基于核心素养培养的高中物理课堂问题设计方式

王向阳

【摘 要】高中物理学科的核心素养包括科学思维、推理能力、实践操作能力、知识迁移能力等。这些能力的培养对于学生情感态度、价值观的培养具有很大的帮助，而且有利于学生的发展。因此，教师可以设计基于核心素养的高中物理课堂问题，使学生在问题的发现、理解、分析和解决中，将理论和实践相结合，深入理解、记忆课堂知识，在课堂上与教师有效互动;也可以借助能够凸显课程重点且紧密衔接上章节学习知识点的典型问题，使学生更好地发挥主观能动性，参与课堂活动，从而发展学生的智力，提高学生的综合能力，培养学生良好的物理学科核心素养。本文主要探讨课堂问题设计的方法及原则。

【关键词】核心素养;高中物理;课堂问题设计;原则;方法

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2020）28-0069-02

高中物理的核心素养是学生在接受高中物理教育过程中一步一步产生的，其属于适应学生终身学习、社会发展所需要的科学的基础知识、能力、情感、态度、价值观的综合表现，也属于学生发展必备的一项重要素质。所以在课堂上教师不仅要注重提升学生的知识水平，还要重视培养学生的核心素养，促进学生综合能力的提升，而合理设计高中物理课堂问题能够加快学生核心素养的养成。本文主要介绍问题设计的原则和方法。

1   基于核心素养培养的高中物理课堂问题设计的原则

高中物理教师首先要合理设计课堂问题，抓住教学中的重难点及内在矛盾，实现新旧知识的有效结合，减少学生在问题的理解、探讨及解题过程中的困難，进而深入教材，积极思考[1]。其次，要紧紧围绕着教学目标及重难点，突出知识的重难点，设计出题意清楚、逻辑分明、语言简练的问题，促使学生可以在解题过程中深入理解公式、原理、定理及概念，还可以解答当前的疑惑，纠正思想上的错误，完善物理知识架构。最后，教师设计问题时，既要满足学生学习的需求，使其有所收获，还要以学生已掌握的理论知识为依据，使学生有能力自主解决问题，从而拓展学生的发展空间，培养学生的核心素养。

2   基于核心素养培养的高中物理课堂设计的方法

2.1  引导学生自主探究问题，培养他们的科学思维

科学思维是物理核心素养中的基础部分，其能使学生形成科学而严谨的学习态度。在过去的教学中，教师采取灌输式的教学模式，让学生死记硬背物理概念和规律。这使学生难以扎实掌握物理知识的规律，难以灵活运用知识。而在课堂上设置合理的问题，能培养学生的科学思维[2]。如在教学“重力势能”时，教师可以先让学生围绕知识“重力做的功”“重力势能”自主探究，再让学生结合初中时学过的物理知识，理解和探索“物体的重力势能等于其所受重力和所处高度的乘积”。同时也要询问学生：“重力做功和势能之间的关系是怎样的？”使学生通过自主探究，掌握基本的物理概念，培养科学思维。再如在教学“磁场”时，教师可以让学生分析家里的电视机以及微波炉等的工作原理，并概括使用这些家电所需要的知识;同时深入探讨关于磁感线、磁场的性质、磁感应强度和磁场的应用等有关的理论知识，促进学生核心素养的提升。

2.2  借助例题设计问题，培养学生的推理能力

推理能力是物理学科中非常重要的一种素养，其关系到学生对知识的推测和应用。在核心素养的背景下，为了培养学生的推理能力，教师要借助例题设计问题，引导学生主动探索物理概念和规律，从而使学生形成推理能力，为学生核心素养的提升奠定一定的基础。教师要结合课后习题或者测验中学生没有掌握的知识点及出现的错误设计问题，这些问题既包括即将学习的知识，也包括已学习的重点，形成前后课程的有效衔接，突破教材的重难点，发展学生的思维逻辑模式，促使学生积极理解、探讨，快速寻求问题的正确解题思路、方法、步骤，并进行反思，弥补知识漏洞。如在教学“自由落体运动”时，教师可以贴合生活实际场景的问题为例，引导学生更好地掌握自由落体运动的概念原理。可以先举例“在一定的高度下，同时抛下石头以及羽毛，看其下落的速度”，之后再讨论亚里士多德“越重的物体下落速度越快”这一观点的正确性。此时教师可以引导学生亲自动手操作，将课桌上的同等面积的橡皮和纸片从同一高度同时抛下，也可以取两张几乎相同的纸片，将其中一片纸片揉成纸团之后与正常的纸片同时抛下，探讨纸团、纸片和橡皮落地的时间，再探讨物体重量不同、形态不同的物体哪一个下落速度快，根据实验现象，深入探讨其中的原理，从而使学生掌握自由落体运动的原理。

