巧用问题链激活高中物理课堂研究
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摘要：新课程视域下，立足于物理学科的特点，结合高中阶段学生的认知发展规律科学设计问题链并将其融入课堂教学的每一个环节，可充分发挥问题链的引导价值，使得学生在思考、探究和解决问题的过程中深层次构建物理知识，并促进思维和能力的发展。基于此，本论文结合一定的课堂教学实践，分析了高中物理课堂教学现状，分析了问题链在高中物理课堂教学中的具体运用。
关键词：高中物理；问题链；深度学习；核心素养
伴随着新课程改革的实施，高中物理教学目标也随之发生转变，从最初的“知识本位”到“双基”教学目标，再到如今的“物理核心素养”。在这一背景下，高中物理教师在优化课堂教学时，不能局限于学生是否已经掌握了相关的基础知识，还应思考学生在知识探究的过程中思维能力是否得到了发展、知识应用和问题解决能力是否得到了提升。而要实现这一目标，高中物理教师唯有结合教学内容、学生的认知发展水平科学设计出一系列问题并将其串联成为问题链，才能指引学生围绕问题展开思考、探究、解决，最终促进知识、思维和能力目标的达成。
一、核心素养视域下高中物理课堂教学现状
高中物理学科素养的提出不仅明确了当前高中物理教师设计、组织教学的方向，也对其提出更高的要求。纵观课堂教学现状，我们的教学依然存在诸多问题，集中体现在以下五个方面：第一，忽视知识形成过程、思维过程。高中物理教师在开展课堂教学时，由于长时间束缚在“以考试为导向”的教学形式中，常常将理论知识直接呈现在学生面前，并未引导学生围绕探究方案展开探究学习。在这种情况下，高中物理课堂教学出现了“重视结果、轻视过程”的现象，忽视了物理知识形成过程以及学生在学习过程中的思维发展情况。如此，学生学习到的知识始终停留在浅层阶段，难以对物理知识形成深刻的理解。长此以往学生处于被动的学习状态，不仅阻碍了学生的学习主动性，也束缚了学生多种能力和思维的发展。第二，并未构建良好的学习环境。为了最大限度地提高教学的质量和效率，营造良好的课堂氛围和学习环境至关重要。但在实践教学的过程中，高中物理教师常常“独霸”课堂，忽视了学生在课堂上的参与度。同时，教师很少关注教学方法的更新，并未结合课堂提问、生活教学、多媒体技术等新型的教学手段为学生营造积极思考和探究的良好环境。这导致学生始终徘徊在课堂之外，制约了物理课堂教学效果的提升。第三，课堂教学主体不够明确。新课程改革重塑了师生角色，明确了学生在课堂上的主体地位，要求教师应从课堂“主宰者”的身份中解放出来，逐渐转变为学习的引导者、探究者、辅助者。但在调查中发现，当前高中物理教师在组织课堂教学时存在明显的“经验性”，常常是结合自身的教学经验或者自身对新课标的理解设计教学方案。同时，在具体实施教学时也忽视了学生课堂参与积极性的培养，而是一味地“强制灌输”［1］。如此一来，在高中物理课堂教学中学生主体地位的缺失严重制约了课堂教学效果的提升。第四，缺乏整合教学内容。随着新课程改革的不断深入，我们的教学应该更加关注学生的知识整合能力以及物理知识的迁移、应用能力。但在教学实践中，高中物理教师基本上都是按照教材的安排进行教学，并未对教学内容进行调整、整合，并未帮助学生建立知识间的逻辑结构，致使学生学习到的知识基本上都是孤立的、零碎的。在这种情况下，学生很难在学习中实现知识的迁移、应用，难以满足新课程下的物理教学要求。第五，教学评价过分关注结果。当前，高中物理教师在对学生学习效果进行评价时基本上是以纸笔测试为主要形式，以学生的物理成绩作为衡量学生学习水平的唯一标准。在这种评价形式下，教师弱化了学生物理思维、能力发展情况，制约了评价的全面性、客观性；同时，传统的高中物理课堂评价体系基本上是以教师作为评价主体，学生只是被动地接受教师评价，这严重制约了高中物理教学评价的导向性、激励性功能。
（一）创设问题链，激活内在求知欲望
