赵占兵
摘要：本文从科学探究素养的视角探讨高中物理问题教学策略。在教学实践中，教师应注重教学情境的创设、问题的设计、提问的时机以及解题过程中的具体策略，形成“边问边学”的课堂氛围。这样才能促使学生在物理课堂中逐渐形成和发展科学探究素养。
关键词：高中物理；问题式教学；科学探究素养；情境创设
中图分类号：G633.7 文献代码：A 文章编号：1008-3561 (2021) 24-0094-02
作为高中物理核心素养核心能力的体现和重要组成部分，科学探究素养的培养主要表现在问题、证据、解释和交流四个方面。问题式教学法围绕教师创设的问题情境进行，可以有效引导和促进学生进行深入的探究学习，从多角度理解物理，使学生在体验物理知识生成和发展的过程中更好地掌握物理知识，发展思维，提高解决问题的能力，培养和发展科学探究素养。
1.注重创设情境，增强问题意识
科学探究素养引领着课程目标、学习难度和科学探究过程，而课程目标又决定着教学难度，教学难度又直接影响教学活动的设计。因此，在创设教学情境时，教师应根据课程的具体内容，不断细化科学探究素养目标，并将细化后的教学目标融入创设的问题情境中。例如，在组织学生学习“生活中的圆周运动”时，教师可以参考问题意识、实验探究、分析论证、交流合作等科学探究素养，结合日常生活中汽车过桥一般采用限速的现象，设计如下教学目标：能猜测汽车过桥为什么采用限速，与限速相关的具体因素有哪些；能根据生活现象和猜想，设计相关的猜想探究实验；能表达自己的观点和看法，并能与其他学生和教师进行交流合作；能对实验现象进行科学分析，并解释得出的结论。
“问题意识”是评价问题情境的主要指标之一，因此，教师应在分析课程内容的基础上，充分了解学生的兴趣爱好，创设符合学生最近发展区的问题情境。例如，在组织学生学习“牛顿第二定律”时，可将对加速度、力、质量之间关系的探究纳入这一课，创设汽车、摩托车比赛的情境，引导学生分析实验中可能影响加速度的因素。
2.注重问题设计，激发探究欲望
为了追求问题的有效性、科学性和合理性，教师应综合分析学生的认知水平和知识储备，利用物理知识与生活经验之间的矛盾，鼓励学生探索矛盾产生的内在原因，解决矛盾。例如，在学习“牛顿第一运动定律”时，由于生活经验的积累，如自行车要用力蹬才会动，大多数学生会认为“物体获得速度是因为力的作用”、“力是物体运动的原因”，而牛顿却认为，物体不受力，就会一直运动下去。显然，在这样的矛盾问题的引导下，学生的思维会更加活跃，问题意识也会不断增强。
同时，针对课堂教学重点、难点不突出，部分学生对物理学习兴趣不大的情况，教师可以在科学探究素养分析的基础上，将教学重点、难点以系列问题的形式呈现，给予学生充分的思考分析时间。例如，电场强度一直是学习中的难点，为了逐步引导学生对电场强度进行深入探究，教师可以设计如下系列问题：如何探测电场？如何探测空间某点的电场？如何利用电荷的探究来探测空间某点的电场？如何利用电荷受力分析的探究来表征电场中某点的性质？如何用物理量来表征电场中某点的性质？另外，学生对物理知识的理解会有多种多样，教师不可能预测所有的情况。 因此，要敏锐地捕捉课堂上学生的每一个互动反应，坚持鼓励优先的原则，灵活处理不在预设范围内的学生问答。例如，在组织学生学习《牛顿第一定律》时，当老师问到“为什么物体在受到平衡力和不受力时，其状态不会发生变化”时，学生的回答是：受到平衡力和不受力时的效果是一样的。显然，这样的回答超出了预设的范围。教师要肯定学生对所学内容的反馈，如“你的想法很有创意，但还需进一步探索”、“你的观点很独特，你是不是忽略了什么？”在此基础上，用气球引导学生发现物体在受到平衡力和不受力时的行为方式是一样的，这都可能导致物体形状发生变化。这种灵活处理随机问题的方式，可以纠正学生片面的认知，夯实学生的学习基础，让学生真正成为课堂的主人。
3. 注重提问时机，深化探究素养
教师应遵循“不生气、不启发、不沮丧、不表现”的原则，在学生处于“生气”和“沮丧”的状态时提问。在具体实践中，教师可以结合上节课的主要内容，在课程的引入环节设置一些轻松、刺激的问题。例如，上节课是学生篮球比赛，学生的注意力还停留在比赛状态，因此，教师可以通过“如何投篮最准”来引入曲线运动课程的内容。另外，在课程的最后，为了顺利过渡到未学过的课程，教师应最大程度地注意问题设置与日常生活的结合，鼓励学生在现实生活中探索学习。 例如，组织学生学习交流电这个物理量后，教师可以设置以下问题：收集与交流电有关的电器，并仔细阅读说明书，了解什么是电感、电容，两者的物理意义，从而有效地引入“电感和电容对交流电的影响”等学习内容。
同时，教师还可以将教学内容与学生的具体情况相结合，在教学重点、难点处设置问题，如在组织学生突破曲线运动方向这一难点时，教师可以让学生回忆下雨天转动伞柄时雨滴飞散方向的特点，加深学生对曲线运动方向的理解，突破教学难点。
4. 关注解决问题的过程，培养探究能力
实验探究能力是科学探究能力的重要组成部分，但高中物理课程大多以演示实验、学生小组实验为主，需要学生独立完成的探究性实验非常少。因此针对这一现象，教师应注重培养学生的实验设计能力，按照如下设计思路进行方向性指导，如图1所示。值得强调的是，为引导学生真正明确实验原理高中物理教学问题，教师不仅可以根据实验目的探索出多种实验方案，还可以从现有的实验设备入手，有效引导学生利用现有设备分析实验原理，还可以结合先进的实验设备，创造性地设计原创实验，有效培养学生的创造性思维，发展学生的探究能力。
例如，在测量重力加速度的实验中，老师根据实验目的创设了如下三种实验方案，并要求学生结合实验设备进行研究，分析各个实验方案的优缺点。
a.测量一小铁球从一定高度落下，落下时间，由h=gt2可知g=。
b.用天平测量物体的质量，用弹簧测力计测量重力，即由G=mg，可得g=。
c.用单摆法测量重力加速度，即根据ma切=-mgθ，可得g=4π2。
同时，物理实验探究中，除了掌握相关知识外，学生的实际操作、相关实验仪器的熟练应用对学生科学探究素养的形成有重要影响，因此，教师还应通过演示实验、实验示范操作等方式，鼓励学生学习正确的操作方法，并在不违背安全原则的情况下进行探究。值得强调的是，为保证探究结果的科学性，教师应及时对个别操作步骤进行分析指导英语作文，鼓励学生有效领悟实验探究的本质。
五、结论
总之，教师在具体实践中，要注意教学情境的创设、问题的设计、提问的时机、解决问题的具体策略等，形成“以问题引领学习”的课堂氛围，才能促使学生在物理课堂中逐步形成和发展科学探究素养。
参考：
[1]罗红迪.问题导向教学法在高中物理教学中的应用[J].中学生数理化，2020(08).
[2]杨哲,吴媛媛,洪正平.基于探索性实验的科学探究素养培养探析[J].湖南中学物理,2019(05).
[3]何峰.高中物理实验教学中核心素养的培养[J].福建基础教育研究高中物理教学问题，2020(05).
[4]范兰君.高中物理探究式教学中培养学生自主学习能力的策略探讨[J].中学物理教学参考，2018(16).