基于物理学科核心素养的问题驱动教学模式的运用方法研究

摘 要： 基于新课程改革大环境下，对高中物理教学提出许多新的要求，“新的课标要求物理教师应重视学科核心素养的培养”，运用问题驱动教学方法，优化固有的教学认知思想、教学模式，使学生在问题的引导下，形成浓厚的物理学习兴趣，提高学生的学习效率，为培养学生物理学科核心素养奠定良好基础。故此，文章将分析高中物理学科核心素养下问题驱动教学方式的运用方法，以期为高中物理教师提供教学新思路，实现核心素养的培养目标。

关键词： 高中物理;核心素养;问题驱动教学模式;实践方法

中图分类号： G633.7    文献标识码： A    文章编号： 1673-8918（2022）10-0122-04

物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任作为现阶段高中物理核心素养的四个要素，对推动学生全面发展、加深学生对物理知识的深层理解、提高学生的学习效率等方面有着重要作用。但是，现阶段高中物理教学主要沿用常规的“教师讲，学生学”的固有模式，没有让学生积极投入实践体验、应用探究等学习环节之中，导致学生对知识的认知处于表面，无法达到举一反三、学以致用的效果，限制学生物理学科核心素养的发展与提升。为了弥补传统高中物理教学的缺陷，基于核心素养指导下，高中物理教师应围绕教学内容与学生的学习基础、接受能力，利用问题驱动教学模式，调动学生的学习热情，使学生积极投入课堂学习当中，不断探索学科知识，促进学生物理核心素养的发展。

一、 构建问题教学情境，注重物理观念素养的培养

在高中物理新课程标准中强调，物理核心素养的重要组成部分即物理观念，需要学生立足于物理学的角度，进一步了解物质、运动、相互作用等基础内容，也是立足于物理学视角解决生活问题的基础。鉴于此，在高中物理核心素养的指导下，作为一名高中物理教师，需要意识到物理观念培养的必要性。相关研究证实，物理观念是学习思维的重要产物，不仅具有认知性，还拥有显著的体验性特点。与此同时，核心素养指导下，高中物理教师在教学组织中，合理运用问题驱动教学模式有着显著的作用。高中物理教师可围绕教学内容，提取教学中的重要信息，从而将其当成问题情境构建的基本点，调动学生的学习能动性，让学生自觉参与到问题思考与独立探究当中，使学生在问题解决中进一步了解知识点之间的内在关联性，增强学生对物理学科知识、基本概念、定律定义的理解，以便帮助学生形成整体的认知结构，构建完善的认知体系，促进学生物理观念的形成与发展。

例如：高中物理教师以《电磁波》为例，为了让学生了解电磁振荡形成的过程，教师引用问题驱动方法，为学生精心构建问题教学情境，使学生对物理实验进行细致观察，教师向学生分别演示产生水波实验、产生声波实验、产生电磁波实验，引导学生思考“你观察到了什么？”“此实验现象你得出哪些结论？”等问题，教师依照学生课堂反馈内容，进一步展现教师的引导能动作用，使学生描述出物理实验的现象：“波凹凸相间，向外扩散”，教师让学生从该现象入手，分析实验的基本原理，学生总结概括出：“电磁波是电磁场的一种运作形态”，因学生的学习思路十分正确，教师向学生进一步讲解电磁波的基本性质，让学生从低频传输与高频传输两方面入手，以便加深学生对电磁波形成原理的理解，克服学习难点，有助于培养学生良好的物理观念，实现核心素养的教育目标。

二、 注重教学问题的设计，培养科学思维素养

科学思维是真理认知环节中所形成的思维模式。高中物理教师在教学组织优化中，注重培养学生的物理科学思维素养，能够帮助学生深入理解物理知识，使学生能够进一步探索物理问题，强化学生的知识运用能力与问题解决能力。正所谓：“只要形成问题，其思维才会有方向;只要形成问题，思维才会有动力;只要形成问题，思维才能不断创新”。鉴于此，高中物理教师应该在教学组织中，为了培养学生的科学思维，应该改变固有的教学认知思想，结合教学内容，精心创设问题，利用问题驱动教学模式，调动学生的学习能动性，使学生形成头脑风暴，让学生能够运用自身所掌握的知识化解物理难题，强化学生的问题解决效率。同时，学生在高中物理教师的悉心指导下，也会对物理知识与物理现象有一个深层次的理解，使学生养成良好的物理科学思维，展现问题驱动教学的运用价值。