在对高中生物理学习兴趣调查中发现，高中生的物理学习兴趣十分低下。导致出现这种情况的原因有很多，除了学科特点的制约，还受到“应试教学”理念的束缚，致使物理课堂学习呈现出极强的“被动性”“依赖性”。基于此，高中物理教师在优化课堂教学时必须结合教学内容精心设计问题链，驱动学生的求知欲望和好奇心。而要实现这一点，教师在创设问题链时应注意：首先，应指向核心素养，围绕教学内容和重难点精心设计出具有思考价值、探究价值的问题，并运用巧妙的方式将其串联起来；其次，还应贴近学生的实际生活，设计出具有生活化的问题，以便于吸引学生的注意力；最后，在设计问题链时还应关注问题之间的层次性、逻辑性，确保设计出来的问题链一环紧扣一环，问题和问题之间都存在极强的关联性，以便于学生在问题链的引领下形成系统化的思维［2］。例如，在“通电自感和断电自感现象”的课堂教学中，为了激发学生的学习兴趣、唤醒学生的求知欲望，就借助了问题链教学模式：教师先给学生展示了相关的图示，并邀请两名学生上台演示这一实验。待到实验完成之后，教师可以借助问题链的模式给学生设计一连串的问题：为什么将电路的开关S闭合时，我们没有产生任何感觉？此时，我们将开关S断开，手就会出现麻了一下的感觉，这是什么原因？为什么不是一直麻麻的刺痛感，而仅仅是一下麻麻的刺痛感？开关S被断开之后，线圈对电流的阻碍作用又是怎么样的？电流的方向又如何？如此，教师先借助实验情境，再通过问题链的引领，可最大限度激发学生的内在探究欲望，使得学生在内在欲望的驱动下产生更加积极的、正向的探究学习行为。
（二）以问题链启发，引导学生探究
以往高中物理教师在开展课堂教学时常常采用“强制灌输”的教学模式。在这种教学模式下，学生在学习的过程中始终停留在“死记硬背”的浅层阶段，难以对物理现象、物理概念和物理定律等形成深刻的认知，致使学生的课堂学习效果大打折扣。而随着新课程改革的不断深入，其明确了学生的课堂主体地位，倡导“自主、合作、探究”的学习模式。基于此，高中物理教师唯有摒除传统的教学模式，科学设计出具有探究价值的物理问题链，充分发挥问题链的引导价值，才能使学生在物理问题的思考、探究、解决中完成物理知识的深度建构，并促进能力和思维的发展。例如，在“伏安法测电阻”的实验教学中，为了引导学生更好地参与到知识探究学习中，教师可以结合教学内容为学生设计一个中心问题：“电压表及电流表有电阻吗？在实验中会对具体的测量结果产生什么样的影响呢？”由于这一问题难度比较大，学生很难直接参与到探究学习中。之后，教师又以此问题作为出发点，给学生设计了五个小的问题链，即：（1）电压表中是不是有电流？它本身存在电阻吗？（2）电流表上是不是也存在电压？它有电阻吗？（3）电压表上呈现出来的数值，与电阻两端是否相等？是偏大还是偏小？（4）排除一切实验干扰，实际测得的是否为理论电阻值？是否存在偏大或者偏小的现象？（5）假设手头的电流表的内阻为2Ω，电压表的内阻为2000Ω。要想对一个50Ω的电阻进行测试，应该如何设计出具体的电路呢？之后，教师引导学生以小组的形式学习知识，并在这五个问题链的引导下思考、交流、探究，最终完成理论知识的深度学习。在交流讨论的过程中，高中学生由于自身的知识、能力、思维有限，常常会遇到各种各样的困难［3］。基于此，高中物理教师应充分发挥自身的引导价值，通过适时点拨引导学生顺利完成探究任务，实现综合能力的提高。
（三）设计问题链，实现知识的迁移
高中物理教师在组织课堂教学时还应促使学生在学习中实现知识的迁移和灵活运用，最终提升学生的物理综合素养。同时，针对高中物理学科来说，一些物理现象、物理知识从表面上来说虽然比较复杂，但隐藏在其背后的本质规律却比较简单。因此，在高中物理深度教学中，教师还应培养学生的知识迁移能力，能够促使学生将以往所学的知识进行拓展，并用于新知识的学习中。而要实现这一目标，高中物理教师在培养和发展学生知识迁移能力时就可灵活借助迁移问题链这一工具，借助问题链的引领，促使学生在学习中实现思维、能力的迁移和发展，最终实现物理知识的深度学习。例如，在“机械能守恒定律”教学中，为了促进学科素养的落实以及促进物理知识的内化、迁移，教师应指向教学内容设计与学生学情相契合的问题链：（1）举例说明什么是机械能守恒定律？（2）物体在自学周刊LEARNINGWEEKLYSep.2022Vol.252022年9月第25期由落体过程中的动能的该变量判断方法？（3）打点计时器主要是用来测定什么？（4）在实验中，还可以利用什么样的方法对某一个时刻的瞬时速度进行测定？纵观这四个问题，第一个问题聚焦“机械守恒定律”；第二个问题则对其进行了迁移，使其到该定律的表现层面上；第三个问题则进一步迁移，促使其达到定律的衍生层面上；第四个问题则迁移到核心。如此一来，通过问题链的引导，教师可引导学生在问题的思考、探究和解决中对本章节中所有内容进行深度学习，并在深度学习中促进知识的内化和迁移，培养学生的知识迁移能力［4］。