2.3  借助实验设计问题，提高学生的实践操作能力

在物理教学中，实验是必不可少的一部分。通过开展一些实验，能极大提升学生的核心素养和综合能力。教师要改变过去的传统教学理念，不以考试为主，而要围绕核心素养的培养，设计一些物理实验和操作环节[3]。如在教学“感应电动势的大小”时，教师可以将学生分成不同的小组，使学生了解本次实验的目标，然后再给学生展示导体切割磁感线，引导学生观察“导体与磁体产生相对运动导致闭合电路的磁场产生的变化”。教师可以询问学生：“在实验中得出了什么结论？”学生回答：“穿过闭合电路的磁通量变化越快，感应电流和感应电动势也越大。”在获得这个结论之后，教师再引导学生推理法拉第电磁感应定律，使学生最终发现“电路里感应电动势的大小和穿过电路的磁通量的变化是成正比的”。

再如在教学“机械能守恒定律”时，教师可用线悬挂一个钢球，促使其摆动，让学生观察钢球的运动情况，同时用细线悬挂一个泡沫球，再让学生观察泡沫球的运动情况，思考一系列问题：“钢球在左右两侧的高度一致吗？机械能产生了什么变化？怎样改变钢球的运动状况？泡沫球的运动情况是怎样的？怎样才能使机械守恒？如果只受重力，那么物体运动机械能守恒吗？”通过这样的实验设置问题，可以全面培养学生的物理核心素养。

2.4  设计生活化的问题，培养学生的人文素养

人文素养也是核心素养的一部分。教师可拓展物理教学，提出生活化的问题，培养学生的人文素养[4]。如在教学匀速圆周运动、超重、失重等知识点时，教师可以将嫦娥四号探测器的发射及接收紧密连接，借助于学生关注的社会热点问题，以此为背景，设计考查学生知识实际应用能力的问题。也可以引导学生围绕“嫦娥四号”探测器变轨控制和降轨控制时表现出来的关于匀速圆周运动、超重及失重现象展开讨论，结合教师设置的“关于变轨控制和降轨控制时，嫦娥四号探测器中的物体是处于超重还是失重状态或者是相比于地球同步卫星，嫦娥四号探测器有哪些不同？”等开放性问题深入探究。还可以体育课上学生的足球和篮球体育运动为核心设计生活化的课堂习题，让学生探讨在足球或篮球飞出去时，学生的施力大小与足球或籃球抛出的速度大小是否呈正相关，探讨此种观点是否正确。随后，教师可以要求学生根据教师提供的实验素材，结合学习的关于加速直线运动、牵引力及速度的关系，借由验证性实验精心设计，探讨如果物体受某一个力做直线加速运动时，减小该物体所受牵引力的情况下，物体速度会出现的变化。还可以借助学生在实验设计及动手操作时的自主思考，帮助学生形成实事求是、科学严谨的科学态度，使学生在学习物理知识的过程中，各方面的素养得到全面提升。

2.5  拓展旧知识设计问题，培养学生的知识迁移能力

所有问题的设定，都需要促使学生体验核心概念的产生，这是物理学习的基础。教师要在问题中拓展旧知识，使得学生在物理情境中观察、思考、对比和掌握物理的概念，培养学生的知识迁移能力。同时，知识迁移能力也是物理核心素养中的关键素养。如在教学“电势能和电势”时，教师设计了这样的问题：“在下图中，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿着直线从A转移至B，静电力做的功是多少？如果q沿着折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功是多少？如果q沿着曲线从A点转移至B点，静电力做的功是多少？这样的情境和我们熟悉的什么情境相似？”

通过设置上面的问题，让学生比较和思考，将新旧知识结合，掌握物理的概念和原理。这不但具有一定的思维含量，同时也符合物理学科核心素养的培养要求。

综上所述，在问题设计过程中，教师需要站在培养学生核心素养的角度上，了解学生的个性需求、学习需求及兴趣爱好，营造轻松愉悦、具有一定深度的问题情境，使学生既能获取理论知识，又能提高学科核心素养。

【参考文献】

[1]王鑫淼.基于核心素养下的高中物理课堂探究[J].科技风，2019（2）.

[2]马东.基于核心素养理念下高中物理课堂教学的实践研究[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2019.

[3]郑刚.基于核心素养导向的高中物理翻转课堂教学模式的思考[C].教师教育论坛（第一辑）.广西写作学会教学研究专业委员会，2019.

[4]邱婷.核心素养下的高中物理课堂教学策略[J].中外交流，2018（8）.