基于核心素養(yǎng)的高中原始物理問題教學(xué)研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

基于核心素養(yǎng)的高中原始物理問題教學(xué)研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：2017年，教育部正式提出“核心素養(yǎng)”，它是教育培養(yǎng)目標(biāo)的重要指針之一。原始物理問題在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用在一定程度上能夠培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，提高教師的專業(yè)水平。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)原始物理問題教學(xué)高中物理教學(xué)

一、原始物理問題的定義及特征

原始物理問題這一概念最早是由原始問題衍生出來的，原始問題是指在從生活中直接得到過的且未被加工過的問題?；趯?duì)原始問題的認(rèn)識(shí)，物理學(xué)領(lǐng)域的專家提出原始物理問題這一概念。原始物理問題是指自然界及社會(huì)生產(chǎn)、生活中客觀存在的，能夠反映物理概念、規(guī)律且未被加工的典型物理現(xiàn)象和物理事實(shí)。根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，將生活中面臨的問題和遇到的物理現(xiàn)象經(jīng)過修改和文字整理而形成的原始物理問題則是可以應(yīng)用于課堂中的物理問題。[1]

通過對(duì)原始物理問題的深入分析總結(jié)得出原始物理問題主要的四個(gè)特征，依次是：①真實(shí)性：原始物理問題是人類根據(jù)生活中遇到的物理現(xiàn)象加以簡(jiǎn)單的語言描述所形成的問題，因此原始物理問題能夠準(zhǔn)確、直接的反映事物本身的特性。②開放性：原始物理問題是真實(shí)生活情境的反映，生活中的一切事物都可以是題目的來源，因此題目來源范圍廣，內(nèi)容豐富。③趣味性：要想解決原始物理問題，學(xué)生先要將其抽象成為物理習(xí)題，這一過程需要學(xué)生從生活或者資料中找尋相關(guān)信息，學(xué)生會(huì)感受到演算和推導(dǎo)以外的樂趣。④遷移性：原始物理問題的考察點(diǎn)相對(duì)模糊，已知條件比較少，此時(shí)需要學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況將所學(xué)知識(shí)迅速與題目建立聯(lián)系，找到問題的突破點(diǎn)。[2]

二、原始物理問題教學(xué)的教育價(jià)值

基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)，通過對(duì)實(shí)際教學(xué)情況和高考考試大綱的了解，本文提出了原始物理問題教學(xué)的教育價(jià)值，具體如下：

1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。原始物理問題多選自于生活中的實(shí)際案例、媒體資料等，與生活高度結(jié)合，這對(duì)被束縛在傳統(tǒng)教學(xué)模式之中的學(xué)生來說是不同的體驗(yàn)，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)有一定的興趣。當(dāng)問題被學(xué)生自己解決后，學(xué)生會(huì)獲得極強(qiáng)的成就感，在生活中細(xì)心觀察，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并解決問題。[3]

2.提高學(xué)生的建模能力。原始物理問題需要經(jīng)過條件篩選、建模、賦值等步驟才能變成學(xué)生經(jīng)常接觸的物理習(xí)題，因此原始物理問題對(duì)學(xué)生建立物理模型的能力要求較高。經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的原始物理問解決訓(xùn)練，學(xué)生能夠在接觸問題后迅速反應(yīng)過來，找出解題關(guān)鍵點(diǎn)，建立物理模型。長(zhǎng)此以往，學(xué)生對(duì)各種物理模型有了一定的了解，碰到類似問題后能迅速找到解決問題的關(guān)鍵，建立物理模型。

3.提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。中學(xué)生尤其是高中生的時(shí)間基本都凝聚在課堂中，難以有較多的生活經(jīng)驗(yàn)，遇到實(shí)際問題往往無從下手。此時(shí)，教師選取原始物理問題讓學(xué)生分析解答能夠鍛煉學(xué)生的物理建模能力，培養(yǎng)學(xué)生自主解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

