基于核心素養的初中物理課堂教學提問設計

(江蘇省南京市溧水區第一初級中學，江蘇 南京 211200)

核心素養是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。筆者以“問題串”為抓手，結合具體案例，直面初中物理課堂教學，針對初中物理教學內容(基本概念、規律和基礎實驗)，探討基于“問題串”的提問設計，以達到讓學生學會學習的目的，掌握從一個概念、規律的學習遷移到其他新的概念、規律的學習方法，培養學生終身學習的能力，讓學生具有“掌握一般策略和方法、形成良好的科學思維與習慣”等學科素養。

1 基本物理量的概念教學提問設計

1.1 直接定義的物理量教學

在初中物理教學中，直接定義的物理量有質量、力、重力、浮力、電流、電壓、電阻等。教材的處理流程是：事例(簡單的生活現象)→建立概念→相關知識，可以采用以下提問設計方式。

問題1：從呈現的事例(圖片、實驗)中，你看到了(想到了、感覺到了)什么？

問題2：生活中你還見過哪些類似的現象？

問題3：這些現象的背后隱藏著什么共同的物理規律呢？

示例1：“質量”的教學

問題1：在圖片展示的生活用品(木塊、木凳、塑料袋、塑料瓶、鐵釘、鐵夾等)中，你看到了哪些物體？

問題2：請將它們按組成的材料進行分類，并說出你分類的依據是什么？

問題3：請舉例說說，身邊的物體各是由哪種物質組成的？

歸納：這些實例現象的背后隱藏著一個共同的物理量，為了比較不同的物體所含物質的多少，引入了“質量”。

問題4：質量用什么符號表示？

問題5：在國際單位制中，它的主單位是什么？單位符號是什么？其他常用單位及其符號有哪些？把它們從大到小排列，相鄰兩單位之間的換算關系如何？

問題6：你知道一枚雞蛋的質量大約是多大嗎？……

問題7：在生活中，用來測量質量的工具有哪些？你是怎么知道的？在實驗室中，用來測質量的工具有哪些？

說明：示例1教學的問題1-4為基本提問，問題5-7為與該物理量有關的問題拓展。

1.2 間接定義的物理量教學

間接定義的物理量是由2個或2個以上物理量組合定義的物理量，如：速度、密度、壓強、比熱容、熱值、機械效率、功、功率、電功、電功率等。教材的處理流程是：事例→實驗探究→概念建立→相關知識，提問設計可以采用以下方式。

問題1：根據展示的圖片(或演示實驗)，你能提出哪些有意義的問題？

問題2：生活中你還見過哪些類似的現象？

問題3：根據你提出的問題，你有哪些猜想與假設？

問題4：為了證明你的猜想與假設，依據上述提供的客觀事例(生活、生產現象)，你認為需要哪些實驗器材？如何設計可行的實驗步驟？你的設計思路是什么？具體如何操作？設計中，你運用了什么研究方法？需要進行幾次實驗？如何設計記錄數據的表格？

問題5：實驗中，你認為還有哪些地方需要注意？

問題6：通過實驗，能得到哪些結論？你的分析依據是什么？

問題7：反思整個實驗過程，你覺得還有哪些地方需要改進？你認為在選材時，需要注意些什么？你認為步驟設計上有什么缺陷？你認為表格設計上有什么不規范？你認為數據測量上有什么不對的地方？你認為結論的得出是否可靠？你認為實驗中哪些地方會產生誤差？

示例2：“壓強”的教學

教師展示蘇科版教材中的圖片：小明與小華走在沼澤地里。

問題1：在圖片中，你看到了什么？根據這個事例，你能提出哪些有意義的問題？

問題2：生活中你還見過哪些類似的現象？

問題3：根據你提出的問題和體驗結果，你認為對于相同材料的受壓面，壓力的作用效果可能跟哪些因素有關？

問題4：為了證明你的猜想與假設，老師提供了一些器材(參見教材插圖)，你認為需要哪些實驗器材來進行驗證？你的設計思路是什么？具體如何操作？

分小組討論，并匯報結果。

問題5：通過實驗，能得到什么結論？你的分析依據是什么？

問題6：反思整個實驗過程，你認為在選材時，需要注意些什么？你還有什么新的發現？(如：同樣的砝碼壓在海綿上與壓在木板上，兩次的效果是否相同？)

問題7：當壓力和受力面積都不同時，如何比較壓力作用的效果呢？(引入壓強。)

說明：(1) 對于學生能“夠得著”的概念知識，可以提醒學生預習，如對于質量的概念他們在小學階段就已經有了一定的了解。學生學習有一定的困難的，可以不預習，如密度的學習。

(2) 在學完幾個類似的概念之后，學生已形成了一定的認識后，可以引導學生從“定義、符號、公式、單位、影響因素、計算、測量”等方面自主學習其他新的物理量。

2 基本規律的教學提問設計

初中物理中的基本規律有光的反射定律、光的折射規律、平面鏡成像的特點、凸透鏡成像規律、牛頓第一定律、二力平衡的條件、杠桿平衡條件、歐姆定律、焦耳定律等，教材的處理流程是：事例(生活事實、實驗、辯論)→實驗探究→得出規律。提問設計與“間接定義的物理量教學”類似。

