基于问题导学的科学素养培养

周媛媛

核心素养是学生应当具备的、能够适应终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力。“素养”的培养既重视知识、也强调能力以及态度甚至更高层面的价值观。物理教师在教学实践中应当有意识地渗透科学素养，培养学生学习物理知识的科学态度，使他们形成科学的价值观和世界观。

“问题导学”是指在一定的问题情境下，学生通过对一系列问题或任务的主动发现、积极探索、实践体验、建构知识、解决问题、应用质疑，来实现从能力到人格的整体发展，进而成为优秀的问题解决者的一种教学模式。实践表明，这种模式对培养学生独立思考的能力、扩展学生的物理思维、提升教学效率都是大有裨益的。在课堂教学中，教师的每一次提问，都有可能得到学生从不同角度的回答，这就要求教师在课前要做充分的预设。教师只有对课堂做出深度的思考，对知识的内涵和外延有充分的了解，对学生的前概念有一定的认识，才能从容地驾驭课堂。在实际的物理课堂教学中，教师首先应保证课堂过程具有一定的确定性，遵循一定的教学规律，并能够控制课堂教学的走向；同时，教师也要对不确定性有所准备，认识到課堂教学的灵活性和可发挥性，充分体现物理课堂教学的预设性和生成性。

近日，我参加了一次区级物理优质课大赛，授课内容是八年级物理上册“光的直线传播”。在这节课中，我将科学素养的培养融入问题导学模式中，尝试通过创设合理的物理情境引导学生思考。

一、精心预设，呈现情境

新课开始，用一段视频引入（一个小女孩看到影子感到害怕）。

师：小女孩被什么吓哭了？

生：自己的影子。

师：影子的形成与什么有关？

生：光。

师：那么，光是如何传播的呢？

此时用激光笔照射天花板，天花板上出现光斑。晃动激光笔，光斑随之移动。

师：请同学们观察天花板上的光斑和激光笔的指向，猜想光是沿着怎样的路径传播到天花板上去的？

生：直线。

师：对，今天我们就来学习“光的直线传播”。

这节课用一段视频作为引入，创设出特定的物理情境，让学生身临其境去感受影子的存在，成功地引起了学生的注意。接下来的三个问题环环相扣，直奔本节课的主题。在这里所提出的三个问题，从一方面来说是层层递进的，通过影子的形成追根溯源到光，再通过观察光斑与光源的位置关系，猜想光的传播路径，这样设计的目的就是要让问题的衔接自然流畅；从另一方面来说又是相互依存的，缺一不可，否则就难以找到问题之间的内在联系与逻辑关系，课堂结构就不完整，课堂节奏也会被打乱。有效的问题是课堂教学的强大动力，无效的问题会令课堂教学乏力，没有问题平铺直叙的课堂更是缺乏张力、毫无生机的。

教师对物理课堂的预设要合情合理，设置的问题一定要要符合学生的物理认知水平。能够体现学习目标的问题是教学设计的核心指向，也是教师进行教学设计时的难点。教师既不要设置难度很大的问题，避免影响学生的自信心；也不能设置难度很低的问题，避免学生对于物理知识或概念不重视。

通过精心设计的师生问答，呈现的课堂过程完全符合教师的预设，问题指向性明确，学生易答出教师最想要的答案，课堂气氛融洽，师生配合默契。高效课堂也对教师提出了课堂提问指向精准的要求。倘若我在这里随口一问，比如 “小女孩为什么哭了？”“我们从视频中观察到了什么？”等这类大而空泛的问题，学生勉强给出的回答一定令人措手不及。这样的引入无疑是失败的，极易造成教师情绪的慌乱和课堂的不可控，甚至会影响整节课的教学效果。

二、科学素养培养

在暗室中前后平行放置两块大小不一的木板，用手电筒照射小木板，在其后方的大木板上形成了一块阴影区域。

师：根据实验现象，讨论影子是如何形成的？

生1：小的木板挡住了正在传播的光，在大木板上形成了阴影。

生2：光照不到大木板上的阴影部分。

生3：被挡住的光照不到大木板上，形成了阴影，其余的光能照到大木板上。

师：刚才几位同学说的都有道理，光在直线传播的过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能达到的区域，形成了影子。

很显然，光源发出的光能够到达的地方就是亮的，不能到达的地方就是暗的。通过演示实验，学生易得出“光是沿直线传播”的结论，这就是影子的形成原因。学生在已有知识的基础上，通过合理猜想与逻辑推理实现对物理概念的自主建构，他们的科学素养就是在这样的潜移默化中逐步形成的。

