運(yùn)用問題導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)

薛金福

[摘? ?要]根據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論和皮亞杰的認(rèn)知理論，探討了運(yùn)用問題導(dǎo)向在中學(xué)物理課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的途徑。運(yùn)用問題導(dǎo)向能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究，幫助學(xué)生形成科學(xué)思維，進(jìn)而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]問題導(dǎo)向;核心素養(yǎng);科學(xué)態(tài)度;科學(xué)思維

[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2019）14-0052-02

2017年版的《 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》 指出： 學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)， 是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、 必備品格和關(guān)鍵能力。科學(xué)思維是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的核心內(nèi)容，科學(xué)態(tài)度是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分?！皢栴}導(dǎo)向”教學(xué)模式是一種以問題為主線，通過“問題的解決”， 最終達(dá)到掌握新知識(shí)的教學(xué)方法，這種教學(xué)方法能較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、運(yùn)用問題導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

1.通過問題導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師?！毙睦韺W(xué)研究表明，當(dāng)人對(duì)某種事物充滿興趣的時(shí)候，對(duì)與之有關(guān)的知識(shí)的接受往往迅速，而且印象深刻。問題導(dǎo)向的教學(xué)活動(dòng)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

例如，在動(dòng)量定理的教學(xué)中，讓學(xué)生觀看演示實(shí)驗(yàn)：雞蛋掉在海綿上，沒有打碎;掉在地面上，打碎了。給學(xué)生提出問題：為什么雞蛋掉到海綿上不容易打碎，而掉到地面上很容易打碎？趣味性的問題激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚醒了學(xué)生的好奇心。學(xué)生通過觀察直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)饒有興趣地思考教師提出的問題。學(xué)習(xí)物理的興趣是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的一種最實(shí)際的內(nèi)部動(dòng)力。具有強(qiáng)烈物理學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生常會(huì)津津有味地學(xué)習(xí)物理，會(huì)主動(dòng)參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng)。

2.通過問題導(dǎo)向，引發(fā)認(rèn)知沖突

皮亞杰的認(rèn)知理論認(rèn)為，認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展是一種形如“平衡——不平衡——平衡”的動(dòng)態(tài)建構(gòu)過程，是通過同化和順應(yīng)兩種方式進(jìn)行的。精心設(shè)計(jì)能促進(jìn)學(xué)生思維的問題情境，使學(xué)生的新舊知識(shí)發(fā)生沖突，產(chǎn)生困惑、疑問，從而產(chǎn)生積極的求知心理。建立在矛盾基礎(chǔ)上的問題情境，容易成為學(xué)生思維發(fā)展的動(dòng)力，讓學(xué)生在“沖突”中發(fā)展思維，完善和優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

例如，在斷電自感現(xiàn)象的演示實(shí)驗(yàn)中，如圖1，接通電路，待燈泡A正常發(fā)光后，在斷開開關(guān)S的瞬間，燈泡更亮一下，過一段時(shí)間才熄滅。給學(xué)生設(shè)問：這是什么原因呢？開關(guān)斷開后，燈泡更亮一下，再逐漸變暗熄滅，這和學(xué)生原有的認(rèn)知產(chǎn)生了很大的沖突。學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)無法同化所見的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激起了強(qiáng)烈的求知欲，處于“憤悱”狀態(tài)，促使他們帶著要尋求正確解釋的迫切心情投入學(xué)習(xí)，提高了課堂教學(xué)效率。

二、運(yùn)用問題導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究

科學(xué)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主要方式之一，是一種關(guān)鍵的科學(xué)能力和學(xué)科素養(yǎng)。運(yùn)用問題導(dǎo)向，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)問題提出合理的猜想與假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生與他人交流、溝通的能力。

例如，在楞次定律的探究教學(xué)活動(dòng)中，如圖2，當(dāng)條形磁鐵的N極插入線圈的過程中，筆者設(shè)計(jì)了如下問題：

問題1.線圈中磁鐵的磁場(chǎng)方向指向哪邊？

問題2.線圈中的磁通量怎么變化？

引導(dǎo)學(xué)生交流、討論條形磁鐵磁場(chǎng)的特點(diǎn)和磁通量的概念。

問題3.線圈中感應(yīng)電流的方向指向哪邊？

問題4.線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向指向哪邊？

問題逐漸變得抽象，在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生首先要判斷感應(yīng)電流的方向，并進(jìn)一步判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，為回答下面的問題做好準(zhǔn)備。

