人教版高中物理必修系列“问题”栏目分析

尹克利 孙三宝

(1. 西北师范大学教育学院,甘肃 兰州 730070;2. 甘肃省华池县第一中学,甘肃 庆阳 745600)

1 引言

《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》强调：一线教师要积极探索基于情境、问题导向的互动式、启发式、探究式、体验式等课堂教学。《普通高中物理课程标准(2017年版)提出：要培养学生发现和提出问题的能力,要创设问题情境,让学生从情境中发现和提炼问题。在2019年开始启用的人教版高中物理教科书中,增设了一个独具特色的“问题”栏目,该栏目秉持以问题情境为导向的教学理念,以具体情境中的物理问题为课堂教学的起点,发展学生的核心素养。必修系列总共设计了53个“问题”栏目,其情境创设新颖，问题来源丰富,了解该栏目的设置特点，有助于教师从整体上把握教材内容,实现教学理念的转变。

2 人教版高中物理必修系列“问题”栏目的统计分析

2019年出版的人教版高中物理教科书在每节内容前增设了“问题”栏目，现以必修系列的“问题”栏目为研究对象,分析栏目中问题设置的来源、特点，并给出初步的总结。必修教材共有三册,第一册主要内容为力和运动,第二册主要内容为圆周运动、万有引力和航天以及机械能守恒定律,第三册主要涵盖静电场和电磁感应的初步知识。

对高中物理必修系列“问题”栏目中问题的来源进行分类,可分成以下六个类别：自然现象、生产生活、物理模型、物理学史、物理实验、科学技术，以相关的内容为背景或前提,创设情境并提出问题，对相应问题的类别进行统计分析,统计结果如表1。

表1

人教版高中物理教科书必修系列中“问题”栏目的总数量为53个，其中有2个“问题”栏目的设置背景为自然现象,占总数的3.77%；有24个“问题”栏目的内容来源于生产生活,占总数的45.28%；有9个“问题”栏目的内容来源于已有的物理知识或物理模型,占总数的16.98%。有2个“问题”栏目的内容与物理学史有关,占总数的3.77%。从物理实验的角度设置的“问题”栏目有8个,占总数的15.09%。以当下科学技术为背景的“问题”栏目也有8个,占总数的15.09%。

3 人教版高中物理必修系列“问题”栏目的特征

人教版高中物理教科书必修系列在每节教学内容中均至少设置一个问题,具有以下特征。

3.1 问题来源多样

这些问题主要来源于自然现象、生产生活、物理模型、物理学史、物理实验和科学技术这六个方面，充分体现了新时代背景下关注学生个性化、多样化的学习和发展需求。能为学生提升物理学科核心素养、树立终身学习的意识奠定良好的基础。

3.2 重视物理学与生产生活的联系

问题栏目中约有一半的“问题”是以学生的生活实际为背景,很好地体现了物理学与生产生活的密切联系,反映了物理学对社会发展的强大作用与深刻影响。如第九章第四节中以静电释放器为背景设置问题(图1)，静电释放器是汽车加油站必不可少的安全设备，尤其在冬季的北方,静电常常造成巨大的生命财产损失,为了防止静电带来的危害,人们发明了静电释放器。通过用手触摸静电释放器,就可以减少人体所带静电,有效防止危险的发生。很多同学可能早就注意过它,但不知道它是用来干什么的。当学生有了这种疑惑,如果能恰当地将疑惑过渡到物理问题,就能为物理学习起到有效引导的作用。

图1

3.3 注重物理原始问题

栏目中引入许多原始问题,即来源于自然现象且未被明显加工的问题,如必修一第一章第一节的问题是：“生活中随处可见运动的物体,如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰……对于这些运动的物体,我们如何准确地描述它们的运动呢？”再如,第六章第四节提出了火车轨道内外轨要具有高度差的问题。物理原始问题是指对自然界或者人类社会生产生活中客观存在而且未被加工过的物理现象的描述，通过原始物理问题的教学,可以有效地培养学生的核心素养,凸显学生的学习主体性，使学生自主建构物理知识的意义。

3.4 突出物理实验和物理模型的教学

基于实验事实建构概念,更符合学生认知特点,而借助于模型建构又能将难以理解的现实问题转化为可以运用物理规律或原理解决的模型问题。所以,基于核心素养的培养要求,在科学探究方面要求在观察和实验的基础上提出物理问题,在科学思维方面要注重模型建构。如在第三章第二节摩擦力的学习中,其问题的提出是以实验和观察为基础的；在第三章第五节共点力平衡的学习中,要在分析物理模型的基础上提出问题。

3.5 彰显我国古今科技成就

新教材努力呈现了我国经济、政治、文化、科技、社会、生态等方面的新成就,融入优秀的中华传统文化。如必修一第二章第二节“问题”栏目展示了我国天宫二号飞船的在轨飞行(图2)，必修三第十三章第一节“问题”栏目所呈现的是我国古代在磁学方面的卓越成就(图3)。这一切很好地体现了我国古今科技成就,以此增强学生对祖国的科技自信,有利于培养学生的民族自豪感和爱国情怀。

图2

图3

3.6 尊重学生个性发展

“问题”栏目的内容面向全体学生,为不同学生的未来发展提供可能。比如第十章第五节“问题”栏目中的问题涉及放射治疗技术,展示了以物理学为基础的科学技术对医学发展的贡献。又如第五章第一节和第四节的“问题”栏目,展示体育竞技中存在的物理学原理。再如第四章第五节和第六章第四节的“问题”栏目均为与交通相关的物理问题。

4 结语

人教版高中物理教科书中“问题”栏目内容设置风格多样，密切联系生活，注重问题的原始性，关注时代和科技进步，凸显学生的主体地位，充分体现了核心素养诉求下创设问题情境的教学理念，注重知识的生成和建构。在物理教学中,创设恰当的问题情境,不仅能够激发学生的学习兴趣,还可潜移默化地培养学生发现问题和反思的能力。