以“問題鏈”促成高中物理深度學(xué)習(xí)的策略分析

萬學(xué)良

（重慶市開州區(qū)陳家中學(xué) 重慶 405402）

深度學(xué)習(xí)是淺層學(xué)習(xí)的相對概念，若將傳統(tǒng)的教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)理念及方法視為淺層學(xué)習(xí)，那么學(xué)習(xí)者的相關(guān)行為帶有明顯的被動(dòng)性特征，深度學(xué)習(xí)則強(qiáng)調(diào)學(xué)生的課堂主體地位，要求教師發(fā)揮引導(dǎo)、促進(jìn)作用，讓學(xué)生知其然且知其所以然。在具體的物理教學(xué)中，教師對深度學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用不應(yīng)局限于知識學(xué)習(xí)，在提升學(xué)生認(rèn)知、鍛煉其思維能力之外，教師還可將深度學(xué)習(xí)與立德樹人、核心素養(yǎng)培育等相聯(lián)系，展現(xiàn)物理學(xué)科的育人價(jià)值。高中物理新課標(biāo)指出，物理學(xué)屬于自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科，帶有自然科學(xué)的一般研究規(guī)律，其教學(xué)本質(zhì)為發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程，隨著物理問題難度的增加，學(xué)生也會在此過程中獲得更多的知識與技能，提高自身物理水平。通過把握這一學(xué)科規(guī)律，我們應(yīng)認(rèn)識到，在物理深度學(xué)習(xí)中，“問題鏈”的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是十分必要的[1]。

一、以“問題鏈”促成高中物理深度學(xué)習(xí)的實(shí)際價(jià)值

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

自然科學(xué)充滿了未知的奧秘，對高中生而言富有吸引力，而作為自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科，物理學(xué)科所描述的現(xiàn)象也能快速引發(fā)學(xué)生的好奇心，教師對學(xué)生興趣的激發(fā)則能促使學(xué)生由好奇轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕袆?dòng)探究。問題鏈?zhǔn)翘N(yùn)含著驗(yàn)證性物理知識的問題集群，其有著鮮明的主體性、層次性特征，像鏈條一樣環(huán)環(huán)相扣，能夠推動(dòng)學(xué)生的物理能力由低到高有序發(fā)展。同時(shí)，在問題鏈中，前一個(gè)問題往往是后一個(gè)問題的答案，也是新問題的引線，不斷激發(fā)著學(xué)生的求知欲，引導(dǎo)其由淺入深地進(jìn)行物理學(xué)習(xí)。

2.符合學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律

要讓學(xué)生從淺層學(xué)習(xí)進(jìn)入深度學(xué)習(xí)，教師不能急于求成，應(yīng)以問題鏈循循善誘，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自主探索、合作探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在此過程中，問題鏈發(fā)揮了極大的驅(qū)動(dòng)作用，以問題為載體促成了學(xué)生的知識構(gòu)建，以層層遞進(jìn)的形式驅(qū)使學(xué)生經(jīng)歷轉(zhuǎn)化、內(nèi)化、同化等機(jī)制，將新知識轉(zhuǎn)化為舊知識，實(shí)現(xiàn)自我提升。比如，學(xué)生若要理解“摩擦力”的概念，必然要先掌握“彈力”的概念，這樣由舊知識掌握向新知識掌握的發(fā)展才符合學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律。

