摘 要：?jiǎn)栴}情境教學(xué)作為一種有效的教學(xué)策略，其在物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的作用尤為顯著，通過(guò)將抽象的物理概念放置于具體且相關(guān)的問(wèn)題情境中，這種教學(xué)方法不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣，還能夠促進(jìn)學(xué)生深入理解物理知識(shí)和原理。更重要的是，問(wèn)題情境教學(xué)通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和批判性思維，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐操作技能。本文將從這些角度出發(fā)，探討問(wèn)題情境教學(xué)在高中物理教育中實(shí)施的重要性和有效性，旨在為高中物理教育提供更具前瞻性和實(shí)用性的教學(xué)策略建議。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；問(wèn)題情境教學(xué)

學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)已成為當(dāng)前高中教育的重要目標(biāo)，尤其是在科學(xué)教育領(lǐng)域，學(xué)科核心素養(yǎng)不僅關(guān)乎學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的掌握，更重要的是促進(jìn)學(xué)生能力、情感、態(tài)度和價(jià)值觀的綜合發(fā)展。在高中物理教育中，物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵包括對(duì)物理概念的深刻理解、科學(xué)探究能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新思維的激發(fā)以及實(shí)踐技能的提升，這些素養(yǎng)的培養(yǎng)對(duì)學(xué)生未來(lái)的學(xué)術(shù)發(fā)展和職業(yè)生涯具有深遠(yuǎn)的影響，使他們能夠更好地適應(yīng)社會(huì)的需求和挑戰(zhàn)。

一、學(xué)科核心素養(yǎng)與問(wèn)題情境教學(xué)的理論基礎(chǔ)

（一）學(xué)科核心素養(yǎng)的定義與構(gòu)成

學(xué)科核心素養(yǎng)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)某一學(xué)科過(guò)程中所應(yīng)具備的、能夠體現(xiàn)該學(xué)科特點(diǎn)的必要素質(zhì)和能力，這種素養(yǎng)不僅涵蓋了學(xué)科知識(shí)的掌握，更重要的是能力、情感、態(tài)度和價(jià)值觀的整合[1]。從結(jié)構(gòu)上講，學(xué)科核心素養(yǎng)通常包括知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三大部分。知識(shí)與技能是學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，要求學(xué)生掌握必要的學(xué)科知識(shí)并能運(yùn)用相關(guān)技能解決問(wèn)題；過(guò)程與方法強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠使用合適的方法和策略，進(jìn)行科學(xué)的探究和實(shí)踐；情感態(tài)度與價(jià)值觀部分則是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)科的興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，以及形成正確的價(jià)值取向和學(xué)科精神。整體而言，學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)旨在幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的學(xué)科視角，提高其在生活和未來(lái)職業(yè)中解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，這也是現(xiàn)代教育中對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要體現(xiàn)。

（二）問(wèn)題情境教學(xué)的內(nèi)涵與特點(diǎn)

問(wèn)題情境教學(xué)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，旨在通過(guò)設(shè)定與學(xué)科相關(guān)的真實(shí)或模擬問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而促進(jìn)知識(shí)的深入理解和綜合應(yīng)用。這種教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題，從而達(dá)到學(xué)習(xí)新知識(shí)或運(yùn)用已有知識(shí)的目的[2]。問(wèn)題情境教學(xué)的核心特點(diǎn)包括真實(shí)性、情境性和互動(dòng)性。真實(shí)性是指教學(xué)情境需要接近學(xué)生的生活實(shí)際或科學(xué)研究的真實(shí)情境，使學(xué)生能夠感受到學(xué)習(xí)內(nèi)容的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)踐意義；情境性則是通過(guò)具體的情境設(shè)置使學(xué)科知識(shí)與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題緊密聯(lián)系，通過(guò)情境的引入，幫助學(xué)生建立起知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用之間的橋梁；互動(dòng)性體現(xiàn)在學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間通過(guò)合作探究、討論等形式進(jìn)行有效的交流，共同構(gòu)建知識(shí)和解決問(wèn)題。通過(guò)這種教學(xué)模式，學(xué)生可以在參與感和成就感中增強(qiáng)批判性和創(chuàng)造性思維能力，更好地適應(yīng)未來(lái)復(fù)雜多變的社會(huì)環(huán)境。

二、高中物理問(wèn)題情境教學(xué)的主要模式

（一）基于實(shí)際情境的探究式教學(xué)

