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刍议高三物理教学核心问题的解决与创新

范文

李红+杨俊

摘要：培养学生的核心素养既是教育教学研究的热点，也是高三物理教学的重点和难点。本文以高三物理复习课“匀速圆周运动”的教学为例，从学科角度讨论核心素养中文化修养之一——“问题解决与创新”的培养。

关键词：核心素养；高三物理教学；核心问题；问题解决与创新

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）5-0028-4

1 核心素养的内涵与意义

1.1 学生发展核心素养体系

此次基础教育课程改革的教学目标包括“知识与技能”“过程与方法”“情感、态度与价值观”。2015年4月教育部组织的相关课题“我国基础教育和高等教育阶段学生核心素养总体框架研究项目”研究成果[1]提出“学生发展核心素养体系”的总框架包括三个领域、十项指标，具体如图1所示。

1.2 高中物理核心素养的内涵与意义

2015年4月教育部课题“我国基础教育和高等教育阶段学生核心素养总体框架研究项目”研究成果中还提出高中物理学科的核心素养，共四个维度：物理观念与应用、科学思维与创新、科学探究与交流、科学态度与责任（如图2所示）。[2]

其中的“科学思维”主要指高中物理中重要的思维方法，包括建模的思想、理想化方法、分析综合、抽象概括、批判性思维、推理论证等思维与方法。在核心素养导向下，既要培养学生的物理学科素养，又要挖掘学生潜力，从而培养物理学科的拔尖创新人才。

2 高三物理教与学的困惑与解决

2.1 高三学生学习的现状

高三学生的物理学习中存在不少的问题，具体表现如下：（1）学习没有内驱力。学生对高三所复习的物理知识、公式、实验和规律等内容，大多是似曾相识或似是而非，但他们却自以为自己真正弄懂了，从而导致学生对高三物理的复习失去新鲜感。（2）课堂上似懂非懂。高三学生在物理课堂上精神状态不佳，不积极发言，同学间不积极探讨，当然更不会主动提出问题，致使课堂气氛压抑、沉闷，课堂效率不高。（3）反复讲和讲反复。高三学生在课堂上的普遍现象是边做作业边听课，课堂中师生互动较少，学生的参与度较低，导致高三物理课堂的有效性较低，从而自然出现了老师反复讲和讲反复而学生仍然掌握不了的现象。（4）重难题而忽基础。高三学生误认为高三复习就是一味做题，特别是对所谓的有技巧性的好题，对重点题和难题更感兴趣，而恰好忽略了基础知识，从而导致基础不扎实，基本能力不够。

2.2 高三物理教师的困惑

学生在课堂上一听就懂，一看就会，而实践中却经常出错。这就让老师感到困惑：物理课标、物理教材、高考考题三者间到底存在怎样的内在关联，物理知识与学生所做过的试题怎样才能有机融合并形成能力。具体表述如下：（1）复习课应该如何推陈出新。高三物理教学中，教师应如何处理基本概念、公式及实验、规律和习题的关系，才能让高三复习真正做到既推陈出新地复习了旧知识，又夯实了学生的基础。（2）如何有效提升學生的能力。教师如何创新习题课的教法和学法，才能经过教师示范和引导与学生的纠错和升华将规范书写、解题技巧和方法、计算能力等转化为学生的综合能力。（3）经典题的改编或原创。教师如何深入仔细研究课本、考试说明和考纲，特别是它们的一些细微变化，精选、改编甚至原创出一些既源于课本又高于课本，当然也不会超纲的经典试题。（4）好题如何讲透和学好。教师怎样才能通过对这些典型试题的有效教学和分层教学以及深入探究，并带着问题让学生真正回归课本、举一反三，更重要的是激发他们的学习兴趣和内驱力，引导学生进行深度学习，培养他们探究和创新问题的能力。

2.3 满足学生需求是激活高三物理课堂的关键

要想激活课堂让课堂高效，教师课前进行充分备课显得尤为重要，一个学者型教师教学工作的时间分配大致为——备课：上课：改作业 = 3：1：1，[3]教师备课着重从“备课标和考纲”“备教材和作业”“备学生和教师”“备教法和学法”“备课前、课堂和课后”五个维度，有顺序、分层次进行展开，老师在教学工作中才能真正做到以学生为中心。

（1）高三课堂中老师首先要激活学生的状态

如何让学生在课堂上真正做到精神投入、动手、动脑，需要教师重点思考“是否真正有效地帮助了学生” 这一问题。

（2）高三物理教学的三个基点

以人文关怀和科学管理相结合有效组织课堂，以有效提问和问题创新为线索贯穿课堂，以问题解决和思维碰撞及满足学生需求为标志激活课堂。

（3）学生需求是高三物理课堂教学的灵魂

经过课前的充分备课和课中教法与学法的合理运用，教师才能真正知道、解决和满足不同层次的学生：从问题到问题的需求——刺激；解决问题的过程性需求——愉悦；问题解决好了后的结果性需求——成功。换句话说在高三教学中，教师处理好了不同层次学生的阶梯式需求（见图3），我们的物理课堂才算得上是高效课堂。

