胡生青 卞望來 李威

摘? ?要：高三物理“思維鏈”問題情境復(fù)習(xí)教學(xué)不僅可以提高復(fù)習(xí)課的效率，而且可以使高考考查的各項指標在課堂中有效“落地”。具體實施方法就是讓“知識問題化、問題情境化”，主要從兩個角度入手：同一情境的問題串，完善思維結(jié)構(gòu);同一問題的情境串，提升思維品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：問題情境思維;復(fù)習(xí)教學(xué);思維鏈

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2020）11-0003-4

1? ? 問題提出

在新課教學(xué)中，一般是先研究規(guī)律再討論應(yīng)用，如果在復(fù)習(xí)課教學(xué)中還是按這樣的模式對概念和規(guī)律進行梳理，不結(jié)合具體情境和問題，顯然是空對空，學(xué)生的大腦思維也容易疲勞，復(fù)習(xí)效果就不理想。因此，在復(fù)習(xí)教學(xué)中要讓“知識問題化”，帶著問題去復(fù)習(xí)知識，以此調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。高三物理課堂教學(xué)的主要內(nèi)容是知識點復(fù)習(xí)與專題復(fù)習(xí)，其重要路徑是將學(xué)生在高一、高二年級物理課程學(xué)習(xí)中所形成的物理觀念和科學(xué)思維用于分析問題和解決問題，在分析和解決問題中進一步鞏固知識和發(fā)展能力。從這個角度看，在進行復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計時，教師將物理知識轉(zhuǎn)化為問題，將問題融合于情境之中，通過創(chuàng)設(shè)一定的物理情境，在情境中設(shè)問;學(xué)生進行學(xué)習(xí)就是在物理情境中思考問題，在思考問題中掌握知識。問題成為聯(lián)系知識與情境的紐帶。

從根本上說，教學(xué)設(shè)計就是問題情境設(shè)計，復(fù)習(xí)內(nèi)容從問題中來，問題是課堂的核心。正如浙江省特級教師吳加澍所言：“一節(jié)好課，就是由一連串有價值的有效問題組成的，沒有問題就沒有課堂。”學(xué)生完成一份高考卷也就是解決一定數(shù)量的問題，而大多數(shù)問題又置于物理情境中，意圖就是考核學(xué)生解決問題的能力。如果高三物理復(fù)習(xí)課采用“思維鏈”問題情境復(fù)習(xí)教學(xué)，就把平時的復(fù)習(xí)教學(xué)“演變”為“高考模擬戰(zhàn)場”，不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以增加學(xué)生在物理課堂“注意力”的持久度，課堂自然就成為高效的學(xué)習(xí)場所。高三物理“思維鏈”問題情境復(fù)習(xí)教學(xué)簡而言之就是把“知識問題化、問題情境化”，具體來說就是把課程標準中要求學(xué)生掌握的必備物理知識轉(zhuǎn)化為問題，將這些問題蘊含于特定的場合（環(huán)境）之中，即需要創(chuàng)設(shè)問題情境。情境之于知識，猶如湯之于鹽。鹽溶入湯中，才能被吸收，知識需要“溶入”情境之中，才能顯示出意義和價值。

2? ? 案例分析

下面筆者就結(jié)合“力學(xué)中的圖像問題”專題復(fù)習(xí)（見表1）來談如何實施高三物理“思維鏈”問題情境復(fù)習(xí)教學(xué)。

物理圖像能直觀展示物理過程，清晰表達物理量之間的規(guī)律，是分析物理問題的有效手段?！陡呖伎荚囌f明》對圖像問題的考查作了明確的闡述：“能根據(jù)物理問題的實際情況和所給條件，運用函數(shù)圖像進行表達和分析;能夠通過分析所給圖像明確其所表示的物理意義，用于分析和解決物理問題。”研究發(fā)現(xiàn)，近幾年全國各地物理高考卷均加強了對圖像問題的考查，考查的具體形式有四種，即“識圖、選圖、作圖和應(yīng)用圖像解決問題”;考查的目標指向是學(xué)生的信息加工、邏輯推理等關(guān)鍵能力，學(xué)生的科學(xué)思維等學(xué)科素養(yǎng)。因此，“圖像專題”就成為高三物理復(fù)習(xí)的重要課題。