基于實(shí)際情境的探究式教學(xué)通過(guò)將抽象的物理概念與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)相連接，顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解深度。例如：在教授光學(xué)中的折射現(xiàn)象時(shí)，教師可以利用學(xué)生熟悉的“水中筆看起來(lái)彎曲了”的現(xiàn)象來(lái)引入課題。教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生首先觀察生活中的類似現(xiàn)象，如游泳池中的物體位置看似偏移，隨后，教師指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量不同介質(zhì)（如空氣和水）中光線的折射角度，探討光速變化與折射率之間的關(guān)系。通過(guò)這種探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生能通過(guò)科學(xué)方法驗(yàn)證自己的假設(shè)，加深對(duì)光學(xué)原理的理解。這種基于現(xiàn)實(shí)的探究也能激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲，使他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，能自然地應(yīng)用物理知識(shí)，從而培養(yǎng)其科學(xué)思維和問(wèn)題解決能力，有效地指向并提升物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。

（二）模擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)探究結(jié)合

模擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)探究結(jié)合的教學(xué)策略旨在通過(guò)模擬環(huán)境與真實(shí)操作的融合，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，這種教學(xué)方法通過(guò)創(chuàng)建接近真實(shí)的物理現(xiàn)象模擬，使學(xué)生能夠在掌握基礎(chǔ)理論的同時(shí)，通過(guò)實(shí)際操作加深理解。例如：在電磁學(xué)單元探究法拉第電磁感應(yīng)定律時(shí)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)綜合使用計(jì)算機(jī)模擬和真實(shí)電磁實(shí)驗(yàn)的教學(xué)活動(dòng)。在這個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師首先利用專門的物理教學(xué)軟件演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象，讓學(xué)生觀察電磁鐵和線圈間相互作用時(shí)電流的變化過(guò)程，并讓學(xué)生操作模擬軟件調(diào)整變量如磁場(chǎng)強(qiáng)度、線圈圈數(shù)等，觀察對(duì)感應(yīng)電流的影響。隨后學(xué)生將在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行相應(yīng)的真實(shí)實(shí)驗(yàn)，使用實(shí)際的電磁鐵和線圈設(shè)備，親自測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。這種教學(xué)策略不僅讓學(xué)生在模擬環(huán)境中快速理解和預(yù)測(cè)電磁感應(yīng)的原理和規(guī)律，還能通過(guò)親身實(shí)踐加深理解，掌握實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析的技能，通過(guò)這樣的結(jié)合，學(xué)生能夠更全面地理解電磁學(xué)的基本概念和法則，增強(qiáng)將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題解決中的能力，從而有效地培養(yǎng)其物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

（三）分組合作與自主探究

分組合作與自主探究是一種強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的教學(xué)策略，它能有效促進(jìn)學(xué)生在實(shí)際操作中發(fā)展批判性思維、解決問(wèn)題的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，這種教學(xué)方法通過(guò)將學(xué)生分成小組，并讓他們?cè)诮處煹囊龑?dǎo)下自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究物理現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的深入學(xué)習(xí)。例如：在研究光的折射定律時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證斯涅耳定律，學(xué)生小組需要自行決定使用激光筆、水槽、半圓形玻璃塊等實(shí)驗(yàn)器材，探究光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)的折射角度變化。在這個(gè)過(guò)程中，每個(gè)小組成員分擔(dān)不同的任務(wù)，如搭建實(shí)驗(yàn)裝置、記錄數(shù)據(jù)、進(jìn)行計(jì)算分析等，小組成員還需共同討論實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，對(duì)比理論值與實(shí)驗(yàn)值，最后共同撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，討論實(shí)驗(yàn)中可能的誤差來(lái)源和物理原理的應(yīng)用。通過(guò)這樣的教學(xué)活動(dòng)，不僅提升了學(xué)生的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是通過(guò)小組討論和協(xié)作，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)如何在團(tuán)隊(duì)中溝通、協(xié)作解決問(wèn)題，培養(yǎng)了他們的領(lǐng)導(dǎo)能力和團(tuán)隊(duì)精神，這樣的學(xué)習(xí)方式使學(xué)生在探究和合作中實(shí)現(xiàn)了對(duì)物理概念更深刻的理解和應(yīng)用，有效地促進(jìn)了物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（四）跨學(xué)科整合的情境設(shè)計(jì)

