高中物理主問題引導式教學策略實施研究

摘 要：本文從高中物理課堂教學實踐角度出發，結合相關理論研究成果，基于培養學生問題意識，自主發現、思考和探究解決問題等實踐能力的目標，對“主問題引導式”教學策略的選用做簡要探討，以期為新課程改革后的高中物理教學設計優化提供一些幫助。

關鍵詞：高中物理；主問題引導式教學；教學策略

“主問題引導式”教學是基于當前新課程標準理念下，以發展學科核心素養為導向，脫胎于建構主義及問題教學理論的一種更加成熟的問題式教學模式。旨在通過“問題→活動→發展→應用”的課堂結構，保障學習的真實發生。在注重通過問題解決促進學生物理核心素養發展的理念導向下，主問題引導式教學值得且需要在一線教學中加以實踐并不斷完善，以服務于學生解決真實問題能力的發展。

一、主問題引導式教學特征

（一）以核心問題和基本問題為驅動

主問題引導式教學兼顧知識傳遞與思維品質的培養，通過精巧靈活的設問，精減凝練教學內容，消除了碎片化教學，讓學生真正在主問題引導下去思考和探究，突出了學生的主體地位。由主問題在課堂教學中提綱挈領的作用可知，主問題需要具備整體性、科學性、目標性、凝練性與開放性，以教學內容的核心內容和基本問題為主問題，搭建一個學習活動板塊，引導學生在更深層次的探究活動中探索發現，拓展了教學的深度與廣度[1]。

（二）突出“以學生為中心”

新課程理念下，學生是學習的主人，學習真正地發生需要基于核心素養的導向和學生對知識的再創造。傳統教學側重于教師對概念事實的分析，以直觀手段對定理和規律等內容進行解釋，學生較為被動，課堂也呈現出單一性和線性特征。而在主問題引導式課堂中，轉變了單一的線性課堂邏輯結構，形成了一種由學生進行探索性學習，自主發現結論的開放性、靈活性、多層次的課堂教學結構。

（三）關注學習的發生與再創造

以主問題引導為核心驅動，學生在問題的引導下積極思考，主動分析，進而解決問題，在這樣的環節過程下形成認知經驗，實現了知識的生成。與此同時，學生的思維也發生了進階，思維的過程并非自然發生，恰恰是由問題、困惑等引導和維持的。換言之，問題是思維的載體，更是創造產生的源頭。設計并運用主問題進行驅動是物理課堂教學的方法，學習的發生與再創造是學生內在思維發展的體現。可以說，主問題引導式教學與學生發展之間存在著高度契合[2]。

二、主問題引導式教學價值

（一）保證知識整體性

在主問題引導下，物理課堂教學模式更加關注知識的整體性，由此出發，亦需要幫助學生形成整體的知識結構，把握知識本質。眾所周知，物理知識的系統性是非常強的，也因此新知建構需要建立在已有認知經驗基礎上，環環相扣，密不可分。采用主問題引導式教學正是為了改進傳統教學中教學內容不連貫、教學過程不連續等問題，無論課堂內容中涉及多少知識點和板塊，都會在主問題引導下形成一條清晰的主線，幫助學生明白知識如何產生，如何發展，如何應用。

（二）突出課堂教學主線

主問題引導式教學以問題為抓手，突出教學重點，確保教學不偏離課程目標主線，同時也使得學生的探究學習具有了方向性。但在教學實踐中難免會出現課堂提問隨意化、碎片化，看似熱鬧的課堂氛圍背后，學生討論和學習的內容也可能浮于表面。因此，以主問題引領課堂教學，將主問題放置在整個知識鏈當中，形成主線，教師依據主線和實際學情把握教學方向，緊扣主問題（教學目標）實施活動，層層推進，逐步深入，教學過程條理清晰，銜接得當，直達最終目標。

（三）促進學生學習生成

主問題引導式教學強調學習發生于問題之中，課堂整體圍繞學生對問題的感知、發現、思考分析和主動探究展開，充分關注教學主要內容，以學生已有認知為起點，以教學目標與核心素養為重點，幫助學生形成獨立性學習意識能力，發展創造力，最終達成融合與生成。

三、主問題引導式教學原則

（一）問題情境性

創設問題情境即將抽象知識具象化的過程，以具體情境為知識背景，學生的探究學習與知識建構便具備了感性經驗，同時也產生了學習的興趣。并且通過真實情境還原知識發生的過程，更有利于學生體會知識的現實意義，加深對抽象概念的理解，培養其理論聯系實際的意識。例如：在牛頓第三定律中，基于主問題“物體間力的作用總是相互的”，教師在課上可以為學生創設視頻直觀情境，引導學生觀看神舟火箭的發射視頻，思考“火箭在加速升空的過程中，火箭推動力從何而來？”在課中探究實驗環節，教師可以創設真實的問題情境，“一個杯子靜止在水平桌面上，請找出一對平衡力和一對作用力與反作用力”。以此引導學生運用所學知識分析和解決問題：“如何找到一個力的平衡力和反作用力？平衡力與相互作用力之間有什么區別呢？”

