基于物理核心素养的问题式教学方法

王同杰

【摘要】随着新课程改革的不断推进，落实培养学生核心素养已成共识.核心素养的落实需要依托适当的教学方法.问题式教学法就是用“问题”引領课堂活动，将学生置于生动形象的问题情境之中，突出学生学习的主体地位，强化教师在教学中的主导作用，以问题为依托，引导学生通过自主学习或合作探究的形式解决问题，从而促进科学思维的发展、探究能力的提高、科学态度的形成.本文阐述了问题式教学法的概念、问题设计原则及教学策略.

【关键词】核心素养;问题式教学;教学策略

新一轮的课程改革，呼唤物理教育本性的回归，实现物理课堂的有效教学，将培养“物理观念”、“科学思维”、“科学探究”、“科学态度与责任”四个维度的核心素养作为课堂教学的终极目标.新课程标准明确提出“物理规律的探究，需要创设问题情境”，“通过问题解决促进物理学科核心素养的达成”，“在解决问题中进一步提高探究能力，增强实践意识，养成科学态度，促进物理学科核心素养的形成”，这阐明了问题式教学法是进行课堂教学改革的重要方法，也是必备方法，是培养学生物理学科核心素养的重要途径和方法.因此，物理教师理应结合教学实际情况，积极地进行思考与探究，在教学活动实践中有效地融入问题式教学法，促进物理学科核心素养的达成.

1 问题式教学法的概述

问题式教学法是一种启发探究式的教学形式.教师应以学生的认知能力和水平为基础创设问题情境，提出一系列能活跃学生思维、激发学生探究欲望的科学性问题，调动学生学习的主动性，促使学生进行自主探究或合作探究，自主能动地去寻找解决问题的方法、总结归纳问题的结论.问题式教学法也是一种互动的教学形式.通过师生之间的互动学习，引导学生交流研讨、合作探究，又在教师的言传身教、亲身示范的过程中，逐步渗透着物理观念，帮助学生形成科学的学习方法.

2 问题式教学法与核心素养的关系

为了落实国家的教育方针，教育部将核心素养作为基础教育课程改革的出发点和归宿.物理学科核心素养的落实，需依托适当的教学形式方法，让学生在参与课堂活动的过程中不断地提高学习能力.新课程标准明确指出，无论是物理知识的教学，还是物理问题的解决，都要引导学生发现和提出问题，根据解决问题的需要，收集和选择有用信息，基于证据和逻辑对问题作出合理的解释，这就为问题式教学法提供了理论基础和政策支持.

问题式教学法以生动形象的问题情境激发学生学习的欲望，以层层递进的问题增强学生学习的驱动力，提高学生参与课堂活动的深度和广度，训练学生的推理能力、思维能力，逐渐提高学生的综合能力.在高中物理教学过程实施问题式教学法，能有效地培养学生物理学科的核心素养.

3 核心素养下问题的设计原则

“问题”是问题式教学法的灵魂.在教学过程中教师要将物理学科的核心素养融于问题之中.问题要有可操作性，可以引发学生的思考，可以促使学生进行探究.设计有效的问题应遵循以下原则：

3.1 紧扣课程标准与核心素养设问

课程标准是教学设计的重要参考依据，问题的设计更要以课程标准为标准，为完成课程标准的目标要求服务.教师应将课程标准与学科的核心素养进行对照分析，结合课程标准与核心素养设计问题，将核心素养内化于问题之中.首先依照核心素养的四个维度，将课程标准分解成不同的层次，再设计出不同层次的问题.各层次的问题要从不同的侧面体现核心素养.这样设计出的问题始终围绕课程标准，又能培养学生的核心素养，实现为国家培养高素质的优秀人才的目的.

