盧盛君

摘要：

核心問(wèn)題是指具有一定綜合性、探究性和包容性的原始物理問(wèn)題。核心問(wèn)題來(lái)源于真實(shí)情境，并且貼近結(jié)合了教學(xué)需要。在高中物理教學(xué)中應(yīng)用核心問(wèn)題是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的一種有效策略。本文將核心問(wèn)題分為理論推導(dǎo)型、實(shí)驗(yàn)操作型和創(chuàng)新設(shè)計(jì)型三大類，并結(jié)合實(shí)例分別進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：核心問(wèn)題??高中物理??核心素養(yǎng)??發(fā)展策略

在高中物理課堂教學(xué)中，教師會(huì)提出許多問(wèn)題，但是這些問(wèn)題一般是針對(duì)記憶性內(nèi)容或者解題技巧的。由于這些問(wèn)題和真實(shí)情境下的物理相去甚遠(yuǎn)，因而它們對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)效果不佳。為了有效地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，需要設(shè)計(jì)針對(duì)性更強(qiáng)的核心問(wèn)題。

一、核心問(wèn)題的概念及來(lái)源

1.核心問(wèn)題的概念

核心問(wèn)題是具有一定綜合性、探究性和包容性的原始物理問(wèn)題，其從原始問(wèn)題中來(lái)，但是又進(jìn)行了必要的教學(xué)處理，更加貼合高中物理教學(xué)需要。核心問(wèn)題中的綜合性是指其涉及的物理知識(shí)較為廣泛，不是僅僅針對(duì)單一的物理知識(shí);核心問(wèn)題中的探究性是指其答案不顯而易見(jiàn)，需要經(jīng)過(guò)一番思考、分析，甚至試驗(yàn)才可以獲得;核心問(wèn)題中的包容性是指其適合所有水平的學(xué)生來(lái)解答，而不是針對(duì)少數(shù)物理能力較強(qiáng)的學(xué)生。核心問(wèn)題以其優(yōu)良的教育特性將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)融入其中，學(xué)生在解決核心問(wèn)題的過(guò)程中可以逐步形成高中物理核心素養(yǎng)。

2.核心問(wèn)題的來(lái)源

核心問(wèn)題主要來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)和生活，也有一些來(lái)源于物理學(xué)史或者物理前沿。在高中物理教學(xué)中所應(yīng)用的核心問(wèn)題，主要從教師對(duì)生活和生產(chǎn)的觀察，以及對(duì)物理學(xué)相關(guān)資料的閱讀中獲取。一個(gè)高質(zhì)量的核心問(wèn)題應(yīng)該是和教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)，具有生動(dòng)背景和一定復(fù)雜度的。和教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的核心問(wèn)題適用于物理教學(xué)，能夠使學(xué)生通過(guò)對(duì)核心問(wèn)題的探究，完成物理知識(shí)的學(xué)習(xí);具有生動(dòng)背景的核心問(wèn)題能夠引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，促使學(xué)生主動(dòng)進(jìn)入問(wèn)題探究;具有一定復(fù)雜度的核心問(wèn)題可以給學(xué)生提供更多的探究機(jī)會(huì)，讓學(xué)生沉浸其中，體驗(yàn)更多物理知識(shí)形成的過(guò)程。為了設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的核心問(wèn)題，教師應(yīng)該不斷地收集和整理相關(guān)的資源，并對(duì)這些資源進(jìn)行必要的教學(xué)處理，以適應(yīng)教學(xué)需要。

二、核心問(wèn)題推進(jìn)高中物理核心素養(yǎng)形成的實(shí)踐

目前，高中物理課堂教學(xué)在積極地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。在這一背景下，教師可以在課堂教學(xué)中應(yīng)用核心問(wèn)題。核心問(wèn)題的應(yīng)用必將使物理課堂教學(xué)發(fā)生許多有益的革新。

1.理論推導(dǎo)型核心問(wèn)題的應(yīng)用

理論推導(dǎo)型核心問(wèn)題是指采用理論推導(dǎo)的方式來(lái)解決的一類核心問(wèn)題。物理學(xué)研究的目標(biāo)是建立一整套普適的理論體系。理論推導(dǎo)過(guò)程中會(huì)涉及許多物理思想方法和思維方法的應(yīng)用。學(xué)生在理論推導(dǎo)中還要借助于一些數(shù)學(xué)工具?？梢钥闯觯碚撏茖?dǎo)型核心問(wèn)題可以促進(jìn)學(xué)生以邏輯思維為中心的思維能力的發(fā)展，并能夠讓學(xué)生體悟到眾多物理思想方法的本質(zhì)。在高中物理教學(xué)中，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選取合適的理論推導(dǎo)型問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生采用邏輯推導(dǎo)的方式來(lái)解決。

