蔣貴明 (甘肅省武威市第六中學(xué))
傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式大多數(shù)是教師講、學(xué)生聽(tīng)。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師教得累,學(xué)生學(xué)得苦,物理教學(xué)效果不理想。課程改革倡導(dǎo)教學(xué)以學(xué)生為本,要求教師改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)模式。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》)在課程結(jié)構(gòu)中指出,注重物理課程對(duì)立德樹(shù)人根本任務(wù)的落實(shí),切實(shí)將物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿在物理課程的設(shè)計(jì)和實(shí)施中。同時(shí),《標(biāo)準(zhǔn)》在基本理念中提出,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),提倡教學(xué)方式多樣化。在《標(biāo)準(zhǔn)》的指引下,高中物理教師可以實(shí)踐以生為本的教學(xué)模式——問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)。
問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)是一種以生為本,以問(wèn)題為主線,以師生、生生互動(dòng)為主的具有探究性的教學(xué)模式。整個(gè)教學(xué)模式是以問(wèn)題為媒介,驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主、合作地探究和解決問(wèn)題。在解決問(wèn)題的過(guò)程中,學(xué)生可以發(fā)揮主觀能動(dòng)性,由表及里、層層遞進(jìn),從問(wèn)題到知識(shí),從知識(shí)到生活,由淺入深地建立認(rèn)知,發(fā)展物理核心素養(yǎng)。學(xué)生也會(huì)因此產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,主動(dòng)投身物理學(xué)習(xí)活動(dòng)中,有利于提高核心素養(yǎng)發(fā)展水平。
問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)的基本結(jié)構(gòu)是“創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境—引發(fā)學(xué)生思考—推動(dòng)學(xué)生交流—遷移應(yīng)用知識(shí)—隨堂總結(jié)歸納”。高中物理教師在開(kāi)展問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循適宜的原則,以其基本結(jié)構(gòu)為依托,聯(lián)系具體的教學(xué)內(nèi)容,使用恰當(dāng)?shù)牟呗砸龑?dǎo)學(xué)生與問(wèn)題互動(dòng),促進(jìn)學(xué)生獲得良好發(fā)展。
問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)注重讓學(xué)生由始至終地參與教學(xué)。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的動(dòng)力和保障。師生關(guān)系、教學(xué)環(huán)境是影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵因素。在實(shí)施問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)時(shí),教師應(yīng)當(dāng)遵循民主和諧原則,在尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性的基礎(chǔ)上,平等地與學(xué)生互動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想、探究,營(yíng)造輕松、自由的教學(xué)環(huán)境,潛移默化地讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。
物理課程改革主張引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究。問(wèn)題是學(xué)生自主、合作、探究的“驅(qū)動(dòng)者”。在實(shí)施問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)時(shí),教師應(yīng)當(dāng)遵循啟發(fā)探究原則,剖析教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)情況,精心設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題。在課堂上,教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn),把握時(shí)機(jī)提出探究性問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生自主、合作地體驗(yàn)探究活動(dòng)。
物理課程改革強(qiáng)調(diào)面向全體學(xué)生,讓每名學(xué)生獲得應(yīng)有的發(fā)展。學(xué)生是問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)的參與主體。教師應(yīng)當(dāng)遵循面向全體原則,尊重所有學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)差異,精心設(shè)計(jì)難度不同的問(wèn)題。在課堂上,教師可以采用分層教學(xué)法,面向不同的學(xué)生提出不同的問(wèn)題,確保每名學(xué)生都能獲得探究的機(jī)會(huì)。通過(guò)不斷探究,每名學(xué)生都會(huì)“跳一跳,摘到桃子”,進(jìn)一步提高自身發(fā)展水平,為實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