4.培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。讓學(xué)生自主解決對(duì)客觀事物最直接的描述的原始物理問題能夠讓學(xué)生通過解題的過程認(rèn)識(shí)到事物的本質(zhì)和規(guī)律，建構(gòu)良好的知識(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)思維能力。此外，學(xué)生針對(duì)同一個(gè)問題可以從不同的角度出發(fā)，采用不同的方法，最后都能完整地將問題解決，這也是對(duì)學(xué)生發(fā)散思維的鍛煉。

5.樹立正確的科學(xué)態(tài)度。在進(jìn)行課堂教學(xué)的過程中，學(xué)生對(duì)物理觀念有了一定的認(rèn)識(shí)，所學(xué)習(xí)的內(nèi)容在頭腦中也已經(jīng)形成了一定的知識(shí)結(jié)構(gòu)，此時(shí)利用原始物理問題輔助教學(xué)可以幫助學(xué)生在認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上對(duì)科學(xué)本質(zhì)有更加清晰準(zhǔn)確的認(rèn)知，進(jìn)一步理解生活與學(xué)習(xí)之間的關(guān)系，形成對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的態(tài)度和責(zé)任感。

三、原始物理問題應(yīng)用于高中物理教學(xué)的建議

1.在課堂教學(xué)中滲透原始物理問題

教師可在課堂引入環(huán)節(jié)滲透原始物理問題。常規(guī)課堂中，教師多以圖片、視頻、提問等方式引入課堂，但學(xué)生對(duì)該種方式興趣不高，更傾向于視頻等形式的課堂引入，對(duì)生活中的案例更是有同感，因此設(shè)置在引入環(huán)節(jié)的原始物理問題在某種程度上能大大提高學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

2.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中適當(dāng)植入原始物理問題

研究自然界中發(fā)生的現(xiàn)象最好的方法是實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)自然界中的個(gè)體能夠認(rèn)識(shí)到人與事物的聯(lián)系，各事物之間的聯(lián)系。教師可在實(shí)驗(yàn)的過程中適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，使學(xué)生利用生活經(jīng)驗(yàn)或其他途徑找到解決問題的方法，再通過小組之間的合作與交流使問題的解決過程更加有理有據(jù)，最終順利解決問題。實(shí)踐證明原始物理問題在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的使用對(duì)師生雙方都有積極意義：學(xué)生既完成了教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，自己也能在問題結(jié)局的過程中收獲到知識(shí)，獲得學(xué)習(xí)的成就感;老師也能在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)提高自身的專業(yè)水平。[4]

3.在教學(xué)評(píng)價(jià)中利用原始物理問題檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果

首先，原始物理問題可用為診斷性評(píng)價(jià)。通過學(xué)生對(duì)原始物理問題的分析、建模、解決過程，教師可了解學(xué)生對(duì)即將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容的前概念，同時(shí)也能反映學(xué)生在觀察、收集數(shù)據(jù)、建模、解決問題方面的個(gè)體差異。其次，原始物理問題可用作為形成性評(píng)價(jià)。形成性評(píng)價(jià)是學(xué)生現(xiàn)階段學(xué)習(xí)情況的反饋，教師根據(jù)情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，學(xué)生也能發(fā)現(xiàn)自己的問題所在。最后，原始物理問題對(duì)總結(jié)性評(píng)價(jià)也頗有益處。原始物理問題的解答往往需要學(xué)生擁有較好的建模能力、邏輯計(jì)算能力等多方面能力，因此原始物理問題能夠檢驗(yàn)學(xué)生在一段時(shí)間內(nèi)的學(xué)習(xí)效果，也能反映教師的教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況。

4.在教學(xué)中借助STSE教育開展原始物理問題教學(xué)

STSE教育作為一種將科學(xué)、社會(huì)和技術(shù)緊密聯(lián)系的科學(xué)教育方法，能夠幫助原始物理問題在教學(xué)中發(fā)揮更大的作用。一方面，STSE教育對(duì)學(xué)生“科學(xué)素養(yǎng)”的培養(yǎng)提出了一定的要求，這與課程標(biāo)準(zhǔn)