比如，進(jìn)行電源最大輸出功率教學(xué)時(shí)，本節(jié)教學(xué)內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)推導(dǎo)和分析的過(guò)程，應(yīng)用理論推導(dǎo)型核心問(wèn)題比較適合。首先，教師提出幾個(gè)問(wèn)題。問(wèn)題1：在一個(gè)電路中，外電阻變化如何影響輸出功率？問(wèn)題2：如何才可以得到最大的輸出功率？對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，學(xué)生運(yùn)用功率計(jì)算公式時(shí)發(fā)現(xiàn)：電阻變大，電流會(huì)減小，無(wú)法判斷是不是負(fù)載電阻越大，功率越大。對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題，學(xué)生需要進(jìn)行復(fù)雜的理論推導(dǎo)過(guò)程。教師可以給予學(xué)生足夠時(shí)間，并且允許學(xué)生進(jìn)行討論。學(xué)生在推導(dǎo)過(guò)程中應(yīng)用數(shù)學(xué)求極值的方法得出了答案。接著，教師再提出一些針對(duì)性問(wèn)題，讓學(xué)生驗(yàn)證剛剛通過(guò)理論推導(dǎo)所得到的結(jié)論。在本次教學(xué)過(guò)程中，教師提出了理論推導(dǎo)型核心問(wèn)題，學(xué)生在解決核心問(wèn)題的時(shí)候借助于大量邏輯思維方式，并結(jié)合了數(shù)學(xué)求極值的方法。學(xué)生通過(guò)理論推導(dǎo)體驗(yàn)知道了物理問(wèn)題的結(jié)論并不是憑借感覺(jué)就可以得到的，而是需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理。在許多時(shí)候，使用數(shù)學(xué)方法可以揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)。在本次教學(xué)中，學(xué)生的物理思想、科學(xué)品質(zhì)等相關(guān)的高中物理核心素養(yǎng)元素都得到了一定程度的訓(xùn)練。

2.實(shí)驗(yàn)操作型核心問(wèn)題的應(yīng)用

任何理論都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)既是一種探究方式，也是一種建構(gòu)方式。實(shí)驗(yàn)操作型核心問(wèn)題可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施探究，以提升核心素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)操作型核心問(wèn)題的設(shè)計(jì)最好具有較大的包容性，允許學(xué)生使用多種方法展示實(shí)驗(yàn)探究。在應(yīng)用實(shí)驗(yàn)操作型核心問(wèn)題中，教師應(yīng)該積極地幫助學(xué)生準(zhǔn)備各種實(shí)驗(yàn)器材。如果有可能，則盡量利用生活中常見(jiàn)的物品來(lái)做實(shí)驗(yàn)。

比如，在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師可以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)操作型核心問(wèn)題。理論分析在平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)中占據(jù)主體地位，但是理論分析所得結(jié)果難以讓學(xué)生信服。如果教師采用實(shí)驗(yàn)操作型的核心問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生探究，則可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題。在教學(xué)中教師提出問(wèn)題：“我們通過(guò)理論推導(dǎo)，已經(jīng)得到了平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，并將其進(jìn)行了分解。那么你們能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證理論，分析所得結(jié)果的正確性呢？”許多學(xué)生提出了采用頻閃照片記錄平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程的方法來(lái)展開(kāi)研究。教師提供頻閃照片的拍攝裝置。通過(guò)拍攝，學(xué)生得到了物體做平拋運(yùn)動(dòng)的照片。接著，學(xué)生結(jié)合勻速運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律對(duì)照片進(jìn)行分析，他們清晰地得到了最終的結(jié)論。在本次教學(xué)中，教師提出實(shí)驗(yàn)操作型核心問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行了探究，驗(yàn)證了理論分析的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的困難和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。通過(guò)本次教學(xué)，學(xué)生多方面的能力得以發(fā)展，促進(jìn)了核心素養(yǎng)的發(fā)展。

3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)型核心問(wèn)題的應(yīng)用

創(chuàng)新設(shè)計(jì)型問(wèn)題是以激發(fā)創(chuàng)意、設(shè)計(jì)實(shí)用作品為核心所提出的一些問(wèn)題。創(chuàng)造能力對(duì)學(xué)生的發(fā)展有極其重要的作用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型，社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才的需求越來(lái)越多，而基礎(chǔ)教育對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)明顯不能夠適應(yīng)這種要求。高中物理核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維是和創(chuàng)新密不可分的，如果能夠通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)型核心問(wèn)題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，則可以解決此困境。

比如，進(jìn)行傳感器教學(xué)時(shí)，教師可以提出這樣的創(chuàng)新設(shè)計(jì)型核心問(wèn)題：“在夏天，常常會(huì)出現(xiàn)暴雨。如果我們將衣服、被子曬在外面，可能會(huì)被突然來(lái)臨的暴雨淋濕。那么，我們能不能利用傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)收衣服的衣架呢？”學(xué)生先分析問(wèn)題中的實(shí)際情境，抓住下暴雨時(shí)烏云大作、沒(méi)有陽(yáng)光的特點(diǎn)，認(rèn)為可以使用光傳感器、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置等制作衣架。如果要下暴雨了，光傳感器會(huì)發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)裝置收回外面的衣服;如果太陽(yáng)出來(lái)了，光傳感器會(huì)發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，將衣架伸出室外。學(xué)生在解決這個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)型核心問(wèn)題時(shí)，除了要用到所學(xué)的有關(guān)傳感器的知識(shí)，還運(yùn)用了其他多種思維形式和探究方式，這些都是有利于核心素養(yǎng)形成的行為。在本次教學(xué)中，創(chuàng)新設(shè)計(jì)型問(wèn)題較好地得以實(shí)施。學(xué)生的思考、討論、創(chuàng)意都在緊張而愉悅的氛圍下進(jìn)行，他們最終完成了作品的設(shè)計(jì)。他們可能在課外將設(shè)計(jì)的作品變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，這將會(huì)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。

綜上所述，核心問(wèn)題中融合了眾多探究因素，在探究核心問(wèn)題答案的過(guò)程中需要用到科學(xué)的思維方式、實(shí)驗(yàn)探究形式，這些都可以促進(jìn)學(xué)生各種物理觀念的形成。同時(shí)，在探究過(guò)程中，學(xué)生的科學(xué)意識(shí)、社會(huì)責(zé)任等都會(huì)得到一定程度的發(fā)展?？梢韵嘈?，在未來(lái)的高中物理教學(xué)中，核心問(wèn)題將會(huì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

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責(zé)任編輯：丁?蔚