（二）學習深度性

主問題引導式教學凸顯學生對于課堂學習過程的自主調節與把控，即注重由表及里的深層次知識建構，通過多角度、多層次的高階思維參與，實現對問題的創造性解決，促成知識向能力的轉化。

（三）教學有效性

主問題引導式教學在教學構成上仍保持教師的“教”、學生的“學”和教學目標三方面的基本內容，但有別于傳統課堂，“教”建立在對實際學情的充分把握上，這也決定了教學目標是否準確規范，既契合課程總目標，順應課程標準要求，又能夠做到具體、可操作、可檢測。換言之，教師的“教”始終為學生的“學”服務，關注的是學生發展的有效性，教學策略的有效性，以及教學預設、生成的有效性，倡導師生、生生之間的深度對話[3]。

四、主問題引導式教學設計

（一）分析教材內容，把握實際學情

一堂物理課面向的是全體學生，每一個學生都是有特點和有思想的鮮活個體，教師只有在充分把握實際學情這一動態因素的基礎上，再去審視和整合教材等教學資源，才能夠確保教學在滿足學生學習和發展需求的同時，高質量達成教學目標。主問題是整體教學中的核心，是驅動性因素，有別于課堂中隨意性和零散性的問題，主問題需要支撐起整體教學中的教學活動，通過一個或多個具有內在聯系、相互作用的主問題，架構起物理課堂。優質的主問題設計需要教師基于課程標準與實際學情深入挖掘教材，以教學過程的真實推進為考量，綜合多方因素整合完善，充分體現出物理核心素養在課堂教學當中的滲透。

（二）依托教學目標，設計主問題

主問題是教學的靈魂，其基于教學的整體性與學生的主體性而提出，對于教學效果有深刻影響。教師在完整深入研讀課程標準和教材的基礎上，圍繞教學目標、重難點內容提煉主問題，以此引領教學，首先要做到目標具體而明確，其次則要綜合各項因素，突出教學目標，一般可從物理概念、物理規律、教學重難點、物理原始問題以及實際生活等方面入手。

例如：在“楞次定律”的教學中，依據課程標準要求可知，本課教學方向是“引導學生探究感應電流方向的因素，理解把握楞次定律”。據此可設計主問題“歸納概括得出感應電流方向的規律”，課上組織學生開展“二極管發光”小實驗，建立起磁場和電流之間的相互作用觀；在分析實驗結論的基礎上，能夠從能量守恒的角度解釋磁鐵和線圈的相互作用關系。最后依據演示實驗，建構磁鐵相互作用的運動學模型。在主問題引導下，學生通過探究感應電流方向規律，完整經歷了觀念理解、實驗操作、模型建構與分析等活動，分別對應物理核心素養中的物理觀念、科學思維與科學探究核心素養，由主問題聯結知識網絡，滲透核心素養。

（三）圍繞核心問題，驅動課堂探究

教師要明確的一點是，培養學生的物理核心素養與知識傳授同等重要，而知識往往是核心素養滲透的載體，對于目標知識的理解和掌握程度決定了學生認識自然世界，解釋和適應環境的能力。在主問題引導下，高中物理課堂應凸顯并順延物理教學的基本特征，以問題、活動和應用等環節構成課堂教學主線，其中以主問題為牽引，為學生搭建自主與合作探究的平臺，促使其在充分發揮主觀能動性的過程中達成最終目標[4]。

例如：在“圓周運動”教學中，本課教學目標旨在引導學生認識圓周運動與勻速圓周運動的特征；了解描述圓周運動快慢的基本思路；了解轉速和周期的意義；理解線速度、角速度的物理意義及關系。在物理核心素養基礎之上還需要滲透化曲為直與極限思想的科學思維，最終以生活資源為依據，組織學生分析探究做圓周運動的各物理量之間的關系，形成科學認知。本課的主問題為“向心加速度”與“向心加速度的性質”，基于問題驅動原則，教師可以通過日常生活中電風扇工作時葉片上的點、時鐘指針上的點、田徑短跑賽場的運動員創設情境，提出問題“都在做什么運動軌跡呢？如何比較運動的快慢呢？”引入圓周運動。隨后，以自行車的大小兩個齒輪引出運動的快慢引發學生思考：“自行車的大齒輪、小齒輪、后輪中的質點都在做圓周運動，哪些點運動得更快？如何比較快慢呢？”即探究圓周運動的具體特征及物理量之間的關系。隨后以空中飛椅等娛樂場中的游戲創設情境，引導學生分析做圓周運動的對象及其所受到的力，即向心力與變速圓周運動的受力特征。教學至此，學生已經能夠辨別生活中的圓周運動類型。在最后一個科學探究環節中，教師以“物體隨著地球一起繞地軸自轉”引發學生的思考：“物體處在地球上不同緯度，自轉周期是否一樣？所轉過的角度是否一樣？”解決本題后的學生，了解了轉速與周期的意義，即理解了線速度、角速度的物理意義和關系，完成對教學重難點的突破。