我們通過實踐研究發(fā)現(xiàn)：高三物理“思維鏈”問題情境復(fù)習(xí)教學(xué)可以有效提升“圖像專題”的復(fù)習(xí)效果。學(xué)生在對“圖像問題”認知過程中會形成一個具有方向的、前后有一定關(guān)聯(lián)的思維過程?！皥D像問題”的構(gòu)建會分解成很多“小問題”逐步推進，每個“小問題”的解決就是一個思維環(huán)節(jié)，這些前后相互關(guān)聯(lián)的“小問題”逐步解決并達成“圖像問題”的構(gòu)建，形成了“圖像問題”的物理“思維鏈”。我們將這些“小問題”融于學(xué)生喜聞樂見的“情境”中，促成學(xué)生主動學(xué)習(xí)，自主生成“圖像問題”的“思維鏈”，達到了理想的復(fù)習(xí)效果。

3? ? 教學(xué)啟示

在高中物理“思維鏈”問題情境教學(xué)的實踐過程中，我們以“力學(xué)中的圖像問題”專題復(fù)習(xí)為課題，面向全市開設(shè)公開教學(xué)研討課，受到與會專家、教師的一致好評，現(xiàn)將實施過程剖析如下：

3.1? ? 同一情境的“問題串”，完善思維結(jié)構(gòu)

有效的問題情境是與學(xué)生思維發(fā)展水平和認知規(guī)律相適應(yīng)的;是圍繞學(xué)生自主生成思維鏈設(shè)計的;是按邏輯思維順序和思維水平遞進層次逐步推進的;是以思維發(fā)展為目標并為之服務(wù)的。思維鏈使諸多問題情境產(chǎn)生關(guān)聯(lián)并形成一個環(huán)環(huán)相扣、步步深入的有機整體。因此，我們在教學(xué)設(shè)計時需要明晰與圖像相關(guān)的必備知識，理清利用圖像考查學(xué)生的關(guān)鍵能力，創(chuàng)設(shè)反映相關(guān)知識與能力的問題，探尋可以將這些問題融入的物理情境。

橫觀表1中的問題1、拓展1、拓展2，在同一情境下，創(chuàng)設(shè)三個不同的問題，這三個問題在知識要求上由簡單到復(fù)雜，在能力要求上從低級到高級，在思維品質(zhì)要求上從低階到高階。問題1著眼于與圖像有關(guān)的必備知識的復(fù)習(xí)，首先通過畫簡單的v-t圖像使學(xué)生回顧與圖像相關(guān)的必備知識（軸、點、線、截距、面積、斜率的意義），這是對全體學(xué)生均要求掌握的。但由于認知能力的差異，對于中等生和優(yōu)秀生，依據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論，新問題既要難度上有所加強，又要推進課堂復(fù)習(xí)的進程，Ek-x及E-x圖像問題順其自然地承擔這個“光榮的使命”。拓展1著眼于關(guān)鍵能力的錘煉，通過調(diào)整情境參量（阻力），實現(xiàn)同一問題的情境“轉(zhuǎn)場”，使情境更加真實，在真實情境中分析和解決v-t圖像問題，錘煉學(xué)生信息轉(zhuǎn)化與數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵能力，通過Ek-x及E-x圖像問題的“加持”，使這些關(guān)鍵能力的品質(zhì)更加“醇厚”。拓展2著眼于學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，不僅情境“轉(zhuǎn)場”，而且問題的“呈現(xiàn)”和解決方式也發(fā)生改變，由畫圖轉(zhuǎn)變?yōu)檫x圖、應(yīng)用圖像解決問題，也就是使學(xué)生在新的復(fù)雜情境中分析和解決新的問題，學(xué)生需要對必備知識整合，通過信息加工，運用科學(xué)推理、分析與綜合等科學(xué)思維，獨立解決v-t圖像問題;對于更具“挑戰(zhàn)性”的Ek-x及E-x圖像問題，組織學(xué)生通過討論、合作來解決，在學(xué)生充分交流、合作探究的基礎(chǔ)上，提煉判斷圖像的方法：①函數(shù)關(guān)系;②分析圖線的斜率;③根據(jù)特殊值法;④移動坐標軸;⑤轉(zhuǎn)換物理量。

3.2? ? 同一問題的“情境串”，提升思維品質(zhì)