3.2 把握学生整体认知水平，适度设问

学生整体的认知水平和知识基础是设计问题的起点.设计问题的目的是激发全体学生的学习积极性，活跃全体学生的思维，促使全体学生都能积极思考问题.教师设计的问题不能只针对少数优秀学生，但也不是每个问题都要求所有学生都能回答，而是每个问题都能引发学生思考、激发学生对问题进行深入探究，这样学生才真正是学习的主体.要想设计出这样的问题，教师必须准确把握学生的知识水平和认知能力基础，在原有认知和新认知的结合点上设计问题，使学生的认知结构不断地得到补充和完善，使学生的知识能力逐步提高，学生在原有认知和新认知不断碰撞、不断作用下获得新知，提高能力和素养.

3.3 在情境的基础上激发性设问

新课程标准指出“创设情境进行教学，对培养学生的物理学科核心素养具有关键作用”.兴趣是最好的老师，学生内心的好奇心、求知欲是进行探究学习的原动力.教师应在实际生产生活的各种情境下设计问题，充分调动学生学习的积极性，激发学生主动解决问题的动机，激发学生的发散思维，使其积极参与课堂教学活动，积极地对问题进行分析思考.在教学过程中，教师可以利用网络、多媒体技术，实验器材等多种方式创设问题情境，将学生感兴趣的情境问题化，制造悬念，形成认知上的冲突.这样学生会产生强烈的求知欲，会应用物理的相关知识，构建物理模型，会创新思维方式，积极主动地探究结果.

3.4 思维层次化下逻辑性设问

教学过程是一个循序渐进的过程，不可能通过设计一个问题或几个问题就能完成教学任务.为了达到良好的教学效果，教师应将教学内容设计成一个个、一组组彼此关联的问题链，把大问题分解成若干小问题.前一个问题是后一个问题的铺垫，后一个问题是前一个问题的继续和发展.问题链中各问题要层层递进，由浅入深，由易渐难，使每个问题得到解决，让学生“掂掂脚”“伸伸手”都能够得着、做得到.学生思考探究不同的问题，就处于不同的思维层次上，每个问题都能成为学生思维能力提高的垫脚凳、登山梯.问题链的各问题间要存在着严密的逻辑关系，做到首尾呼应、有理有据，能够启发思考.学生在问题链的指引下，通过自主探究、合作学习，实现思维层次的提升，思维能力的提高.

3.5 知识系统结构下体系性设问

高中物理知识是一个庞大的系统.重要的物理观念如“物质观”，重要的规律如“牛顿运动定律”，重要的思维方式如“建立理想化模型”，最基本的科学探究流程如“观察现象——建立模型——大胆猜测——实验探究——归纳结论”，全都始终贯穿于各部分物理知识之中，使各部分物理知识相互关联，形成一个有机的整体.教师应围绕某个具体的知识点，设计出符合概念的形成、规律的得出等逻辑关系的问题链，再依据章节内容将各知识点的问题链关联在一起，形成能体现各知识点结构关系的问题组.在此基础上将各章节的问题组有机整合在一起，构成问题体系，与复杂的知识系统相对应，以问题体系的完整性长时间地不间断地强化物理观念的树立、科学思维的发展、科学探究能力的提高，使核心素养的培养更加有效.

4 以问题式教学法促进核心素养提升的策略

4.1 营造趣味情景，促进学生树立物理观念

在高中物理学科素养的四个要素中，物理观念是其他几个要素的基础.教师在教学过程中应多采用“在情境的基础上激发性设问”的原则.在实际生产生活的各种生动形象、兴趣盎然的情境下设计问题，可使学生积极地归纳分析，充分地感知物理概念和规律的形成过程，并逐渐地完成物理概念和规律的内化和建构，最终促使学生树立正确的物理观念.