跨學(xué)科整合的情境設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)新的教學(xué)策略，它通過(guò)結(jié)合物理學(xué)與其他學(xué)科的知識(shí)，為學(xué)生提供更為豐富和實(shí)際的學(xué)習(xí)環(huán)境，增強(qiáng)他們對(duì)物理概念的理解并培養(yǎng)多維度的思維能力。具體的教學(xué)設(shè)計(jì)可以是結(jié)合物理和環(huán)境科學(xué)探索太陽(yáng)能的應(yīng)用，這樣的課程設(shè)計(jì)不僅涉及物理中的光電效應(yīng)理論，也融入了可再生能源的環(huán)境科學(xué)概念。在這一教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生將首先學(xué)習(xí)太陽(yáng)能板如何轉(zhuǎn)化光能為電能的物理原理，接著探討太陽(yáng)能使用對(duì)環(huán)境的潛在影響和效益。教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量不同條件下（如不同光照角度和強(qiáng)度）太陽(yáng)能板的能量輸出效率，并讓學(xué)生分析哪些環(huán)境因素最影響太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率。學(xué)生需要使用物理知識(shí)來(lái)建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃褪占瘮?shù)據(jù)，同時(shí)應(yīng)用環(huán)境科學(xué)的知識(shí)來(lái)評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的環(huán)境意義，如評(píng)估在特定地理位置使用太陽(yáng)能的可行性和環(huán)境成本。通過(guò)這種跨學(xué)科的探究活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠深入理解光電效應(yīng)等物理原理，還能學(xué)會(huì)如何將物理知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際的環(huán)境問(wèn)題，培養(yǎng)其科學(xué)思維、問(wèn)題解決及跨學(xué)科整合能力，這種教學(xué)模式有效地促進(jìn)了學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

三、問(wèn)題情境教學(xué)在培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)中的作用

（一）提高學(xué)生科學(xué)思維能力

問(wèn)題情境教學(xué)在高中物理教學(xué)中通過(guò)設(shè)置具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題情境，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力，物理學(xué)習(xí)中的科學(xué)思維能力包括觀察、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、分析和推理等多個(gè)方面[3]。通過(guò)問(wèn)題情境教學(xué)，學(xué)生被引導(dǎo)在面對(duì)具體的物理現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)時(shí)，主動(dòng)提出問(wèn)題，形成初步假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè)，如在探討力學(xué)中的動(dòng)量守恒時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)真實(shí)的碰撞實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生預(yù)測(cè)結(jié)果并解釋現(xiàn)象，這不僅需要學(xué)生掌握相關(guān)的物理知識(shí)，還需要他們通過(guò)邏輯推理來(lái)連接理論與實(shí)踐。此外，問(wèn)題情境教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中的自主學(xué)習(xí)和合作探討，這樣的互動(dòng)過(guò)程進(jìn)一步鍛煉了學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新思維能力。通過(guò)這種教學(xué)策略，學(xué)生能夠在實(shí)踐中深化對(duì)物理概念的理解，學(xué)會(huì)如何運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)探索和解決實(shí)際問(wèn)題，從而在日常生活和未來(lái)學(xué)習(xí)中更好地運(yùn)用科學(xué)思維。這種教學(xué)方式不僅提高了學(xué)生解決具體物理問(wèn)題的能力，也為他們將來(lái)在更廣泛的科學(xué)研究和工程技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用科學(xué)思維奠定了基礎(chǔ)。

（二）提升問(wèn)題解決能力

問(wèn)題情境教學(xué)在高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)中，尤其在提升學(xué)生的問(wèn)題解決能力方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，通過(guò)引入復(fù)雜的物理情境，如物體運(yùn)動(dòng)的分析、能量轉(zhuǎn)換的實(shí)例等，學(xué)生被要求不僅理解理論概念，而且應(yīng)用這些概念來(lái)解決具體問(wèn)題，這種教學(xué)方法鼓勵(lì)學(xué)生積極探索未知的問(wèn)題，培養(yǎng)了他們獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力[4]。在實(shí)施問(wèn)題情境教學(xué)時(shí)，教師通常設(shè)計(jì)與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶋H科學(xué)現(xiàn)象相關(guān)的物理問(wèn)題，如計(jì)算物體落地時(shí)的速度或者探索不同材料的熱傳導(dǎo)性能，學(xué)生需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析及理論推導(dǎo)等步驟，運(yùn)用物理原理來(lái)尋找解決方案，這不僅使學(xué)生能夠在實(shí)際情境中應(yīng)用物理知識(shí)，而且通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生的邏輯思維、批判性思考和創(chuàng)新能力得到加強(qiáng)。這種教學(xué)策略還促使學(xué)生學(xué)會(huì)如何合作解決問(wèn)題，通過(guò)小組討論和合作，共同分析問(wèn)題并提出解決策略，進(jìn)一步提升了他們的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神?？傊?，問(wèn)題情境教學(xué)通過(guò)結(jié)合理論與實(shí)踐，有效地提升了學(xué)生在物理學(xué)科中的問(wèn)題解決能力。