3.助力學(xué)生思維能力提升

多元思維參與是深度學(xué)習(xí)的一大特征，若學(xué)生處于深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，那么其發(fā)散思維、創(chuàng)新思維、辯證思維等是極其活躍的。問題鏈?zhǔn)且活悗в姓T導(dǎo)性的教學(xué)方法，其倡導(dǎo)學(xué)生以發(fā)現(xiàn)問題的態(tài)度學(xué)習(xí)物理知識，能夠有效激發(fā)學(xué)生的多元智能運(yùn)用，使學(xué)生在面對同一個(gè)或同一類物理問題時(shí)，能夠從多角度切入，拓展自身思維的深度與廣度。問題是學(xué)科教學(xué)中的重要元素，“問題鏈”的特別之處則在于，其處于不斷運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，對學(xué)生思維能力的發(fā)展作用更甚。比如，在學(xué)習(xí)“質(zhì)點(diǎn)”這一概念時(shí)，教師從學(xué)生個(gè)體出發(fā)，以問題鏈引導(dǎo)其思考“同一排學(xué)生內(nèi)”“教室內(nèi)”“學(xué)校內(nèi)”“地球內(nèi)”的質(zhì)點(diǎn)性質(zhì)的界定，更易于學(xué)生理解與轉(zhuǎn)化[2]。

二、以“問題鏈”促成高中物理深度學(xué)習(xí)的基本原則

1.聚焦性原則

根據(jù)新課標(biāo)對物理學(xué)科的定義，可知物理知識具有抽象性、邏輯性、碎片性等特點(diǎn)，需要應(yīng)用數(shù)學(xué)工具與模型輔助學(xué)習(xí)，這又增加了物理知識的學(xué)習(xí)難度。因此，要以問題鏈促成學(xué)生的物理深度學(xué)習(xí)，教師在設(shè)計(jì)問題鏈時(shí)應(yīng)聚焦課程學(xué)習(xí)的核心知識模塊。比如，在教學(xué)新人教版高中物理必修第一冊第一章《運(yùn)動(dòng)的描述》時(shí)，其中包含了質(zhì)點(diǎn)、參考系、唯一、速度、加速度等重要知識點(diǎn)，教師在構(gòu)建問題鏈時(shí)要緊緊圍繞著核心知識，并明確核心知識關(guān)聯(lián)什么，進(jìn)而將核心知識分層，設(shè)計(jì)為環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)的問題鏈，當(dāng)學(xué)生完成所有問題的探索，也就掌握了核心知識。

2.真實(shí)性原則

真實(shí)性原則具體指的是為學(xué)生構(gòu)建貼近真實(shí)生活的問題，并使用學(xué)生熟悉、容易理解的語言。物理學(xué)科知識及現(xiàn)象在實(shí)際生活中有著較高的曝光度，易于教師構(gòu)建真實(shí)的教學(xué)情境，讓學(xué)生對物理知識產(chǎn)生熟悉感與代入感，進(jìn)而以充分的學(xué)習(xí)興趣深入探索物理知識。具體到問題鏈的設(shè)計(jì)中，教師則應(yīng)注意問題的表述不能過于學(xué)術(shù)化，要以學(xué)生容易理解的語言去描述，同時(shí)讓學(xué)生產(chǎn)生真實(shí)的感受，主動(dòng)提出切中要點(diǎn)的問題，為接下來的分析、解決問題環(huán)節(jié)做好鋪墊，這也是深度學(xué)習(xí)的起始點(diǎn)。

3.互動(dòng)性原則

實(shí)際教學(xué)中，部分高中物理教師對問題鏈的認(rèn)知不足，在構(gòu)建問題鏈時(shí)錯(cuò)誤地將其設(shè)置為“閉環(huán)形態(tài)”，導(dǎo)致學(xué)生跟著問題層層深入，卻陷入問題嵌套的死循環(huán)。立足于物理知識結(jié)構(gòu)，問題鏈應(yīng)呈現(xiàn)出開放形態(tài)，其可成為教學(xué)過程，也可作為教學(xué)預(yù)設(shè)，問題之間的鏈節(jié)應(yīng)能隨時(shí)斷開，便于教師根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況插入新問題，展開良好的師生互動(dòng)。其次，問題鏈設(shè)計(jì)應(yīng)遵循互動(dòng)性原則既指問題間表現(xiàn)為互動(dòng)、因果關(guān)系，也指問題鏈要有益于師生間的良性互動(dòng)，用問題連接教師與學(xué)生，促成兩者的合作探索、相互啟發(fā)，幫助學(xué)生有效突破“最近發(fā)展區(qū)”。