例如 在学习平抛运动时，课堂上引入柯受良驾驶汽车飞越黄河的壮举，可以成功吸引学生的注意力，有效激发学生的学习兴趣.在此基础上再提出问题：“汽车有没有初速度，方向向哪？”“汽车的轨迹是直线还是曲线？”再进一步利用平抛竖落仪等实验仪器，在实验的情景下提出问题：“同一高度下自由下落的小球与平抛的小球哪一个先落地？”若两球总是同时落地，说明了什么？”“同一水平初始位置下匀速的小球与平抛的小球是否会相碰？”“若两球总是相碰，说明了什么？”在教师创设的这些问题情境下，学生逐步建立起了“平抛运动”的概念，逐步树立起了“化曲为直”的物理观念.

4.2 优化问题链条，引导学生发展科学思维

科学思维是物理学科核心素养的重要内容，是高中物理教学的核心.在高中物理教学中，宜采用设计一系列环环相扣、科学合理的问题链的方法，有效地促使学生不断地进行抽象概括、分析比较、归纳综合、演绎推理等一系列的思维活动.教师在设计问题链时，要注意优化各问题间的逻辑关系，以各问题间的科学严密的逻辑关系，提高学生的思维品质，发展学生的科学思维.

例如 在学习“欧姆表原理”时，可设置如下问题链：（1）请利用闭合电路欧姆定律，根据提供的实验器材，设计一个简单的电路测出几个待测电阻的阻值？（2）开关断开时两接线柱间的电阻是多少？指针在什么位置？（3）若用一根导线将两接线柱直接连接，说明两接线柱之间的电阻是多少？指针在什么位置？（4）如何更换刻度盘上的数值，可以直接读数不用计算？（5）如何改进电路，将零刻度值移至刻度盘的最边界刻度线处，进而用到全部的刻度线？（6）若指针分别刚好指向满偏刻度的16、13、12、34处，该处的刻度值分别标为多少？（7）用欧姆表测量电阻前，为什么要进行欧姆调零？

4.3 进行科学实验，推动学生开展科学探究

物理是一门以实验为基础的学科，无论是物理概念、物理规律的形成，还是科学思维、科学态度等核心素养的培养，都需要通过物理实验来实现.物理实验更是科学探究的重要平台.科学探究能力的培养需要学生亲身经历实验探究的过程.教师应设计一系列激发性问题，促使学生做出猜测与假设，设计实验探究的方案，进行实验操作，获取实验数据，处理实验数据，归纳得出实验结论，并与其他同学进行交流探讨，推动学生开展科学探究.

例如 验证机械能守恒定律的实验设计如下问题：（1）哪些情境可以用于验证机械能守恒定律？（2）根据自选的情境进行实验，需要哪些实验器材？需要测量那些物理量？（3）根据实验原理，如何处理实验数据？如果采用图象处理实验数据，应该做什么图象？（4）请总结归纳误差的来源，得出实验的结论.

4.4 时刻渗透，帮助学生形成科学态度

物理学科核心素养四个方面的要素是相互依赖，共同发展的.在设计问题培养学生物理观念、科学思维和科学探究的过程中，教师应时时刻刻不间断地渗透科学态度的素养.

例如 在“平抛运动”的学习过程中，通过平抛竖落仪等情境设计问题，引导学生养成了多角度比较衡量的方法习惯.又如在“欧姆表原理”的教学中，在问题链的引导下，学生养成了科学严谨的思维习惯.再如“验证机械能守恒定律”的教学中，培养了学生客观收集并如实处理实验数据的实事求是的精神.在与其他同学交流研讨共同操作的过程中，学会了团队合作.

5 结语

高中物理教学实践证明，问题式教学法能行之有效地培养学生物理学科的核心素养，是一种顺应教育改革潮流、符合新课程标准的高效的教学方法.在新课程改革的大背景下，教师实施问题式教学法时，要深入理解问题式教学法与核心素养的关系，在此基础上依据问题设计的原则，全方位、多角度、多层次地设计出精准高效的问题.长期实施问题式教学法，学生可在问题的激发引导下，积极地进行思考分析、自主探究和合作交流，潜移默化地树立了物理观念，发展了科学思维，提高了科学探究能力，形成了科学态度，学生的物理学科的核心素养明显提升.

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