問(wèn)題是學(xué)生活躍思維的起點(diǎn),也是學(xué)生發(fā)展思維能力的助力。在缺乏思維積極性的情況下,學(xué)生很難有效地探究、解決問(wèn)題。在實(shí)施問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)時(shí),教師應(yīng)當(dāng)遵循思維發(fā)展原則,依據(jù)學(xué)生的思維發(fā)展水平和具體教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)問(wèn)題、提出問(wèn)題,讓學(xué)生在產(chǎn)生思維積極性的同時(shí),沉浸在良好的問(wèn)題解決氛圍中,始終發(fā)揮思維作用解決問(wèn)題,順其自然地串聯(lián)知識(shí),建構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu),同時(shí)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。
下面以人教版《普通高中教科書(shū)·物理》必修第二冊(cè)“萬(wàn)有引力定律”這節(jié)課為例,在遵循民主和諧原則、啟發(fā)探究原則、面向全體原則和思維發(fā)展原則的基礎(chǔ)上實(shí)施問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)。
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境是物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)的第一步,是教師根據(jù)教學(xué)需要,有目的、有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境,促使學(xué)生質(zhì)疑問(wèn)難。有效的問(wèn)題情境具有趣味性和探究性,容易激發(fā)學(xué)生的探究興趣。學(xué)生在體驗(yàn)問(wèn)題情境的過(guò)程中會(huì)活躍思維,走進(jìn)物理課堂,主動(dòng)獲取知識(shí)。
例如,在教學(xué)“萬(wàn)有引力定律”這節(jié)課時(shí),教師可以在電子白板上播放微視頻“牛頓的蘋(píng)果”。當(dāng)學(xué)生看到蘋(píng)果砸在牛頓頭上時(shí),教師可以扮演牛頓這一角色,露出疑惑的表情,發(fā)出疑問(wèn):為什么蘋(píng)果會(huì)從樹(shù)上掉下來(lái)?砸到頭后,這個(gè)蘋(píng)果為什么會(huì)落到地上?實(shí)際上,在體驗(yàn)生活的過(guò)程中,大部分學(xué)生早已了解了“牛頓的蘋(píng)果”這一故事背后的科學(xué)道理。在體驗(yàn)問(wèn)題情境時(shí),學(xué)生會(huì)遷移已有認(rèn)知,輕松地聯(lián)想到萬(wàn)有引力?;诖耍處熆梢砸龑?dǎo)學(xué)生思考:通過(guò)學(xué)習(xí)地理知識(shí),我們知道太陽(yáng)系中的八大行星均在各自的橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),八大行星可以脫離太陽(yáng)嗎?太陽(yáng)與行星之間的引力與哪些因素有關(guān)?學(xué)生會(huì)開(kāi)放思維,站在物理學(xué)角度分析、探究物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與相互作用,解決問(wèn)題的同時(shí)發(fā)展物理觀念。當(dāng)學(xué)生提及萬(wàn)有引力時(shí),教師可以追問(wèn):怎樣推斷太陽(yáng)與八大行星之間萬(wàn)有引力的大???大部分學(xué)生會(huì)陷入迷茫狀態(tài)。教師可以趁機(jī)引導(dǎo)學(xué)生回歸微視頻,與學(xué)生一起經(jīng)歷牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思維過(guò)程。
引發(fā)學(xué)生思考是物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)的第二步,貫穿教學(xué)始終。學(xué)生在不斷思考的過(guò)程中,會(huì)逐步走進(jìn)物理課堂深處,有利于激發(fā)課堂學(xué)習(xí)興趣。問(wèn)題串是一組有關(guān)聯(lián)的問(wèn)題,是問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)的重要構(gòu)成。有效的問(wèn)題串可以使學(xué)生獲得思考機(jī)會(huì)。為此,教師應(yīng)當(dāng)圍繞重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、提出問(wèn)題串。
例如,“萬(wàn)有引力定律”這節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容之一是月球與地球、太陽(yáng)與地球之間的吸引力。教師可以先演示實(shí)驗(yàn):將一個(gè)空心塑料球放在自己的頭頂上,靜止地松開(kāi)手,讓空心塑料球下落。當(dāng)學(xué)生觀察小球運(yùn)動(dòng)時(shí),教師可以提出以下問(wèn)題串:(1)為什么這個(gè)空心塑料球會(huì)落在老師的腳下?而不是落在其他學(xué)生的腳下?(2)在空心塑料球下落的過(guò)程中,其所受到的重力是怎樣產(chǎn)生的?(3)地球?qū)招乃芰锨虍a(chǎn)生了作用力,這種作用力與太陽(yáng)、八大行星之間的作用力是一樣的嗎?有什么關(guān)系?倘若是同一性質(zhì)的作用力,那么依據(jù)萬(wàn)有引力公式可以知道,當(dāng)物體距離地球表面越遠(yuǎn)時(shí),地球?qū)ξ矬w的吸引力越小。聯(lián)想一下我們的爬山經(jīng)歷,從山腳到山頂?shù)倪^(guò)程是不是地球?qū)ξ覀兊淖饔昧p小的過(guò)程?
