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基于核心素养的高中物理问题链教学设计与实践研究

作者

刘丽  杜男

长春市第一五一中学长春市第一五0 中学

有句话是这样说的:“学起于思,思源于疑。”疑问是思维的起点,也是知识探索的源泉和动力。随着教育从“知识本位”向“素养本位”的转变,培养学生的核心素养已经慢慢变成了教育教学的核心任务。高中物理学科核心素养涵盖了物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面,这对学生科学精神的塑造和综合能力的提升是非常重要的。问题链教学法通过设计一系列相互关联、层层递进的问题,引导着学生不断主动思考、深度探究,最大限度地把学生的学习兴趣给激发出来,培养他们分析问题和解决问题的能力,是实现核心素养培养目标的一个重要教学手段。但是在实际教学过程当中,如何去把核心素养的培养和问题链教学给有机结合起来仍然需要进一步的探索和实践。因此,开展基于核心素养的高中物理问题链教学设计与实践研究是具有重要的理论和实践意义的。

一、创设真实情境问题链,激发探究兴趣

真实的情境可以让学生感受到知识和生活是有很大关系的,这可以增强他们的学习代入感和主动性。在基于核心素养的高中物理问题链教学设计的过程当中,教师应该积极去为学生创造出真实的情境问题链,把物理知识融入到实际生活还有科学研究等真实的场景当中。通过情境的创设让学生发现问题所在,然后提出问题,进而在解决问题的过程当中建构起物理观念,发展科学思维和科学探究能力。真实情景问题链的设计要提醒学生的认知水平,而且要和他们的生活经验相符合,从学生都熟悉的现象去入手,引发学生的认知冲突把他们的探究欲望最大限度的给激发出来。

例如:在学习必修第一册“牛顿第二定律”时,教师就可以给学生创设一个真实的情境问题链。先给学生展示一段骑手在不同加速度下启动的视频,然后直接提出问题:“为什么有的汽车启动起来很快,有的却很慢?”让学生思考一下影响物体加速度的因素。然后再让学生观察一下不同质量的物体在相同拉力下的运动情况,提问学生们:“质量不同的物体,在相同的力的作用下,加速度会有怎样的变化?”然后,改变拉力大小,继续问:“当物体质量不变的时候,拉力与加速度之间存在什么样的关系?”通过这一系列以真实情景为基础的问题链,让学生在观察、思考和探究中慢慢自己发现牛顿第二定律的规律,同时培养他们的科学探究能力和科学思维。

二、构建阶梯式问题链,促进思维进阶

学习是一个循序渐进的过程,学生的思维发展是需要慢慢提升的。在高中物理教学里面构建阶梯式问题链是促进学生思维进步的一个非常有效的策略。阶梯式问题链按照着由简单到困难、由浅到深、由具体到抽象的原则进行设计,让学生在解决一个又一个问题的时候不断突破自己在思维层面上的障碍,慢慢深化自己对物理知识的理解,实现从低阶思维向高阶思维的跨越。每个问题之间都是有联系的,前一个问题是后一个问题的基础。后一个问题又是前一个问题的拓展和延伸,从而形成一个完整的思维训练体系。

例如:在学习选择性必修第一册“机械波”时,教师就可以给学生构建出来一个阶梯式的问题链。先给学生提出偏基础一些的问题:“什么是波?生活中有哪些常见的波现象?”让学生对波有一个初步的概念。然后教师深入提问:“波是如何传播的?波传播过程中质点的运动有什么特点?”慢慢让学生学会探究波传播的本质。然后教师要进一步问学生:“波的波长、频率和波速之间有怎样的关系?如何通过实验来验证这些关系?”让学生运用着自己的所学知识去进行推理和实验探究。最后教师要多问学生一些综合性问题,就比如:“怎么去利用波的特性解释生活中‘多普勒效应’这样的复杂现象?”通过这样的阶梯式问题链,让学生慢慢深入理解机械波的相关知识,培养他们的逻辑思维和综合运用知识解决问题的能力。

三、融入跨学科问题链,拓宽知识视野

学科知识之间并不是独立存在的,而是有联系、有渗透的。在高中物理教学里面融入跨学科问题链可以打破学科之间的壁垒,培养学生的综合素养和创新能力。教师在设计问题的时候,应该充分挖掘物理学科和其他学科之间的联系,把不同学科的知识都融合到问题里面,通过跨学科问题链的引导,让学生学会站在不同学科的角度去分析和解决问题,促进学生核心素养的全面发展。

例如:在学习必修第二册“万有引力与航天”时,教师可以融入跨学科问题链,然后再结合着数学方面的知识,给学生们提出问题:“怎么运用椭圆的相关数学知识来描述行星的运动轨道?开普勒行星运动定律中的数学关系是怎么被推导出来的?”让学生用数学工具解决那些物理问题。同时在联系着地理学科里面的知识问学生:“地球同步卫星的运行特点与地球的自转有什么关系?”此外,教师还可以结合化学知识,让学生探讨一下航天器材料的特性与物理性能之间的关系。使学生认识到不同学科知识的内在联系,提升其综合运用知识的能力和创新思维。

综上所述,通过上述教学策略的实施,可以很好的调动起学生的学习兴趣,促进学生思维进阶,进而实现学生物理学科核心素养的全面提升。在实践的时候,教师需要不断探索更多优化问题链设计的策略,更好满足现在学生们的学习需求,为高中物理教学质量的提高作出贡献。

参考文献:

[1] 马永建 . 问题链教学方法在高中物理教学中的应用研究 [J]. 高考 ,2025(17):60-62.

[2] 郑雅玲 .“问题链”在高中物理教学中的应用策略 [J]. 课程辅导 ,2025(19):57-59.