3 高三物理课堂教学核心问题的确定、解决与创新策略

高三物理教学要求老师要紧密结合课本和课标、考纲和考题，设计出源于教材又高于教材的问题与试题，驱动学生的深度学习和加强对学生能力的培养。

3.1 课堂核心问题的内涵

课堂核心问题是串联教学内容主线和老师教法以及学生学习活动的重要内容，起着统领课堂教学的关键作用。一节高效课堂必须有核心问题的有效支撑，才能既夯实了物理基础，又突出了学生学习的重点和突破了难点，同时也促进了学生物理学科核心素养的培养。

3.2 经过教师课前的深入研究和信息反馈确定课堂的核心问题

教师课前的深入研究包括：考纲研究、考题研究、教材研究、学生研究和生成研究，结合学生课前的自主学习暴露的问题和课标及教学目标的要求，准确确定出本节课的核心问题。

以“圆周运动”为例，高考考纲的要求是匀速圆周运动的向心力是Ⅱ级要求。考纲要求的变化是角速度、线速度、向心力加速度由原来的Ⅱ级要求降为了Ⅰ级要求，这种变化突出了向心力的核心地位。教师根据考纲的变化，有针对性地设计本节课上课之前学生需要完成的自主学习单，再通过对学生完成后的自主学习单的分析，得出新课讲授所需要解决的核心问题。

3.3 课堂核心问题的冲突性设计能使问题有效解决

教师要认真体会教材知识的逻辑顺序，设计出一条问题主线，使知识以问题为载体而呈现。设计的问题同时要与学生的潜意识认知相碰撞，才会对学生造成极大的冲击与震撼，学生不得不深入思考其中的差异和产生的原因，从而顺利解决了问题。

比如，讲解“圆周运动的向心力”的概念时设计的问题有：

问题1：物体所受的合外力就是物体的向心力吗？

提出这个问题时，很多高三同学都直接回答“是”，这是学生认知中非常容易犯的一个错误。出现这个问题的原因是因为同学们在解决圆周运动实例时，很多时候都是用F=F列方程，所以同学们觉得合外力就是物体所需要的向心力。

问题2：请对教材中涉及的物体进行受力分析，指出什么力提供向心力？

引导同学们对教材中涉及到的实例进行受力分析时，同学们会发现物体在做竖直方向圆周运动时，并不是在每个位置的合力都提供向心力，这就与同学们的原有认知产生了冲突，在解决问题冲突的过程中，学生形成了新的认知：在解决变速圆周运动问题时，我们关注的往往是某些特殊的点，比如最高点和最低点。

问题3：在解决圆周运动的具体问题时，怎样进行准确的受力分析和列出正确的方程。

解决了前面两个问题，第3个问题的提出既升华了前面的问题，又创设了新的问题冲突，让学生对自己原有认知中的错误进行重新审视，从而形成新的认知。

【例】对“圆周运动”的合外力与向心力关系的建议如下：

（1）【产生问题冲突】

关于向心力的下列说法中正确的是（ AD ）

A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小

B.做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的

C.做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力

D.做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力

（2）【新的问题冲突】

如图4所示，小物块从半球形碗边的a点下滑到b点，碗内壁粗糙。物块下滑过程中速率不变，下列说法中正确的是（ C ）

A.物块下滑过程中，所受的合力为零

B.物块下滑过程中，所受的合力越来越大

C.物块下滑过程中，加速度的大小不变，方向时刻在变

D.物块下滑过程中，物体处于平衡状态

（3）【冲突的解决】

笔者的教学建议如图5所示。

4 问题的创新性设计能促进学生创新能力的培养

由于学生已经对所要学习的知识有了一定程度的掌握，课堂上提出的问题要对学生思维有一定的挑战性，从而增加学生的新鲜感。通过学生的展示和老师的点拨及师生的互动，实现问题的解决与反思、知识和方法的积累、习惯的养成，最终激发学生学习的内驱力。

比如，“圆周运动”教学的创新设计：从考纲要求出发，找到高考对学生要求的落脚点。采用问题驱动的方式，通过问题与问题之间的内在关系，利用课堂不断动态生成的新问题与解决，达到课堂教学环环相扣、环环相生的目的。具体的教学流程和内容如图6所示。

以上仅是笔者对物理核心素养中的学生发展核心素养之一——“问题的解决与创新”所做的一点初步探索和粗浅认识。笔者认为，依据高中物理核心素养体系，国家即将颁布新《高中物理课程标准》，并重新编写修订高中物理教材和面临新的高考模式，新的课程标准和教育理念要求我们一线教学工作者，必须与时俱进地进行教学改革。

我们只有不断学习，努力探索适合学生发展和创新的教育，通过师生合作、生生合作，探究课堂生成的问题，让整个课堂教学有效开展，從而满足学生的逐渐上升的阶梯式需求，落实学生的核心素养体系指标，促进学生的全面发展和终身发展。

参考文献：

[1]彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J]. 中学物理，2016（2）：1.

[2]林明华.高中物理核心素养的内涵与培养途径[J].福建基础教育研究，2016（2）：5.

[3]罗清红.对“备课在普通高中教师专业成长中的作用” 的几点思考[J].物理教学，2013（10）：33.

（栏目编辑李富强）

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