例如：高中物理教师以鲁科版二年级《光的折射》这一内容为例，本节课教学目标是帮助学生掌握光的折射现象，教师运用问题驱动教学方法，为学生精心创设演示实验内容，教师利用激光手电，射向自制的光学盒中，而光学盒的制作方法为：利用透明塑料膜将鞋盒包裹起来，并留出一侧的开口，把蚊香点燃后放到鞋盒内，并放上一面小的平面镜与一只烧杯，向学生提出：“这是什么现象？”引发学生对物理实验现象的深入观察，有的学生发现此现象是“光的反射”，教师继续进行实验演示，引导学生观察，分析该实验现象，学生结合自身所掌握的知识，能够进一步发现此时实验现象为“反射光线、入射光线”，教师结合学生的课堂表现，向学生提出“你能借助不同颜色的导线，将入射光线、法线以及反射光线表示出来吗？完成光的反射实验任务。”让学生在问题驱动教学法的积极带动下，投身于课堂学习当中，学生绘制的图像如图1所示，促进学生物理科学思维能力的养成。

三、 合理创设实验问题，注重科学探究素养的培养

高中物理是以实验作为基础的主要课程资源，而实验也是学生理解物理知识、解决物理问题的主要方法。但是通过分析高中物理教学现状，发现部分教师还是运用传统教学模式，使教师占据教学主导地位，学生的学习能动性未能得到激发，学生缺少自主学习机会，导致学生的物理探究意识比较弱，影响学生物理核心素养的形成。鉴于此，高中物理教师在教学组织中，应该加强注重实验教学环节，根据学生的学习基础、接受能力，并联系教学目标、教学内容，运用问题驱动教学模式，合理创设实验教学问题，引发学生对问题的思考与探究，增强学生的物理探究能力。

例如：高中物理教师以鲁科版二年级《法拉第电磁感应定律》为例，为了让学生了解“楞次定律”，教师在教学中以示范演示的方式，运用问题驱动教学方法，把磁铁从线圈中插入，并通过停顿、拔出等方式，使学生能够对物理实验过程、实验现象展开深入观察，并引导学生思考“感应电流能否在线圈中形成？你能说明理由吗？”“电磁插入和拔出的过程，其感应电流是否保持统一？怎样对感应电流的电流方向加以判定”等问题，运用问题驱动教学方法，使学生在问题驱动的引导下，形成对物理学科学习的浓厚兴趣，让学生投身于物理课堂上。另外，教师从学生的学情出发，联合合作教学模式，把学生划分为若干个合作学习小组，并为每个学习小组发放有关的实验仪器，使学生对感应电流的方向展开深入判定，让学生在实验设计、实验器材选取、实验现象预设、实验现象分析中总结概括出相应的研究结论，提高学生的知识理解与应用能力，促进学生物理探究意识的发展与形成。

四、 设计优化探究问题，增强科学态度和责任素养

高中物理核心素养中，培养物理科学态度和责任素养占据着主导地位，主要针对学生在物理学习过程中，认知掌握物理学科知识内在本质与了解科学、技术、社会环境关系的同时，逐步形成对科学探究的乐观积极态度。但是，结合物理课堂教学的一般规律，科学态度和责任素养的培养存在照搬照抄、盲目践行的情况，需要高中物理教师利用循序渐进的手段，注重教学内容的优化设计，使其向学生进行合理传递，才能帮助学生了解科学的内在实质，让学生形成良好的科学责任意识。结合教学实验规律发现，强化学生学科问题解决能力的关键点，体现在学生对物理问题的了解是否深入，如此一来，能够确保学生认知均衡，对促进学生科学态度与责任素养的养成具有重要作用，帮助学生理解物理问题的内在本质，降低学习的难度，通过引用问题驱动教学方法，使学生在独立思考、合作学习、独立学习中，形成良好的科学态度与责任素养。

例如：高中物理教师以《机械波》为例，教师可结合教学内容，利用问题驱动教学方法，以便了解学生对问题的反馈情况，随后引导学生根据问题，利用自身所掌握的知识展开探究与分析，强化学生的科学素养。如教师为学生展开水波与绳波的演示实验，水波实验：教师借助多媒体教学设备进行实验，让平静的水面发生振动，让学生看到水面上一圈圈起伏的波纹向周围传播出去，形成水波;绳波实验：教师用手将绳子的一端握住，让绳子上下抖动，引导学生观察凹凸相间的波向绳子另一端传播出去，形成声波，当实验演示完毕后，教师利用问题驱动教学方法，向学生提出探究性问题，如“当水波离开水时，我们还能看到刚刚实验的现象吗？”“绳波离开绳子后，我们还能继续观察到吗？”引发学生的思考与探究，学生经过实践分析，发现并不能看到现象，教师借此时机向学生提出：“当振动停止之后，我们看到了什么现象呢？”多数学生都能回答道：“传出去的依旧处于传播之中，而水与绳子都不动了。”教师根据学生的回答，将机械波的概念引出来，并让学生了解机械波形成的基本条件。通过实验演示与问题引导的方式，使学生能够进一步理解机械波的概念与形成条件，从而帮助学生形成完整的知识体系。通过引导学生对这一原理性物理问题展开论证分析，能够让学生准确把握问题的基本要点，使学生能够深入理解受迫振动与共振的基本概念，纠正学生的物理学习态度，提高学生的责任素养水平。