思維不是自然發(fā)生的，思維的過程是由問題、困惑等引發(fā)、維持和引導(dǎo)的。問題是思維的起點，問題解決是思維的終點。相互關(guān)聯(lián)的問題情境就像“土壤”，不僅滋養(yǎng)思維鏈的生長，而且引導(dǎo)思維鏈的生長方向，使思維發(fā)展完型。教育部考試中心2019年11月發(fā)布的《中國高考評價體系說明》中明確指出：情境是高考評價體系中的考查載體，基于情境的復(fù)雜程度將情境活動分為“簡單”和“復(fù)雜”兩類，這兩類情境活動承載相應(yīng)的“使命”。

縱觀表1中的問題1、拓展1、拓展2，同一問題（v-t、Ek-x及E-x圖像），通過調(diào)整參量（阻力），實現(xiàn)情境的“轉(zhuǎn)場”。阻力參量經(jīng)歷三次變化（不計阻力、恒定阻力、變化阻力），使學(xué)生面對的物理情境由理想到真實（貼近實際），由簡單到復(fù)雜。對于同一問題，三個遞進的物理情境的共同“使命”是促進學(xué)生思維鏈的自主生長，引導(dǎo)學(xué)生思維鏈的生長方向。問題1（理想情境）的主要“使命”是幫助學(xué)生掌握“圖像問題”的必備知識，在畫圖中掌握圖像中軸、點、線、截距、面積、斜率的意義，訓(xùn)練學(xué)生的一般演繹運算思維、抽象概括思維。拓展1（真實情境）的主要“使命”是錘煉學(xué)生在真實情境下分析和解決問題的關(guān)鍵能力，由于阻力的參與，使得上升和下降過程需要單獨分析，再綜合到一個圖像中，可以訓(xùn)練學(xué)生分析與綜合的思維，在思考的同時，無形中會和無阻力進行比較，訓(xùn)練學(xué)生比較與分類的思維。拓展2不僅情境實現(xiàn)“轉(zhuǎn)場”，而且解決圖像問題的呈現(xiàn)方式也實現(xiàn)“轉(zhuǎn)換”（由作圖轉(zhuǎn)換為選圖、應(yīng)用圖像解決問題），這就相當于將學(xué)生置于新的復(fù)雜情境中分析和解決全新的問題，變化的阻力使過程圖像規(guī)律變得動態(tài)難尋，不僅需要兩個情境的思維方法的加入，需要創(chuàng)新思維的加持，而且需要思維的深刻性、發(fā)散性、聚合性發(fā)揮作用，這就是拓展2（復(fù)雜情境）的主要“使命”，即促成學(xué)生高階思維的發(fā)生，培養(yǎng)思維能力。

4? ? 問題情境化的幾點說明

高三物理“思維鏈”問題情境復(fù)習(xí)教學(xué)就是以最近發(fā)展區(qū)理論、核心素養(yǎng)理念、元認知理論、建構(gòu)主義理論等為依托，以學(xué)生思維發(fā)展的完整性為目標，確立促進學(xué)生自覺發(fā)展的“最近發(fā)展區(qū)”，從學(xué)生已有的經(jīng)驗、現(xiàn)實水平出發(fā)，以思維鏈為主線創(chuàng)設(shè)適宜的問題情境，通過問題的精致設(shè)計、有序呈現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)活動與學(xué)習(xí)進程，按照思維活動的邏輯程序和思維水平遞進層次組織“鏈”式的學(xué)習(xí)活動。它以問題作為思維活動的邏輯起點，并由此層層推進、多角度輻射、多方位歸納和多路徑延展，實現(xiàn)思維發(fā)展的結(jié)構(gòu)化、完型化，促成科學(xué)思維真實而有效的發(fā)展。綜合上述實踐剖析可以看出，高三物理“思維鏈”問題情境復(fù)習(xí)教學(xué)就是讓知識問題化，問題情境化，而實施的關(guān)鍵聚焦在“問題串”和“情境串”，因此，任務(wù)情境的創(chuàng)設(shè)與問題設(shè)置需要注意以下幾點：