4.啟迪性原則

此外，還有部分教師不重視問題間的內(nèi)在聯(lián)系，將簡單的幾個(gè)問題集合當(dāng)作問題鏈，盡管其確保了問題難度的層層遞進(jìn)，卻不能保證該問題鏈的解答對學(xué)生有啟迪性。新課標(biāo)下，高中物理教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定不應(yīng)僅圍繞著高考，而應(yīng)兼顧學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展，啟迪性原則要求問題鏈整體能夠引發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑意識，各個(gè)問題對學(xué)生而言具有一定挑戰(zhàn)性與引導(dǎo)性，能夠有效引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，使其活躍自身思維，產(chǎn)生智慧火花[3]。

三、以“問題鏈”促成高中物理深度學(xué)習(xí)的具體策略

1.根據(jù)教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)問題鏈

上文提到，深度學(xué)習(xí)狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)必然要經(jīng)歷由淺入深的過程，淺層是深度學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn)，深度學(xué)習(xí)又是學(xué)習(xí)者需要堅(jiān)持的學(xué)習(xí)目標(biāo)，而問題驅(qū)動(dòng)了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的展開。教師可將促成學(xué)生深度學(xué)習(xí)的問題鏈看作是問題聚合的形式，在設(shè)計(jì)問題鏈時(shí)充分考慮“環(huán)境”這一變量，根據(jù)教學(xué)環(huán)境的變化設(shè)置合適的問題鏈，切實(shí)發(fā)揮問題鏈的效能。

（1）基于課堂教學(xué)環(huán)境的問題鏈設(shè)計(jì)

高中物理教學(xué)包括理論模塊與實(shí)驗(yàn)?zāi)K兩大類，盡管兩者的教學(xué)環(huán)境及教學(xué)形式都有所不同，但可都劃分在“課堂教學(xué)”之下，基于課堂教學(xué)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的問題鏈設(shè)計(jì)。由于課堂教學(xué)在時(shí)間、資源、工具等方面存在一定局限性，教師在設(shè)計(jì)問題鏈時(shí)不應(yīng)作過多鋪墊，或是過度發(fā)散問題，應(yīng)確保問題鏈具有收斂性特點(diǎn)。教師可將當(dāng)堂教學(xué)內(nèi)容細(xì)致劃分，以問題鏈中問題節(jié)點(diǎn)加以展現(xiàn)，讓學(xué)生通過提出問題、分析問題、解決問題等操作逐一突破每個(gè)問題節(jié)點(diǎn)，有效吸收轉(zhuǎn)化教學(xué)內(nèi)容。

（2）基于課下自學(xué)環(huán)境的問題鏈設(shè)計(jì)

高中物理新課標(biāo)明確要求教師盡可能設(shè)計(jì)多樣化的課程模塊，以促成學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化發(fā)展。由此，教師可以多元化的問題鏈設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)學(xué)生利用課余時(shí)間主動(dòng)學(xué)習(xí)。實(shí)際上，“問題—自學(xué)”模式的構(gòu)建是學(xué)好高中物理學(xué)科的必然要求，一方面，物理學(xué)科的學(xué)習(xí)需要學(xué)生頻繁利用問題強(qiáng)化思維、訓(xùn)練解題技巧，確保學(xué)科知識水平的穩(wěn)步提升；另一方面，物理知識及物理現(xiàn)象與實(shí)際生活緊密關(guān)聯(lián)，其生活化特征為學(xué)生課下自學(xué)提供了支持，使學(xué)生在脫離教師指導(dǎo)的情況下也能調(diào)動(dòng)已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)解決問題。因而，教師在設(shè)計(jì)問題鏈時(shí)要著力于激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，挖掘其物理潛能，多設(shè)置一些整合型問題鏈、衍生性問題鏈等[4]。