學(xué)生會(huì)自覺(jué)進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,從不同角度分析、解決問(wèn)題,鍛煉科學(xué)思維能力,同時(shí)發(fā)現(xiàn)地球與其他事物之間有一種相互作用力,并主動(dòng)提出疑問(wèn):地球與月亮、地球與太陽(yáng)、地球與地球表面附近物體之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否相同?教師可以趁機(jī)組織檢驗(yàn)活動(dòng),繼續(xù)提出問(wèn)題:將兩個(gè)物體分別放在月球所在的軌道和地球表面上,它們所受到的吸引力之間有怎樣的關(guān)系?在月球所在的軌道處的重力加速和在地球表面附近的重力加速度之間是什么關(guān)系?在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生始終保持思考的積極性,通過(guò)解決問(wèn)題來(lái)掌握重點(diǎn)內(nèi)容,提高科學(xué)思維發(fā)展水平。
推動(dòng)學(xué)生交流是物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)的重頭戲,也是學(xué)生解決問(wèn)題的重要方式。受物理認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣等因素的影響,不同學(xué)生建構(gòu)了不同水平的物理認(rèn)知。在不同認(rèn)知水平的作用下,學(xué)生會(huì)互幫互助地解決物理問(wèn)題。教師應(yīng)當(dāng)在尊重學(xué)生認(rèn)知差異的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題和任務(wù),推動(dòng)學(xué)生交流。
例如,在教學(xué)“引力常量”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),教師可以在電子白板上播放卡文迪什實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)展現(xiàn)扭秤裝置構(gòu)造。基于此,教師提出問(wèn)題:(1)對(duì)比現(xiàn)代科學(xué)所測(cè)的G 值和卡文迪什實(shí)驗(yàn)測(cè)得的G 值,想一想卡文迪什實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的G 值有哪些妙處?(2)對(duì)萬(wàn)有引力常量的測(cè)量有什么實(shí)際意義?同時(shí),教師可以提出交流任務(wù):與小組成員一起解決這兩個(gè)問(wèn)題。學(xué)生獲得合作探究機(jī)會(huì)。在探究的過(guò)程中,小組中的部分成員彰顯自身的認(rèn)知優(yōu)勢(shì),邏輯清晰地分析問(wèn)題、歸納答案。其他小組成員在認(rèn)真傾聽(tīng)的過(guò)程中提出不同的看法,碰撞出思維的火花,建立一定的認(rèn)知,同時(shí)提高科學(xué)思維發(fā)展水平。教師則可以在小組解決問(wèn)題后組織講評(píng)活動(dòng),幫助學(xué)生完善認(rèn)知。
遷移應(yīng)用知識(shí)是物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)的第四個(gè)環(huán)節(jié),是學(xué)生在真實(shí)情境中遷移應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的環(huán)節(jié)。解決真實(shí)情境中的問(wèn)題是學(xué)生查漏補(bǔ)缺、強(qiáng)化物理認(rèn)知的途徑。同時(shí),學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中了解物理與生活之間的密切關(guān)系,便于形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。為此,教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況,創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題。
例如,在學(xué)生了解了“萬(wàn)有引力定律”“引力常量”等內(nèi)容后,教師可以讓同桌二人背靠背地站立,前后進(jìn)行三次靠攏、分開(kāi)。在學(xué)生體驗(yàn)以后,教師可以引導(dǎo)他們判斷有沒(méi)有感受到萬(wàn)有引力。學(xué)生普遍反映沒(méi)有感受到萬(wàn)有引力。此時(shí),教師趁機(jī)提出問(wèn)題:(1)如果同桌二人的體重都是50 kg。在兩人相距1 m的情況下,他們之間的萬(wàn)有引力有多大?(2)地球表面的重力加速度是9.8 m/s2,其中一人所受到的重力是多少?學(xué)生會(huì)積極思考,聯(lián)想課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容,列出算式進(jìn)行運(yùn)算,得出正確結(jié)果。同時(shí),學(xué)生會(huì)意識(shí)到:任何物體之間都存在萬(wàn)有引力,當(dāng)物體之間的萬(wàn)有引力很小時(shí),可以忽略;但是物體和地球之間的萬(wàn)有引力很大,是不能忽略的。
