人教版高中物理必修系列“問題”欄目分析

尹克利 孫三寶

(1. 西北師范大學教育學院,甘肅 蘭州 730070;2. 甘肅省華池縣第一中學,甘肅 慶陽 745600)

1 引言

《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》強調：一線教師要積極探索基于情境、問題導向的互動式、啟發式、探究式、體驗式等課堂教學。《普通高中物理課程標準(2017年版)提出：要培養學生發現和提出問題的能力,要創設問題情境,讓學生從情境中發現和提煉問題。在2019年開始啟用的人教版高中物理教科書中,增設了一個獨具特色的“問題”欄目,該欄目秉持以問題情境為導向的教學理念,以具體情境中的物理問題為課堂教學的起點,發展學生的核心素養。必修系列總共設計了53個“問題”欄目,其情境創設新穎，問題來源豐富,了解該欄目的設置特點，有助于教師從整體上把握教材內容,實現教學理念的轉變。

2 人教版高中物理必修系列“問題”欄目的統計分析

2019年出版的人教版高中物理教科書在每節內容前增設了“問題”欄目，現以必修系列的“問題”欄目為研究對象,分析欄目中問題設置的來源、特點，并給出初步的總結。必修教材共有三冊,第一冊主要內容為力和運動,第二冊主要內容為圓周運動、萬有引力和航天以及機械能守恒定律,第三冊主要涵蓋靜電場和電磁感應的初步知識。

對高中物理必修系列“問題”欄目中問題的來源進行分類,可分成以下六個類別：自然現象、生產生活、物理模型、物理學史、物理實驗、科學技術，以相關的內容為背景或前提,創設情境并提出問題，對相應問題的類別進行統計分析,統計結果如表1。

表1

人教版高中物理教科書必修系列中“問題”欄目的總數量為53個，其中有2個“問題”欄目的設置背景為自然現象,占總數的3.77%；有24個“問題”欄目的內容來源于生產生活,占總數的45.28%；有9個“問題”欄目的內容來源于已有的物理知識或物理模型,占總數的16.98%。有2個“問題”欄目的內容與物理學史有關,占總數的3.77%。從物理實驗的角度設置的“問題”欄目有8個,占總數的15.09%。以當下科學技術為背景的“問題”欄目也有8個,占總數的15.09%。

3 人教版高中物理必修系列“問題”欄目的特征

人教版高中物理教科書必修系列在每節教學內容中均至少設置一個問題,具有以下特征。

3.1 問題來源多樣

這些問題主要來源于自然現象、生產生活、物理模型、物理學史、物理實驗和科學技術這六個方面，充分體現了新時代背景下關注學生個性化、多樣化的學習和發展需求。能為學生提升物理學科核心素養、樹立終身學習的意識奠定良好的基礎。

3.2 重視物理學與生產生活的聯系

問題欄目中約有一半的“問題”是以學生的生活實際為背景,很好地體現了物理學與生產生活的密切聯系,反映了物理學對社會發展的強大作用與深刻影響。如第九章第四節中以靜電釋放器為背景設置問題(圖1)，靜電釋放器是汽車加油站必不可少的安全設備，尤其在冬季的北方,靜電常常造成巨大的生命財產損失,為了防止靜電帶來的危害,人們發明了靜電釋放器。通過用手觸摸靜電釋放器,就可以減少人體所帶靜電,有效防止危險的發生。很多同學可能早就注意過它,但不知道它是用來干什么的。當學生有了這種疑惑,如果能恰當地將疑惑過渡到物理問題,就能為物理學習起到有效引導的作用。

圖1

3.3 注重物理原始問題

欄目中引入許多原始問題,即來源于自然現象且未被明顯加工的問題,如必修一第一章第一節的問題是：“生活中隨處可見運動的物體,如玩耍的孩童、行駛的汽車、翱翔的雄鷹……對于這些運動的物體,我們如何準確地描述它們的運動呢？”再如,第六章第四節提出了火車軌道內外軌要具有高度差的問題。物理原始問題是指對自然界或者人類社會生產生活中客觀存在而且未被加工過的物理現象的描述，通過原始物理問題的教學,可以有效地培養學生的核心素養,凸顯學生的學習主體性，使學生自主建構物理知識的意義。

3.4 突出物理實驗和物理模型的教學

基于實驗事實建構概念,更符合學生認知特點,而借助于模型建構又能將難以理解的現實問題轉化為可以運用物理規律或原理解決的模型問題。所以,基于核心素養的培養要求,在科學探究方面要求在觀察和實驗的基礎上提出物理問題,在科學思維方面要注重模型建構。如在第三章第二節摩擦力的學習中,其問題的提出是以實驗和觀察為基礎的；在第三章第五節共點力平衡的學習中,要在分析物理模型的基礎上提出問題。

3.5 彰顯我國古今科技成就

新教材努力呈現了我國經濟、政治、文化、科技、社會、生態等方面的新成就,融入優秀的中華傳統文化。如必修一第二章第二節“問題”欄目展示了我國天宮二號飛船的在軌飛行(圖2)，必修三第十三章第一節“問題”欄目所呈現的是我國古代在磁學方面的卓越成就(圖3)。這一切很好地體現了我國古今科技成就,以此增強學生對祖國的科技自信,有利于培養學生的民族自豪感和愛國情懷。

圖2

圖3

3.6 尊重學生個性發展

“問題”欄目的內容面向全體學生,為不同學生的未來發展提供可能。比如第十章第五節“問題”欄目中的問題涉及放射治療技術,展示了以物理學為基礎的科學技術對醫學發展的貢獻。又如第五章第一節和第四節的“問題”欄目,展示體育競技中存在的物理學原理。再如第四章第五節和第六章第四節的“問題”欄目均為與交通相關的物理問題。

4 結語

人教版高中物理教科書中“問題”欄目內容設置風格多樣，密切聯系生活，注重問題的原始性，關注時代和科技進步，凸顯學生的主體地位，充分體現了核心素養訴求下創設問題情境的教學理念，注重知識的生成和建構。在物理教學中,創設恰當的問題情境,不僅能夠激發學生的學習興趣,還可潛移默化地培養學生發現問題和反思的能力。