4.1? ? 情境要遞變

依據(jù)建構(gòu)主義中遷移理論，利用共同要素創(chuàng)設(shè)有關(guān)聯(lián)的教學(xué)情境，以便學(xué)生可以通過遷移來解決問題?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標準（2017年版）》明確指出：“高中物理學(xué)業(yè)質(zhì)量根據(jù)問題情境的復(fù)雜程度、知識和技能的結(jié)構(gòu)化程度、思維方式或價值觀念的綜合程度等劃分不同水平。”其實，復(fù)雜的問題情境都與簡單情境相關(guān)聯(lián)。在教學(xué)中要通過創(chuàng)設(shè)簡單問題情境幫助學(xué)生發(fā)生遷移學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)在多樣化情境下的轉(zhuǎn)變。當然，設(shè)置不同類型且有一定復(fù)雜程度的情境要注意科學(xué)性，應(yīng)充分考慮試題中各個條件和結(jié)論之間的邏輯關(guān)系，要符合物理的自洽性。比如，對于豎直向上拋出的物體，運動過程中是否受到空氣阻力及受到怎樣的空氣阻力作為問題情境中的變量，創(chuàng)設(shè)連續(xù)遞變的情境，使一個情境變成“情境串”。

4.2? ? 問題要全面

4.2.1? ? 系列性

西方學(xué)者德加默說：“提問得好即教得好?！睆?fù)習(xí)教學(xué)中的設(shè)問是圍繞復(fù)習(xí)的知識內(nèi)容和高考的能力要求，設(shè)置能體現(xiàn)相關(guān)知識和方法的典型問題。在典型問題的基礎(chǔ)上，進行拓展變式，形成問題串，使問題系列化?！白兪健币珳拾盐諏W(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，太簡單的變式，學(xué)生的思維得不到提高，太復(fù)雜又會打擊學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主動性?！皢栴}串”需緊扣課堂目標，促成學(xué)生在宏觀上和整體上對復(fù)習(xí)內(nèi)容生成更加深刻而全面的認識，指引學(xué)生體驗知識生成的歷程、方法提煉的過程。比如，本節(jié)課在設(shè)計“問題”及“變式”時，通過設(shè)置物體所受合力從恒力到只改變大小的變力，再到大小、方向都變的力;設(shè)置圖像從v-t圖到Ek-x圖、E-x圖再到Ek-t圖等，實現(xiàn)問題系列化，形成有機統(tǒng)一的“問題串”。

4.2.2? ? 梯度性

在任務(wù)情境中通過控制變量設(shè)計問題，從初始問題（注重基礎(chǔ)性和理想化）出發(fā)，層層遞進，拓展變式，形成一系列有梯度的“問題串”。在學(xué)生解決“問題串”的過程中，學(xué)習(xí)目標“水到渠成”，科學(xué)思維時刻磨礪，課堂自然高效和精彩。

問題的梯度性通過不斷改變問題情境中的變量來實現(xiàn)，創(chuàng)設(shè)開放性的問題，逐步提升問題難度。在系列遞進式問題的解決過程中，學(xué)生的探究能力得到培養(yǎng)，科學(xué)思維能力得到發(fā)展，物理學(xué)科素養(yǎng)得到提升。學(xué)生發(fā)展也有層次性，對于物理基礎(chǔ)較好、學(xué)有余力的物理尖子生，我們要調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性，就需要設(shè)置一些難度較大的問題作為課外探究。如拓展2中增加的課外探究：若已知小球豎直向上拋出的初速度大小為v0，上升的時間為t1，阻力大小f=kv，比例系數(shù)k為常數(shù)，則小球上升的最大高度H為多少？

5? ? 結(jié)? 語

高三物理復(fù)習(xí)課上少一些“告訴”“記住”“應(yīng)該”，在教學(xué)設(shè)計上把知識問題化、問題情境化。在教學(xué)中，讓學(xué)生獲得在實際情境中解決物理問題的大量經(jīng)驗，形成把情境與知識相關(guān)聯(lián)的意識和能力，重視概念、規(guī)律的自我建構(gòu)，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的“生成”。教師精心創(chuàng)設(shè)情境和問題是關(guān)鍵，學(xué)生通過解決教師所設(shè)置的問題，鍛煉科學(xué)思維，提升關(guān)鍵能力，促進核心素養(yǎng)的形成。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]譚慶仁.基于學(xué)業(yè)質(zhì)量標準和水平的物理評價命題的思考[J].物理教學(xué)，2020，42（1）：32-34.

（欄目編輯? ? 趙保鋼）