科学素养的培养需要在特定的情境中，在问题导学的引领下，让同学们独立思考、独立解决问题。科学探究的前提是进行有依据的猜想，科学素养的培养建立在对实验情境充分融合的基础之上。在锻炼学生物理思维的过程中，要充分调动学生的积极性和能动性，让他们最大限度地跨过“最近发展区”，自主建构物理概念。

物理课堂应当从“知识传递”向“知识建构”转变，学生通过观察思考自主建构知识体系是行之有效的教学手段。在物理概念的建构过程中和物理规律的探索过程中，教师引导学生分析、概括、归纳、总结，让学生身临其境去体验物理规律的发现过程，真切感受物理学所蕴含的思维方法，才能有效培养学生的科学素养。学生在对影子形成原因的探寻过程，就是思维火花碰撞的过程，通过观察实验现象锻炼了观察力、分析思考能力、逻辑推断能力和问题解决能力，激发了他们学习物理的兴趣和好奇心，对待物理学习也更加自信。布卢姆说过：“学习的最大动力，是对学习材料的兴趣。”物理课堂的体验性活动要精心创设情境，让学生多一些有益的体验和感受，才能有效地锻炼能力，培养科学素养。

学生在物理课堂中进行的猜想是需要经验支撑的，这些经验可能来自于学生已有的知识水平，但更多的需要教师创设实验情境来展开。其实初中生对物理还没有多少可靠的经验，即便有一些经验，也不完全可靠，有可能对新知识的建构产生负面影响。学生的学科知识结构尚不完整，要尽量避免学生思维中的前摄抑制来搅局，这对教师创设合理的物理情境提出了更高的要求。同时我们也要注意到猜想与情境是相辅相成的，是一种融合共生的关系。

三、生成性问题导向

师：在排队的时候，如何判断是否站齐？这其中有运用到光的直线传播原理吗？

生1：看影子是否平行对齐。

师：如果人是朝前看的呢？

生2：如果对齐只能看到前一个人。

师：再往前的人或者景物能被看到吗？

生2：不能，因为光是沿直线传播的。

当我提出“在排队的时候，如何判断是否站齐？”的问题之后，学生1想到的是去看地上的影子。日常生活經验告诉我们，如果队伍整齐，队伍的影子也必然是整齐的，但对于这个回答，我事先并没有预料到。为什么学生会给出这样的回答呢？通过梳理整节课我发现，自引入开始，课堂中多次围绕“影子”展开研究，有魔术视频、日食月食的形成分析等。这就不难理解为什么当我提到排队时，学生1会联想到根据影子来判断队伍是否整齐。学生所做的思考应当是值得肯定和鼓励，他的回答有其内在的必然性，地上的影子确实能反映队伍的整齐程度。在这个问题的处理上，我只做了“向前看”这一种预设，即期望学生从人的视线被物体挡住的角度切入，用光的直线传播原理加以解释。课堂的生成性结果却令我始料未及，当时我有些慌乱，并没有对学生1的回答做出任何分析或评价，而是急于想让学生说出我所预期的答案。于是我立即提示“人是向前看的”，直到学生2回答出“只能看到前一个人”，我才如释重负。反思自己在这个环节上的处理，由于课堂预设不够充分，对生成性问题的处理不够灵活，学生1的回答在这里就变得毫无意义。如果课堂上多次出现这样的情况，学生会觉得尴尬，教师更显得被动。教师在课前没有充分的预设，就会出现师生配合不默契或者答非所问的情况，这样的课堂教学达成度低，教学效果不甚理想。

初中物理教学应当为学生创设需要解决实际问题的情境，让学生运用掌握的物理学知识和方法解决日常生活的实际问题，独立自主开展学习研究活动。教师应当积极引导学生认真观察生活，发现生活中的物理现象和物理问题。让学生把物理知识和生活实际密切联系起来，实现由学知识到用知识的转化，从而提升学生的科学素养。

生成性教学要求教师具备过硬的教学功底、丰富的学科知识和敏锐的应变能力，能够巧妙处理课堂中出现的各种状况。教师进行生成性教学既要考虑不偏离物理教学计划、教学目标，还要发挥生成性教学的灵活性，并且在实施的过程中把握各环节的安排，控制教学方向。在物理课堂教学中预设和生成是并存的，学生在学习中需要灵活思考，突破定性，超越自身的特性。

同时还要注意，如果教师过多追求生成性问题，过分地标新立异，课堂被学生天马行空的思路所牵制也是不可取的。长此以往，必然导致教师主导地位的下降，影响教学质量。

基于问题导学的初中物理教学要充分体现物理课堂教学的预设性和生成性，培养学生的科学素养。教师要明确把握预设与生成的关系，合理运用教学策略组织课堂，重视问题的预设与生成。从长远来看，科学素养的培养不是一蹴而就的，创设合理的问题情境，以问题导学引领课堂，可以更好地促进学生个体的发展与科学素养的形成。