五、 优化问题模型建构，培养学生物理科学思维

在核心素养指导下，学生成为学习的主导者，但是深受传统教育观念、应试教育的影响，学生的主导作用难以充分展现。鉴于此，高中物理教师应该基于核心素养的培养目标，运用问题驱动教学方法，有组织、有计划、有意识地培养学生科学物理思维，改变传统的教育思想，通过引导学生对学科知识进行建模，强化学生的创新能力与质疑精神，使学生在自主学习、独立思考中理解内化学科知识，提高学生的物理科学思维，为学生终身学习能力的发展提供原动力。这就要求高中物理教师围绕教学内容，从学生的学习基础、认知规律、接受能力入手，为学生精心设计教学内容，发挥问题驱动作用，使学生在问题的带动下，投身于课堂学习当中，激发学生的学习能动性，使学生感受到物理学科的学习乐趣，从而促进学生物理核心素养的发展。

例如：高中物理教师以鲁科版二年级《光的衍射》为例，教师围绕教学内容，基于学生的学习基础、认知能力、兴趣爱好，将学生进行科学分组，引导学习小组展开经典物理实现，使学生在合作观察、独立探究、实践体验中，获得学习体验。当学生完成实验任务后，教师让学生在组内进行物理实验现象、原理的观察与讨论，强化学生的物理知识建模能力，提高学生的独立思考能力、质疑分析能力、科学思维能力。为了调动学生的学习能动性，在教学期间，教师合理引用问题驱动教学方法，为学生精心创设多元化的教学问题，如“衍射作为波独有的现象，所以水波、声波都会出现衍射现象，而光属于一种波，为什么一般生活中我们都观察不到衍射现象？”使学生带着问题，进行学习与思考，强化学生的物理科学思维，夯实学生的物理学习基础，实现核心素养培养目标。

六、 重视问题实践参与，提高学生探究素养

在新课程改革指导下，自主合作探究能力作为高中物理学科所需要培养的重要能力之一，也是物理学科核心素养的重要内容。只有学生形成良好的自主探究学习能力，才能使学生的科学态度、科学思维获得良好发展。如若在高中物理教学中，教师占据主导教学地位，直接给学生灌输学习知识，不但会打消学生的学习能动性，还不利于自主合作探究能力的培养，无法实现核心素养的教育目标。为此，高中物理教师可通过问题驱动教学方法，为学生创设自主探究学习情境，使学生在问题的带动下，对问题展开多层面、多角度的分析，强化学生的问题解决能力。其实，无论是自主探究学习，还是合作探究学习，学生都能在实践参与中有所收获，形成良好的学科核心素养，促进学生综合化发展。

例如：高中物理教师以鲁科版二年级《电磁波的发射、传播和接收》为例，常规的教学方式，将课堂当成主战场，教师通过实验传授、方法引导、事项处理等方式，让学生认真记录学习笔记。然而，学生的探究能力、实践操作能力不能只通过效仿方式获得，所以，常规的实验教学方式不利于物理探究素养的培养。需要教师尝试运用问题驱动教学方法，理解与尊重学生的主导地位，让学生成为物理课堂的主人，把常规的教育教学方式转变成以教师引导作为辅助，学生亲自体验感受作为主导的新形式，使学生在问题驱动下，不断验证自己对实验现象、实验原理的猜想，提高学生的探究素养水平。学生通过问题思考的过程，深入感受发现问题、质疑问题、猜想问题、探索问题、总结问题的学习过程，从而形成良好的学科素养，促进学生综合化发展。

七、 结语

综上所述，在高中物理教学组织优化中，核心素养成为当代教育观念的首要任务目标，这也对教师的教育能力提出许多要求。高中物理教师应该更新传统的教育认知思想，坚持以学生为本的教育观念，使学生的学习与成长收获良好原动力，通过和学生的积极互动交流，让学生的学习态度更加积极，保障学生的物理学习效率。与此同时，高中物理教师也要进一步优化课堂教学模式，运用问题驱动教学方法，摸索出满足学生学习需求、促进学生核心素养发展的教学实践路径，只有这样才能提高整体教学效果。

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