趙占兵
摘要：本文從科學探究素養的視角探討高中物理問題教學策略。在教學實踐中，教師應注重教學情境的創設、問題的設計、提問的時機以及解題過程中的具體策略，形成“邊問邊學”的課堂氛圍。這樣才能促使學生在物理課堂中逐漸形成和發展科學探究素養。
關鍵詞：高中物理；問題式教學；科學探究素養；情境創設
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核心能力的體現和重要組成部分，科學探究素養的培養主要表現在問題、證據、解釋和交流四個方面。問題式教學法圍繞教師創設的問題情境進行，可以有效引導和促進學生進行深入的探究學習，從多角度理解物理，使學生在體驗物理知識生成和發展的過程中更好地掌握物理知識，發展思維，提高解決問題的能力，培養和發展科學探究素養。
1.注重創設情境，增強問題意識
科學探究素養引領著課程目標、學習難度和科學探究過程，而課程目標又決定著教學難度，教學難度又直接影響教學活動的設計。因此，在創設教學情境時，教師應根據課程的具體內容，不斷細化科學探究素養目標，并將細化后的教學目標融入創設的問題情境中。例如，在組織學生學習“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、交流合作等科學探究素養，結合日常生活中汽車過橋一般采用限速的現象，設計如下教學目標：能猜測汽車過橋為什么采用限速，與限速相關的具體因素有哪些；能根據生活現象和猜想，設計相關的猜想探究實驗；能表達自己的觀點和看法，并能與其他學生和教師進行交流合作；能對實驗現象進行科學分析，并解釋得出的結論。
“問題意識”是評價問題情境的主要指標之一，因此，教師應在分析課程內容的基礎上，充分了解學生的興趣愛好，創設符合學生最近發展區的問題情境。例如，在組織學生學習“牛頓第二定律”時，可將對加速度、力、質量之間關系的探究納入這一課，創設汽車、摩托車比賽的情境，引導學生分析實驗中可能影響加速度的因素。
2.注重問題設計，激發探究欲望
為了追求問題的有效性、科學性和合理性，教師應綜合分析學生的認知水平和知識儲備，利用物理知識與生活經驗之間的矛盾，鼓勵學生探索矛盾產生的內在原因，解決矛盾。例如，在學習“牛頓第一運動定律”時，由于生活經驗的積累，如自行車要用力蹬才會動，大多數學生會認為“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下，學生的思維會更加活躍，問題意識也會不斷增強。
同時，針對課堂教學重點、難點不突出，部分學生對物理學習興趣不大的情況，教師可以在科學探究素養分析的基礎上，將教學重點、難點以系列問題的形式呈現，給予學生充分的思考分析時間。例如，電場強度一直是學習中的難點，為了逐步引導學生對電場強度進行深入探究，教師可以設計如下系列問題：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？如何用物理量來表征電場中某點的性質？另外，學生對物理知識的理解會有多種多樣，教師不可能預測所有的情況。 因此，要敏銳地捕捉課堂上學生的每一個互動反應，堅持鼓勵優先的原則，靈活處理不在預設范圍內的學生問答。例如，在組織學生學習《牛頓第一定律》時，當老師問到“為什么物體在受到平衡力和不受力時，其狀態不會發生變化”時，學生的回答是：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設的范圍。教師要肯定學生對所學內容的反饋，如“你的想法很有創意，但還需進一步探索”、“你的觀點很獨特，你是不是忽略了什么？”在此基礎上，用氣球引導學生發現物體在受到平衡力和不受力時的行為方式是一樣的，這都可能導致物體形狀發生變化。這種靈活處理隨機問題的方式，可以糾正學生片面的認知，夯實學生的學習基礎，讓學生真正成為課堂的主人。
3. 注重提問時機，深化探究素養
教師應遵循“不生氣、不啟發、不沮喪、不表現”的原則，在學生處于“生氣”和“沮喪”的狀態時提問。在具體實踐中，教師可以結合上節課的主要內容，在課程的引入環節設置一些輕松、刺激的問題。例如，上節課是學生籃球比賽，學生的注意力還停留在比賽狀態，因此，教師可以通過“如何投籃最準”來引入曲線運動課程的內容。另外，在課程的最后，為了順利過渡到未學過的課程，教師應最大程度地注意問題設置與日常生活的結合，鼓勵學生在現實生活中探索學習。 例如，組織學生學習交流電這個物理量后，教師可以設置以下問題：收集與交流電有關的電器，并仔細閱讀說明書，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”等學習內容。
同時，教師還可以將教學內容與學生的具體情況相結合，在教學重點、難點處設置問題，如在組織學生突破曲線運動方向這一難點時，教師可以讓學生回憶下雨天轉動傘柄時雨滴飛散方向的特點，加深學生對曲線運動方向的理解，突破教學難點。
4. 關注解決問題的過程，培養探究能力
實驗探究能力是科學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、學生小組實驗為主，需要學生獨立完成的探究性實驗非常少。因此針對這一現象，教師應注重培養學生的實驗設計能力，按照如下設計思路進行方向性指導，如圖1所示。值得強調的是，為引導學生真正明確實驗原理高中物理教學問題，教師不僅可以根據實驗目的探索出多種實驗方案，還可以從現有的實驗設備入手，有效引導學生利用現有設備分析實驗原理，還可以結合先進的實驗設備，創造性地設計原創實驗，有效培養學生的創造性思維，發展學生的探究能力。
例如，在測量重力加速度的實驗中，老師根據實驗目的創設了如下三種實驗方案，并要求學生結合實驗設備進行研究，分析各個實驗方案的優缺點。
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ma切=-mgθ，可得g=4π2。
同時，物理實驗探究中，除了掌握相關知識外，學生的實際操作、相關實驗儀器的熟練應用對學生科學探究素養的形成有重要影響，因此，教師還應通過演示實驗、實驗示范操作等方式，鼓勵學生學習正確的操作方法，并在不違背安全原則的情況下進行探究。值得強調的是，為保證探究結果的科學性，教師應及時對個別操作步驟進行分析指導英語作文，鼓勵學生有效領悟實驗探究的本質。
五、結論
總之，教師在具體實踐中，要注意教學情境的創設、問題的設計、提問的時機、解決問題的具體策略等，形成“以問題引領學習”的課堂氛圍，才能促使學生在物理課堂中逐步形成和發展科學探究素養。
參考：
[1]羅紅迪.問題導向教學法在高中物理教學中的應用[J].中學生數理??化，2020(08).
[2]楊哲,吳媛媛,洪正平.基于探索性實驗的科學探究素養培養探析[J].湖南中學物理,2019(05).
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