隨堂歸納總結(jié)是物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)的收束環(huán)節(jié),是學(xué)生深化認(rèn)知的環(huán)節(jié)。在參與問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,學(xué)生不斷解決物理問(wèn)題,逐步認(rèn)知了不同的物理知識(shí)點(diǎn),鍛煉了科學(xué)思維能力,發(fā)展了物理觀念。教師應(yīng)當(dāng)從知識(shí)、方法、能力等方面入手提出問(wèn)題,為學(xué)生指明歸納總結(jié)的方向。
例如,在“萬(wàn)有引力定律”課堂教學(xué)的最后環(huán)節(jié),教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考:這節(jié)課涉及了哪些知識(shí)點(diǎn)?你是怎樣獲取這些知識(shí)點(diǎn)的?在獲取每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中,你解決了哪些問(wèn)題?是如何解決這些問(wèn)題的?你有沒(méi)有遇到一些學(xué)習(xí)問(wèn)題?學(xué)完這節(jié)課,你有哪些疑惑?這樣的問(wèn)題很容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維積極性。大部分學(xué)生會(huì)在腦海中回想整節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程,梳理每個(gè)知識(shí)點(diǎn)及其探究方法。當(dāng)自主歸納總結(jié)后,有學(xué)生明確了自己的學(xué)習(xí)所得,同時(shí)發(fā)現(xiàn)了自己的學(xué)習(xí)漏洞。教師可以搭建平臺(tái),鼓勵(lì)學(xué)生描述學(xué)習(xí)漏洞,同時(shí)指導(dǎo)其他學(xué)生發(fā)揮自身的認(rèn)知優(yōu)勢(shì),有針對(duì)性地講述相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法。最后,教師可以從整體角度建立思維導(dǎo)圖,系統(tǒng)展現(xiàn)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法,助力學(xué)生建構(gòu)較為完善、系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中,部分教師秉持為人師者的教學(xué)觀念,將教學(xué)權(quán)力掌握在自己手中,單向地向?qū)W生灌輸知識(shí),影響了學(xué)生建立深刻的認(rèn)知。而在實(shí)施問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,教師可以真正地將學(xué)生作為教學(xué)主體,以學(xué)生的發(fā)展為起始點(diǎn)和落腳點(diǎn),靈活地將問(wèn)題貫穿教學(xué)始終,促使學(xué)生不斷分析、探究,掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容,發(fā)展核心素養(yǎng)。
過(guò)程和結(jié)果的關(guān)系實(shí)際上是知識(shí)、方法、能力、素養(yǎng)的關(guān)系。傳統(tǒng)的物理教學(xué)重知識(shí),輕方法、能力、素養(yǎng)。而問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)為學(xué)生提供了探究知識(shí)的機(jī)會(huì)。在探究知識(shí)的過(guò)程中,學(xué)生會(huì)積極思考,遷移已有認(rèn)知,發(fā)展多種能力,運(yùn)用適宜的知識(shí)、方法等解決問(wèn)題,由此深刻地理解知識(shí),達(dá)到掌握方法、鍛煉能力、發(fā)展素養(yǎng)的目標(biāo)。
在經(jīng)歷高中物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)研究后,物理的教與學(xué)發(fā)生了顯著的變化,物理教學(xué)質(zhì)量也因此得到提高。在新課程理念的指引下,高中物理教師可以將問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教學(xué)作為教學(xué)工具,遵循民主和諧原則、啟發(fā)探究原則、面向全體原則、思維發(fā)展原則,結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容,沿著“創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境—引發(fā)學(xué)生思考—推動(dòng)學(xué)生交流—遷移應(yīng)用知識(shí)—隨堂總結(jié)歸納”這一過(guò)程,驅(qū)動(dòng)學(xué)生不斷分析、解決問(wèn)題,使學(xué)生在掌握學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)的同時(shí)理解知識(shí),獲取方法,鍛煉能力,發(fā)展核心素養(yǎng)。