（四）设计整合型问题链，形成系统化知识结构体系
在高中物理教学中，由于物理知识极具抽象性、逻辑性，且物理各个知识点之间也存在复杂的关系，这无形中增加了学生的学习难度。纵观高中物理课堂教学现状，我们尚未摆脱传统教学模式的束缚，导致学生在物理学习中呈现出极强的碎片化，难以在学习中形成一个系统化的知识体系。而要实现这一目标，高中物理教师就可借助整合性的问题链引导学生在问题链驱动下，将碎片化的物理知识系统化。例如，在“功与能关系”的教学中，关于“斜坡下滑”类的物理问题尤为常见，为了引导学生在这一物理问题中对“受力、做功、能变”等相关的物理知识进行系统化整合，以便于学生开展深度探究，高中物理教师可以给学生设计问题链：对物体受力情况进行分析，作图指出这些力的大小、方向？对每个方向上的力做功情况进行计算？物块在下滑的过程中，动能、势能、机械能都发生了什么变化？如此一来，学生可在问题链的引导下对与其相关的知识进行整合，促使学生在学习中形成了系统化的知识网络体系。
（五）设计思维型问题链，促进物理核心素养的落实
在以往的高中物理课堂教学中，受到应试教学理念的束缚，教师常常将教学的重点集中在物理知识传授中，忽视了学生思维的发展。而在物理核心素养要求下，教师还应指向学生的思维发展，促使学生在物理知识探究中拓展自身的思维广度、思维深度，最终在学习中形成极强的物理思维能力。而要实现这一目标，高中物理教师应设计具有解题型的问题链，充分发挥问题链的引导作用，引领学生经历问题思考—探究—解决的过程，最终促进学生思维的长足发展，真正实现既定的教学目标。例如，在“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的物理实验教学中，为了达到既定的思维目标，教师可以设计层次性、阶梯性的思维问题链，确保学生在问题探究中实现既定的教学目标。在这一问题链中，主要包含了七个问题，即：（1）影响物体加速的因素都有哪些？（2）这些影响因素之间存在什么样的关系？（3）在对多个物理量之间的关系进行探究时可运用什么物理思想？选择什么样的实验器材？如何对加速度和力之间的关系、加速度和质量的关系进行确定？（4）要进行本实验，需要哪些器材？运用什么样的办法对加速度进行测试？怎样对物体的受力和质量进行测量？（5）在运用固定打点计时器的时候应注意什么？（6）如何设计具体的实验步骤？在进行实验时应注意什么？（7）在实验中将加速度、力、质量测量出来，并思考运用什么样的方法建立关系？在这一实验中，产生误差的原因是什么？如此一来，高中学生在思维性问题链的引导和启发下能够主动地进行猜想、假设，并据此设计实验方案展开探究和验证，高效完成知识、能力、思维目标。
三、结语
综上所述，新课程改革背景下，问题链作为一种深度学习模式已经在课堂教学中得到了广泛的应用，有效激活了学生的内在驱动力，使其以更加积极主动的状态参与到知识探究中。基于此，高中物理教师必须摒除传统的教学理念、模式的束缚，科学设计出与学生认知发展区相契合的问题链，并将其灵活运用到课堂教学的每一个环节，进而激发学生的物理学习兴趣，培养和发展学生的物理核心素养，实现学生的全面发展。
参考文献：
［1］尹征.深度学习视域下高中物理必修一力学“问题串”教学策略研究［D］.西北师范大学，2021.
［2］高子义.基于物理学科核心素养的问题链设计策略研究［D］.西北师范大学，2021.
［3］李娇阳.“问题链”教学模式在中学物理电磁学教学中的应用［D］.中央民族大学，2021.
［4］王向宏.巧用问题链激活高中物理课堂的策略［J］.读写算，2021（7）：111.
作者:王理军 单位:甘肃省镇原县屯字中学