（四）突出教學重難點，發展核心素養

課程標準中指出物理學科核心素養是學生在物理學習中逐步形成的，表現為適應個人終身發展和社會發展所需的正確價值觀、必備品質與關鍵能力的綜合，這同樣也是物理學科育人價值的集中體現。在核心素養導向下，教師應當從教學實際出發，分析整合內容，明晰教學重難點，提煉課堂主任務，設置緊扣重難點的主問題，以此使學生在層層遞進的探究活動中經歷知識從發生到發展的過程，最終實現對知識的有意義建構，發展核心素養[5]。

例如：在“自由落體運動”教學中，本課是對勻變速直線運動內容的一個運用和升華，是高中階段物理學習的重要內容。為在突出教學重難點的基礎上，培養發展學生的核心素養，教師可以將物理學史與伽利略研究自由落體的科學方法進行融合，以使教學內容更加符合培養學生核心素養的目標。至此，本課的主問題就確定為“如何構建自由落體運動的模型”，在此過程中引導學生重點體會伽利略研究自由落體的科學思維和方法，探究出自由落體加速度和自由落體運動的規律。明確課程目標后，教師需要呈現主問題，并且要引導學生在學習中反復經歷問題解決的過程，從構建真實的問題情境到思考建構新知，發展各項核心素養，其中的核心環節就是要讓學生清楚物體下落快慢中阻力的作用。首先，教師開始演示實驗（其間可讓學生選擇跟做），將一張A4紙與重物從同一高度同時下落，讓學生觀察下落的過程（滲透對學生觀察能力、邏輯推理能力以及根據現象總結結論能力的培養），學生通過觀察發現與生活經驗一致的現象，即“重的物體下落得快”。緊接著立即開始第二個實驗，將A4紙揉成紙團后，再與重物從同一高度落下，依舊讓學生觀察實驗現象。學生發現兩個物體下落速度變得一樣，引發認知沖突。此時引出主問題下的第一個問題：“是什么原因影響了物體下落的快慢？”在充分思考后，學生意識到空氣阻力會影響物體的下落，此時教師順勢開始第三個實驗——牛頓管實驗。當發現在真空環境下，輕重不同的物體下落速度一樣時，猜想被驗證，而自由落體的概念也被推導出來，學生認識到自由落體運動是一種加速運動。本課不僅在主問題引導下使學生自主推導出自由落體運動概念，而且教師在引入伽利略研究自由落體的過程中使學生體會到了從猜想與假說到數學推理，再到實驗驗證和邏輯推理的發展，提高學生的科學思維。經過模型建構后，學生需要進行小組合作探究實驗，該實驗在探究小車速度與時間關系的基礎上完成，所以學生具備一定操作基礎，最后根據之前所學過的處理v-t圖像相關內容得出自由落體運動的加速度及其規律。

結束語

綜上所述，主問題引導式教學為一線教師優化物理教學設計提供了新的思路，通過有效開展針對性的主問題引導式教學，激發了學生的探究學習興趣，使得課堂知識建構由零散趨向于整體、系統化，學生的思維階梯化，實現了教學質量與核心素養的同步提升。

參考文獻

[1]谷海躍，陳新華.促進高中物理深度學習的“問題鏈”策略研究：以“電表的改裝”教學為例[J].物理教學，2020，42（11）：25-28，3.

[2]王遠虎.高中物理實驗問題解決的策略性知識教學過程設計：以“測定電源的電動勢和內電阻”教學為例[J].物理教師，2020，41（10）：31-34.

[3]辛賾，陳燕華.基于“問題鏈”的教學邏輯構建探討：以高中物理“重心”教學為例[J].物理教師，2020，41（6）：24-28.

[4]周洪池.指向核心素養的高中物理問題導學式復習課的教學設計：以“萬有引力定律及其應用”為例[J].物理教師，2019，40（10）：5-8.

[5]王俊.觀念、問題、過程、溯源：例談高中物理學科核心素養的培養策略[J].教育科學論壇，2019（4）：42-45.