問題5.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)起什么作用？

問題6.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)如何阻礙？

問題7.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙的結(jié)果是什么？

問題難度逐漸增加，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，科學(xué)探究，直至解決問題。

楞次定律非常抽象，是高中物理教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。通過設(shè)計(jì)層次分明、由淺入深、環(huán)環(huán)相扣、難度遞進(jìn)的一系列問題，采用走臺(tái)階的方法，把問題設(shè)計(jì)在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，在科學(xué)探究的過程中，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，引起思維碰撞。在問題引導(dǎo)下，學(xué)生逐漸領(lǐng)悟了感應(yīng)電流產(chǎn)生向上的磁場(chǎng)，阻礙磁通量的變化。學(xué)生經(jīng)過科學(xué)探究活動(dòng)，提高了思維品質(zhì)，培養(yǎng)了科學(xué)思維能力。學(xué)生思考問題的過程，就有可能產(chǎn)生思維碰撞，是知識(shí)消化提煉的過程，也是思維能力提升的過程。在科學(xué)探究活動(dòng)中，學(xué)生體會(huì)了分析、抽象、概括、推理等思維方法，發(fā)展了學(xué)習(xí)能力、思維能力和創(chuàng)新能力。

三、運(yùn)用問題導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

科學(xué)思維是具有意識(shí)的人腦對(duì)科學(xué)事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及事物之間的相互聯(lián)系的概括與反映，是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的核心內(nèi)容。思維從問題開始，在問題驅(qū)動(dòng)的課堂中，通過教師巧妙設(shè)計(jì)的問題，充分激活學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。問題設(shè)計(jì)是否有效，關(guān)鍵要看學(xué)生的思維是否被激活。最適合思維的教學(xué)，是以思維為基礎(chǔ)的問答教學(xué)。

學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、批判性思維與創(chuàng)新是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要成分。從學(xué)習(xí)心理理論的角度來看，問題導(dǎo)向教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的能動(dòng)性以及主動(dòng)性，在這種教學(xué)模式中，學(xué)生的學(xué)習(xí)成為一種自主行為。在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的問題意識(shí)，學(xué)生在思考問題的過程中會(huì)生成一些更深刻的新問題，激起更強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，教師可以把生成的新問題作為課堂教學(xué)的生長(zhǎng)點(diǎn)，讓學(xué)生在分析問題和解決問題的過程中掌握相關(guān)知識(shí)。學(xué)生提出的新問題處在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，對(duì)自己提出的新問題，學(xué)生會(huì)更積極主動(dòng)地深入思考，質(zhì)疑問難，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深化。通過引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的樂趣，在這些過程中，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到了培養(yǎng)。

在“立德樹人”方針指引下，必須以人為本，實(shí)施素質(zhì)教育。問題導(dǎo)向在物理課堂中的運(yùn)用，本質(zhì)上是通過“思考問題”來“誘發(fā)”和“維持”學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而形成主動(dòng)學(xué)習(xí)的高效物理課堂。建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)的獲得是個(gè)體的主動(dòng)建構(gòu)過程，而不是被動(dòng)的接受過程。學(xué)習(xí)的過程實(shí)際上是一個(gè)提出問題、分析問題、解決問題的過程。學(xué)習(xí)應(yīng)該從提出問題開始，在分析問題中發(fā)展，在解決問題中提升。全面提升學(xué)生核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力，這是新時(shí)代的要求。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 廖伯琴.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018 .

[2]? R. J.斯騰伯格.思維教學(xué)[M].趙海燕，譯中國(guó)輕工業(yè)出版社，2007 .

[3]? 閆桂琴，孫枝蓮.中學(xué)物理教學(xué)論[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2010 .

（責(zé)任編輯 易志毅）