沮喪、不表現(xiàn)”的原則，在學(xué)生處于“生氣”和“沮喪”的狀態(tài)時提問。在具體實踐中，教師可以結(jié)合上節(jié)課的主要內(nèi)容，在課程的引入環(huán)節(jié)設(shè)置一些輕松、刺激的問題。例如，上節(jié)課是學(xué)生籃球比賽，學(xué)生的注意力還停留在比賽狀態(tài)，因此，教師可以通過“如何投籃最準(zhǔn)”來引入曲線運動課程的內(nèi)容。另外，在課程的最后，為了順利過渡到未學(xué)過的課程，教師應(yīng)最大程度地注意問題設(shè)置與日常生活的結(jié)合，鼓勵學(xué)生在現(xiàn)實生活中探索學(xué)習(xí)。 例如，組織學(xué)生學(xué)習(xí)交流電這個物理量后，教師可以設(shè)置以下問題：收集與交流電有關(guān)的電器，并仔細(xì)閱讀說明書，了解什么是電感、電容，兩者的物理意義，從而有效地引入“電感和電容對交流電的影響”等學(xué)習(xí)內(nèi)容。
同時，教師還可以將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的具體情況相結(jié)合，在教學(xué)重點、難點處設(shè)置問題，如在組織學(xué)生突破曲線運動方向這一難點時，教師可以讓學(xué)生回憶下雨天轉(zhuǎn)動傘柄時雨滴飛散方向的特點，加深學(xué)生對曲線運動方向的理解，突破教學(xué)難點。
4. 關(guān)注解決問題的過程，培養(yǎng)探究能力
實驗探究能力是科學(xué)探究能力的重要組成部分，但高中物理課程大多以演示實驗、學(xué)生小組實驗為主，需要學(xué)生獨立完成的探究性實驗非常少。因此針對這一現(xiàn)象，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力，按照如下設(shè)計思路進行方向性指導(dǎo)，如圖1所示。值得強調(diào)的是，為引導(dǎo)學(xué)生真正明確實驗原理高中物理教學(xué)問題，教師不僅可以根據(jù)實驗?zāi)康奶剿鞒龆喾N實驗方案，還可以從現(xiàn)有的實驗設(shè)備入手，有效引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有設(shè)備分析實驗原理，還可以結(jié)合先進的實驗設(shè)備，創(chuàng)造性地設(shè)計原創(chuàng)實驗，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，發(fā)展學(xué)生的探究能力。
例如，在測量重力加速度的實驗中，老師根據(jù)實驗?zāi)康膭?chuàng)設(shè)了如下三種實驗方案，并要求學(xué)生結(jié)合實驗設(shè)備進行研究，分析各個實驗方案的優(yōu)缺點。
a.測量一小鐵球從一定高度落下，落下時間，由h=gt2可知g=。
b.用天平測量物體的質(zhì)量，用彈簧測力計測量重力，即由G=mg，可得g=。
c.用單擺法測量重力加速度，即根據(jù)ma切=-mgθ，可得g=4π2。
同時，物理實驗探究中，除了掌握相關(guān)知識外，學(xué)生的實際操作、相關(guān)實驗儀器的熟練應(yīng)用對學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的形成有重要影響，因此，教師還應(yīng)通過演示實驗、實驗示范操作等方式，鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)正確的操作方法，并在不違背安全原則的情況下進行探究。值得強調(diào)的是，為保證探究結(jié)果的科學(xué)性，教師應(yīng)及時對個別操作步驟進行分析指導(dǎo)英語作文，鼓勵學(xué)生有效領(lǐng)悟?qū)嶒炋骄康谋举|(zhì)。
五、結(jié)論
總之，教師在具體實踐中，要注意教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)、問題的設(shè)計、提問的時機、解決問題的具體策略等，形成“以問題引領(lǐng)學(xué)習(xí)”的課堂氛圍，才能促使學(xué)生在物理課堂中逐步形成和發(fā)展科學(xué)探究素養(yǎng)。
參考：
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