設計問題情境，培養物理科學探究能力

◇ 郭永貴

近年來，學科教學更注重學生能力提升及核心素養的培養，這就要求廣大教師摒棄“填鴨式”的教學方法，采用探究式教學形式，引導學生在不斷的探究過程中，形成正確的科學觀，培養良好的物理科學探究能力．具體教學時，高中物理教師可結合實際教學內容，借助自然現象、實驗異常及前沿新聞等資源，設計高效的問題情境，引發學生的自主探究意識，使其在懸念探究、追本溯源及視野拓展的過程中，逐步形成物理實驗探究的能力．

1 再現自然現象，設置懸念

物理學不僅涉及需要邏輯推理的運算過程，也時常反映自然界中一些現象的內在規律．對此，物理教師在設計問題情境開展教學時，就可以結合教學內容鏈接自然界中的一些現象，使知識在課堂內以多種形式呈現，并以此設計課內懸念，引導學生自主投入課內知識探究的過程，實現以問題驅動探究．

比如，在講解“自由落體運動”這部分內容時，要求學生在了解自由落體運動現象的基礎上，進一步探究自由落體的運動特點和規律．教學時，若是直接演示自由落體運動這一過程，學生的現象代入感就會很弱，深入探究的欲望也不夠強烈．對此，筆者利用自然界中常遇到的現象，設計相關的問題情境:長在樹上的蘋果成熟后為何會落在地上?下雨時，屋檐邊落下的雨滴做的是什么運動?結合這些真實的現象，再講解自由落體運動，學生探究的積極性就會被激發出來．課堂之余，筆者還向學生提出這樣的問題:是什么原因導致物體下落速度有快慢之分呢?讓大家帶著疑問進一步展開思考．

自然界中的許多現象都蘊含一定的物理知識．實際教學時，物理教師可充分借助自然現象這一教學資源，設計有效的問題情境．在課堂內再現與教學相關的自然現象，不僅可以有效地豐富課內問題情境，也能使學生認識到一些現象的物理本質，有助于其內化物理概念，并在一定的懸念中開展物理科學探究．

2 分析實驗異常，追本溯源

物理實驗是高中物理學科的重要組成部分，也是引導學生開展探究的重要資源．與此同時，在物理實驗探究的過程中還會出現各種各樣的異常現象，這恰是培養學生科學探究能力的大好機會．因此，物理教師在引導學生開展實驗探究時，應及時捕捉各類實驗異常情況，適時設計問題情境，讓學生在分析問題的過程中，形成科學探究的基本能力．

比如，在探究“彈力與彈簧伸長的關系”這一實驗時，教師可以要求學生在實驗基礎上用列表法、圖象法分析實驗數據，進而探究彈力F與彈簧伸長量x之間的關系．探索過程中學生發現:各小組的測量結果不一致，部分小組存在明顯的異常現象．對此，筆者結合這些異常現象給學生設計了如下問題:反思自身操作過程出現異常現象的原因可能有哪些．分析的過程中，筆者鼓勵學生基于某一異常現象進行追本溯源，在分析的基礎上進一步開展實驗探究，以期得出探究結論．

可見，物理實驗異常現象是引導學生科學探究的良好資源．具體實施時，物理教師應在保證實驗教學有效開展的基礎上，及時捕捉實驗異常現象，并基于異常現象設計有效的問題，引導學生逐步深入開展實驗探究，在解決異常現象的同時，提升自身的科學探究能力．

3 結合前沿新聞，拓寬視野

科學探究是以大量的物理知識為基礎開展的探究活動，既要以已有的知識為基礎，也應與時俱進，實現探究與創新的雙重發展，這是全面提升學生科學探究能力的教學方向．因此，物理教師在設計問題情境時，應適當結合一些社會新聞，使學生在思考社會新聞的基礎上開展科學探究活動，同時拓寬學生的學科視野，激發學生的探究興趣，使其了解事件背后蘊含的物理知識．

總而言之，高中學生已具備良好的邏輯推理能力及語言表達能力，教師只需設計有益、正向的問題情境并予以引導，就可以激發學生的探究興趣，幫助其形成正確的探究思路，進而有效培養他們的物理科學探究能力．借助自然資源、課內生成及社會前沿設計的問題情境，不僅能夠培養學生的科學探究能力，還能適時地拓展其視野，豐富其知識儲備，為他們更好地學習物理奠定堅實的基礎．