（三）加深對(duì)物理觀念的理解

問(wèn)題情境教學(xué)通過(guò)將物理概念置于實(shí)際可觀察的情境中，學(xué)生能夠直觀地看到理論在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用，這種體驗(yàn)式學(xué)習(xí)有助于深化他們對(duì)物理概念的理解和記憶[5]。例如：在探討電磁學(xué)時(shí)，教師可能會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅需要計(jì)算電流和電壓，還要觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這一過(guò)程中抽象的物理公式和理論變得具體化，更易于理解和掌握。此外，問(wèn)題情境教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生提出疑問(wèn)和假設(shè)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和數(shù)據(jù)分析，學(xué)生能夠逐步修正和完善自己的物理觀念。這種教學(xué)方法不僅僅是讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)他們?nèi)绾嗡伎嘉锢韱?wèn)題，如何將物理理論與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，以及如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索來(lái)驗(yàn)證和深化理解。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生能夠建立起系統(tǒng)的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高其解決復(fù)雜物理問(wèn)題的能力，也能夠在實(shí)際生活或未來(lái)的學(xué)術(shù)和職業(yè)生涯中，有效地應(yīng)用物理知識(shí)和方法。

（四）激發(fā)實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)

問(wèn)題情境教學(xué)在高中物理教育中有效地激發(fā)了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)，這是因?yàn)樵摻虒W(xué)策略不僅強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)，更重視學(xué)生在實(shí)際操作中的體驗(yàn)與創(chuàng)新，通過(guò)將學(xué)生置于設(shè)計(jì)精巧的實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)生活中的物理問(wèn)題情境中，學(xué)生需要?jiǎng)邮植僮鞑⑺伎既绾螒?yīng)用物理原理來(lái)解決問(wèn)題，這種過(guò)程本身就是對(duì)創(chuàng)新思維的一種培養(yǎng)。例如：在學(xué)習(xí)力學(xué)的運(yùn)動(dòng)定律時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一系列實(shí)驗(yàn)來(lái)探討不同因素如何影響物體的加速度，學(xué)生在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，不僅要理解并應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，還需要?jiǎng)?chuàng)造性地思考如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)[6]。問(wèn)題情境教學(xué)常常要求學(xué)生在小組合作中討論并解決問(wèn)題，這種協(xié)作過(guò)程能夠促進(jìn)思維的碰撞和創(chuàng)意的產(chǎn)生，進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生提出新穎的解決方案。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠加深對(duì)物理概念的理解，還能夠培養(yǎng)面對(duì)未知和復(fù)雜問(wèn)題時(shí)的創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的實(shí)踐技能，這些都是未來(lái)科學(xué)探索和技術(shù)創(chuàng)新不可或缺的重要素質(zhì)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，問(wèn)題情境教學(xué)不僅是高中物理教學(xué)的一種創(chuàng)新方法，更是一種促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的有效教育策略。通過(guò)實(shí)際案例的引入和跨學(xué)科的融合，該方法顯著提高了學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)，尤其是在增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力方面表現(xiàn)突出。這種教學(xué)模式通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索和解決問(wèn)題，不僅加深了學(xué)生對(duì)物理概念的理解，而且提升了他們應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。展望未來(lái)，高中物理教育應(yīng)更廣泛地采用問(wèn)題情境教學(xué)法，以此培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為他們的未來(lái)學(xué)習(xí)和職業(yè)生涯奠定基礎(chǔ)。通過(guò)這樣的教學(xué)實(shí)踐，我們可以有效地培養(yǎng)出既具備深厚物理學(xué)科知識(shí)，又能靈活應(yīng)對(duì)社會(huì)挑戰(zhàn)的未來(lái)創(chuàng)新者和領(lǐng)導(dǎo)者。

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