试论核心素养下高中物理以问题为导向的教学策略

试论核心素养下高中物理以问题为导向的教学策略

袁慧敏

重庆 涪陵高级中学校 408000

摘 要：为了提高中学物理教育的有效性并培养学生的核心素养，本文在核心素养的背景下提出了以问题情境的创建，物理概念素养的形成，问题的精心设计、培养科学探究等以及科学思维素养的培养等一系列教育策略。

关键词：物理课堂；问题驱动式教学；核心素养

目前的高中物理教学中部分教师依然采用传统的“讲授+练习”的方式，无法使学生亲自经历体验、探究及实践应用等学习过程，阻碍了学生物理学科核心素养的发展。为此，要改善这一教学现状，在核心素养背景下，教师可根据每节课的教学内容及学生的思维发展规律，采用问题驱动式教学，激活学生学习思维，引领学生自主学习，主动分析与探究物理知识，在深入探究与解决问题的过程中逐渐形成良好的物理学科核心素养。以下笔者将对核心素养背景下高中物理课堂问题驱动式教学展开论述。

一、创设问题情境，形成物理观念素养

《普通高中物理课程标准（2017年版）》中明确指出，物理观念是物理学科核心素养的重要组成部分，是从物理学角度形成对物质、运动及相互作用等的基本认识，是从物理学角度解决实际问题的重要基础。因此，核心素养背景下高中物理教学中对学生物理观念的培养非常有必要。教学实践研究发现，物理观念是学习思维的产物，既是认知性的，也是体验性的，其形成和发展与问题解决有着密切联系。

例如，在“电场力做功与电势能”这一教学过程中，笔者就采取问题驱动的方式创设了相应的教学情境，以引导学生思考，促进学生思维发展，进而帮助学生形成正确的物理观念。在教学中，笔者提出了以下问题：“在匀强电场中，静止释放一电荷，电荷从A到B受到哪些力？怎么运动的？其动能是如何变化的？”这时学生就想到了“电荷受到电场力，所做的是匀速直线运动，所以动能增大”。学生的思路非常正确，接着笔者以更广阔的视角提出了更深入的问题：“和重力场类比的话，是什么能量转化为了动能呢？”学生回答：“在重力场中，物体具有重力势能；在电场中，电荷具有电势能，电势能转化为动能。”最后，为了让学生明确电场力做功与电势能变化的关系，笔者又提出问题：“在电场中，电场力做功与电势能变化的关系是什么样的？”在前面问题的基础上，学生对这一问题有了更准确的思路，并说出正确的答案：“电场力做正功，电势能减小，动能增大，与重力场类似，电场力做功是电势能变化的负值。”

二、精心设计问题，培养科学思维素养

科学思维是在认知真理的过程形成的一种思维方式和方法。培养学生的科学思维，可帮助学生更好地理解物理知识，更有目的地处理物理问题，进而提高学生对物理知识的分析与解决能力。因此，在高中物理教学中，要想培养学生的科学思维，教师必须转变传统的教学观念，根据教学内容精心设计课堂问题，刺激学生进行头脑风暴，让学生用自己的智慧对物理问题进行分析、推理及处理，使学生的思维一步一步展开，并对物理知识及物理现象有更深入、更透彻的理解，从而帮助学生形成良好的科学思维，实现物理教学的根本目的。

例如，在讲“超重和失重”这一内容时，为让学生对超重和失重现象有更深刻的认识，能运用牛顿第二定律分析超重和失重的问题，笔者提出这样两个问题引导学生思考并讨论：“①竖直方向上物体超重和失重取决于速度还是加速度？②请根据牛顿第二定律对物体超重和失重的物理原理进行分析。”然后将学生分成几个小组，让学生以小组为单位进行实验探究，并找到问题的答案。与此同时，在学生对问题探究的过程中，笔者会进行巡视，为实验操作不当或需要帮助的学生提供必要指导，确保学生实验探究过程更为严谨，实验探究结果更为精准，必要时，还要鼓励学生对物理现象进行讨论，学生在激烈的讨论之后得到正确结论，即：物体的超重和失重取决于加速度的方向。之后，在此基础上，笔者提出第三个问题引导学生讨论：“站在台阶式电梯上与电梯一起斜向上加速的人是否存在超重或失重现象？”在这样的教学过程中，教师通过问题引导学生对物理知识产生探究欲望，促进学生主动探究，充分发挥学生的学习能动性，并指导学生在学习物理知识时保持严谨的探究态度，有效培养了学生的科学思维能力。

三、设计原始问题，培养科学态度与责任素养

科学态度与责任素养是高中物理学科素养的重要内容，具体指的是个体通过物理学习，在认识物理知识本质和认识科学、技术、社会、环境关系的基础上，逐渐形成的对科学探索的一种积极态度。经教学实践发现，培养学生解决物理问题能力的关键在于学生对物理原始问题的了解是否深入，这不仅能帮助学生建立认知平衡，还能对培养学生的科学态度与责任素养起到很大的积极作用，进而促进学生更好地分析与解决物理问题，实现有效的物理教学目标。

例如，在高中物理教学过程中，教师可根据教学内容及学生学情，巧妙地设计原始物理问题，以获得学生对问题解决情况的反馈，然后围绕问题引导学生运用所学知识展开思考与探究，帮助学生对原始物理问题有更清晰、更全面的认识，从而提高学生的科学素养水平。如曲线运动速度方向是曲线运动教学的一个难点，为帮助学生更好地理解与学习这一内容，笔者就引入这样一个原始物理问题，即取一根稍长的细杆，一端用羽毛做成尾翼，一端固定一根铁钉，这样就能得到一个能够显示曲线运动速度方向的“飞镖”，在空旷的地方将“飞镖”向斜上方抛出，“飞镖”在空气中的指向就是它做曲线运动的速度方向，而“飞镖”落到地面插入泡沫后的指向就是它落地瞬时的速度方向，如果改变“飞镖”的投射角度，那么，可以观察到“飞镖”在飞行过程中直到插入地面时的哪些不同角度。通过对这一原始性物理问题的分析，可帮助学生抓住问题的核心要素，使学生更深刻地体会曲线运动方向与轨迹曲线的关系，有效地提高学生的科学素养。

简而言之，以问题为导向的高中物理老师的教学可以有效地激发学生的学习兴趣，并帮助学生发展物理学理念、科学思维和科学探究等核心物理素养，帮助形成并有效提高物理课堂的效率。具体来说，在物理课堂的实际教学中，教师结合教育内容，专注于物理的核心素养，创造性地设计问题，使学生积极思考，并鼓励他们积极寻求学生在内部整合知识，以促进物理核心素养的发展，并在预设课堂中达到教学效果。

参考文献：

[1]马玉平.基于核心素养的高中物理教学初探[J].课程教育研究,2019(45):199-200.

[2]周洪池.指向核心素养的高中物理问题导学式复习课的教学设计:以“万有引力定律及其应用”为例[J].物理教师,2019,40(10):5-8.