2.不同類型的問題鏈設(shè)計(jì)

（1）導(dǎo)入型問題鏈

導(dǎo)入環(huán)節(jié)是整體教學(xué)的有機(jī)組成部分，科學(xué)的課堂導(dǎo)入能夠奠定整體教學(xué)的基調(diào)與節(jié)奏。而在課堂導(dǎo)入過程中應(yīng)用問題鏈則能幫助學(xué)生完成新舊知識的過渡，為深度學(xué)習(xí)做好鋪墊。教學(xué)實(shí)踐中，教師要強(qiáng)化問題的情境，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)感知體驗(yàn)，同時(shí)要確保問題之間的聯(lián)系足夠緊密。例如，在教學(xué)新人教版高中地理必修第一冊“質(zhì)點(diǎn)”一課時(shí)，教師可在導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)如下問題：①同學(xué)們，你會描述生活常見事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎？請說出你所知道的其中一種。②描述一個(gè)運(yùn)動(dòng)需要哪些特定條件呢？③物體本身的體積、結(jié)構(gòu)對它的運(yùn)動(dòng)有影響嗎？請作出判斷并講述依據(jù)。④“坐地日行八萬里”這句詩描述的是地球的自轉(zhuǎn)，那為什么我們感覺不到一日行了八萬里呢？⑤若將地球視為一個(gè)點(diǎn)，公轉(zhuǎn)能夠體現(xiàn)出地球的運(yùn)動(dòng)軌跡，自轉(zhuǎn)卻可以忽略不計(jì)了，由此可得，什么情況下我們可以把物體看成一個(gè)點(diǎn)？上述問題鏈中，首先運(yùn)用了親和力強(qiáng)的生活化元素，能夠增強(qiáng)學(xué)生對物理知識的熟悉感，并引導(dǎo)學(xué)生從身邊熟悉的事物展開思考，比如飛翔的鳥、飛馳的汽車等，初步形成參照物的概念。接著，隨著問題的深入，質(zhì)點(diǎn)的概念得到凸顯，若跳過前面四個(gè)問題，直接提出問題⑤，則較為生硬，缺乏過渡性。

（2）探究型問題鏈

探究是促成學(xué)生深度學(xué)習(xí)狀態(tài)的重要手段，在設(shè)計(jì)探究型問題鏈時(shí)，教師要注重對物理現(xiàn)象本質(zhì)的挖掘，歸納相應(yīng)的物理規(guī)律，以免學(xué)生滯留于淺層理解，難以進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。同時(shí)，探究過程也是推翻、重建舊有知識體系的過程，探究型問題鏈的設(shè)計(jì)要凸顯知識構(gòu)建的作用。例如，在“伏安法測電阻”這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)歐姆定律可推導(dǎo)出R＝U/I的公式利用電壓表、電流表即可得出電阻，教師可以“電流表和電壓表有電阻嗎？這對測量結(jié)果有影響嗎？具體有什么影響？”這一問題為出發(fā)點(diǎn)，展開研究型問題鏈：①電壓表上有電流嗎？有電阻嗎？②電流表上有電壓嗎？有電阻嗎？③電壓表數(shù)值等于電阻兩端的數(shù)值嗎？是否存在偏大或偏小的情況？④假設(shè)沒有操作誤差，實(shí)際測得的電阻值是否是理論電阻值？存在偏大或偏小的情況嗎？⑤假設(shè)電流表內(nèi)阻2Ω，電壓表內(nèi)阻2000Ω，怎樣設(shè)計(jì)電路以測定50Ω左右的電阻？上述探究型問題鏈中，問題⑤為核心內(nèi)容，但該類型問題鏈的設(shè)計(jì)目的不單是鍛煉學(xué)生準(zhǔn)確測定與計(jì)算的能力，其重在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識電壓表與電流表的內(nèi)在本質(zhì)，摒棄物理學(xué)中的絕對理想狀態(tài)，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生反思自身在實(shí)際解題時(shí)是否存在慣性思維，片面追求理論上的計(jì)算值，忽略了物理知識的實(shí)際應(yīng)用，這樣才能真正推動(dòng)學(xué)生物理素養(yǎng)的提升[5]。