示例3：探究“阻力對物體運動的影響”

教師展示蘇科版教材中小明和小華的對話圖片。

問題1：你贊同誰的觀點？說出你的理由。

問題2：生活中你還見過哪些類似的反面事例？

學生辯論，舉出事例，穿插講解物理學史內容——亞里士多德和伽利略的研究，先不說對錯。以水平向前運動的小車受到阻力為例，進行教學。

問題3：向前運動的小車，沒有力維持它向前運動，反而有力阻礙了它向前運動，使得它運動得越來越慢。我們進一步以小車的運動為例深入研究，當小車受到的阻力改變(越來越小)時，它的運動狀態將發生怎樣的變化？

問題4：你準備怎樣來改變小車受到的阻力大小？還需要哪些輔助的實驗器材？具體如何操作？實驗中還要注意些什么？設計中，你將運用什么研究方法？如何設計出記錄數據的表格？

問題5：通過實驗現象的分析，能得到什么結論？

問題6：試想如果水平面絕對光滑，即小車不受阻力，它將怎樣運動？

問題7：由此進一步推理，當運動的物體不受力時，它將怎樣運動？

問題8：反思整個實驗過程，你覺得還有哪些需要注意或改進的地方？

說明：在探究性實驗中，可重點突出對某個探究環節進行“問題串”的設計，不必面面俱到。

3 測量性實驗的教學提問設計

3.1 直接測量的實驗

直接測量的實驗如用溫度計測溫度、用刻度尺測長度、用秒表測時間、用天平測質量、用彈簧測力計測力、用電流表測電流、用電壓表測電壓、用電能表測電功等，教材處理流程是：測量工具的展示與觀察→動手操作→方法歸納，提問設計如下。

問題1：對于該物理量，可以用什么測量工具來測量？

問題2：對于測量工具一般要從哪兩方面進行認識？(培養認知習慣：先觀察后使用。)

問題3：需要觀察它的哪些方面？它有哪些組成部分？“0”刻度線在哪兒？量程是多少？分度值是多少？認清它們(三要素)的意義是什么？

問題4：使用時，有哪些具體的使用方法和注意事項？想一想，為什么要這樣使用？

示例4：刻度尺的使用

問題1：拿到刻度尺后，要觀察哪些方面？

問題2：使用刻度尺測量時，怎么擺放？讀數時眼睛怎么看？如何進行估讀？如何記錄測量結果？

問題3：請簡要地歸納，使用要點有哪些？

問題4：對比溫度計的使用，有哪些異同點？

說明：在學習完“某個測量工具”之后，學生可以根據“先觀察后使用”的方式進行自主學習。

3.2 間接測量的實驗

間接測量的實驗如測速度、測密度、測壓強、測大氣壓、測功、測功率、測機械效率、測電阻、測電功率等，教材的處流程理是：事例(生活事實)→實驗測量→得出結果，可以通過具體事例的展示拋出問題，激發探索興趣，提問形式以設問為主。

示例5：測速度

問題1：你知道紙錐下落的速度有多大嗎？為了解決這個問題，你準備怎么辦？依據什么測量原理？

問題2：需要測量哪些物理量？需要什么測量工具？

問題3：如何設計實驗操作步驟、記錄實驗數據的表格？為了使測量結果更精確，還需要進行哪些改進？

問題4：反思整個實驗過程，你覺得還有哪些需要改進的地方？

說明：在學習完“間接測量某個物理量”之后，學生可以從“測量原理”出發依次進行自主學習。

此外，教師還應注重引導、提問的方式與方法，有時可以讓學生來提問題。如在測量螺桿的密度實驗結束后，多數教師會提問：“如果測量對象是小木塊，用以上這些步驟行不行？如果不行，應怎么調整？”如果換個角度提問，可能會更好些：“生活中的固體不僅僅只有螺桿啊。想想看，用以上步驟可不可以測其他固體的密度？我們可能會遇到哪些困難呢？請舉例說明?！睂W生會想到“體積大的、浮于水面的、溶于水的、結構松散的固體等”。

4 結語

總之，無論何種提問設計，會因教學內容的變化而變化，也因個人教學風格的不同而迥異，但目的都是一樣的。中國教育學會副會長張緒培說過：今天孩子在課堂里學物理，不是讓他成為物理學家，而更應關注的是，他們畢業以后，作為一個公民，學過物理和沒學過物理有什么差異？物理能留給他終身受用的東西是什么？這就是核心素養。只有我們教師多努力、多思考，才能引導孩子們勤思考、善思考，讓孩子們真正掌握物理學習的方法，當他們走向社會，把在學校學的知識忘掉的時候，多留下點什么。