（3）遷移型問題鏈

實(shí)際物理教學(xué)中，如何判斷學(xué)生是否達(dá)到深度學(xué)習(xí)目標(biāo)？盡管物理知識及現(xiàn)象有著抽象復(fù)雜的特征，但其本質(zhì)規(guī)律卻是易于把握的，若學(xué)生能夠根據(jù)某一定理或定律進(jìn)行靈活拓展，在應(yīng)用中探尋出解決問題的新方法，實(shí)現(xiàn)高效的知識遷移，那么便說明學(xué)生達(dá)到了深度學(xué)習(xí)目標(biāo)。因?yàn)椋w移型問題鏈要在學(xué)生熟悉相關(guān)的物理規(guī)律之后提出，讓學(xué)生根據(jù)所掌握的知識構(gòu)建邏輯推理模型。例如，在學(xué)習(xí)“機(jī)械能守恒定律”時(shí)，教師可設(shè)置如下遷移型問題：①同學(xué)們，你能用自己的語言概括復(fù)述機(jī)械能守恒定律嗎？②自由落體過程中，物體的動(dòng)能該變量該如何判斷？③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所測定的是什么？④你還能想出其他獲取物體某一時(shí)刻瞬時(shí)速度的方法嗎？上述遷移型問題鏈中，問題①為物理規(guī)律的本質(zhì)描述，問題②為思考定律的表現(xiàn)，問題③為思考定律的驗(yàn)證手段，問題④則要求學(xué)生設(shè)計(jì)出驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的具體步驟，引導(dǎo)其進(jìn)行知識遷移。

（4）整合型問題鏈

由于高中物理知識抽象性及邏輯性都較強(qiáng)，各知識點(diǎn)間關(guān)系復(fù)雜，盡管采用思維導(dǎo)圖形式能構(gòu)建起知識體系，但其局限于理論層面，難以實(shí)現(xiàn)物理規(guī)律與表象的統(tǒng)一。因此，教師應(yīng)善用整合型問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生通過理解、應(yīng)用將碎片化的知識整合為完善的知識體系。例如，在講解“物塊質(zhì)量2kg，沿著30°斜面從頂端開始下滑，g取9.8m/s，摩擦系數(shù)為0.2、斜面長度1m，分析整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程。”這一典型例題時(shí)，教師可設(shè)計(jì)如下整合型問題鏈：①物塊受到了哪些力？請你畫圖體現(xiàn)力的方向及大小。②你能計(jì)算每個(gè)方向上的力做了多少功嗎？③在物體下滑過程中，它的動(dòng)能、勢能、機(jī)械能發(fā)生了怎樣的變化？上述整合型問題鏈具有一定的開放性特點(diǎn)，教師可根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況靈活融入新的知識點(diǎn)，使學(xué)生形成深刻的記憶，增強(qiáng)教學(xué)實(shí)效性。

結(jié)語

綜上所述，深度學(xué)習(xí)是一類動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)過程，其是對傳統(tǒng)教學(xué)模式下淺層學(xué)習(xí)的突破與創(chuàng)新，能夠引領(lǐng)學(xué)生的思維認(rèn)知向高階發(fā)展，加快其物理核心素養(yǎng)的形成。問題鏈則是深度學(xué)習(xí)的重要推動(dòng)力，其提倡學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的過程中強(qiáng)化思維能力。因此，教師應(yīng)以深度學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，以問題鏈構(gòu)建為途徑，構(gòu)建有深度的物理課堂。