在核心素養(yǎng)視域下的PBL物理教學(xué)模式的探索

□福建省莆田第十二中學(xué) 李東朝 □福建省莆田第五中學(xué) 林健

PBL 物理教學(xué)模式以構(gòu)建問題情境為教學(xué)關(guān)鍵，同時以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，著重強調(diào)教學(xué)問題的提出以及學(xué)生解題思路的引導(dǎo)，是當下高中物理教學(xué)課堂中一種十分有效的教學(xué)手段。本文以核心素養(yǎng)為主要方向，深入分析了PBL 物理教學(xué)模式的作用、構(gòu)成要素，而后總結(jié)出了能適用于大部分高中物理課堂的具體教學(xué)策略，望相關(guān)內(nèi)容能夠給予廣大物理教師一定啟示。

2017 年版的《普通高中物理課程標準》中重點強調(diào)了培養(yǎng)高中生物理核心素養(yǎng)的重要性與積極價值，同時將物理學(xué)科的核心素養(yǎng)歸納為物理學(xué)科觀念、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思維與責任、科學(xué)探究四方面。物理作為高中理科教育中至關(guān)重要的教學(xué)科目，將核心素養(yǎng)的培育策略融入實際的課堂教學(xué)中是當前高中物理教學(xué)乃至整個高中教育的重要轉(zhuǎn)型方向。

PBL 物理教學(xué)模式的主要教學(xué)目標為“引導(dǎo)學(xué)生掌握物理學(xué)課程所要求的基礎(chǔ)理論知識與必備技能”，這一點與核心素養(yǎng)概念下的教學(xué)改革目標不謀而合。在此情況下，教師應(yīng)加強對PBL 物理教學(xué)模式的關(guān)注，全面落實PBL 物理教學(xué)與核心素養(yǎng)的有效結(jié)合，幫助高中生積累更扎實的物理知識，獲得更全面的進步與成長。

一、相關(guān)概念簡述

（一）物理學(xué)科核心素養(yǎng)

所謂的高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)，是指高中生在學(xué)習(xí)物理知識、完成物理實踐的過程中逐漸養(yǎng)成的，既能滿足學(xué)生個人終身發(fā)展需求，又包括社會發(fā)展需要的關(guān)鍵性能力與必備品格的綜合性能力素養(yǎng)。可以將其分為物理觀念、學(xué)科思維與責任、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度這四大模塊。核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識過后樹立的帶有物理學(xué)科特質(zhì)的精神品質(zhì)，是學(xué)生逐年累月沉淀、積累下的內(nèi)部精神品質(zhì)與外在能力表現(xiàn)的綜合表達。物理知識能廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代社會生活中的方方面面，因而物理知識教學(xué)對高中生而言并不應(yīng)拘泥于提升成績、強化理性思維等相對淺顯、表象的層面上。核心素養(yǎng)概念的提出，不僅革新了學(xué)生的日常學(xué)習(xí)模式，同時也改變了教師的教學(xué)觀念與授課方法。其要求教師可以設(shè)身處地地站在學(xué)生的角度去思考課前導(dǎo)入、教學(xué)情境、問題引導(dǎo)等環(huán)節(jié)的設(shè)計與實踐，同時注重對學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與興趣的激發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生做到將物理知識“內(nèi)化于心，外化于行”，幫助學(xué)生在物理學(xué)科的引導(dǎo)下發(fā)展為更獨立且健全的個體。

（二）PBL 物理教學(xué)模式

PBL 教學(xué)模式的概念最早是由加拿大醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)W者在工作中提出，其以“基于問題去學(xué)習(xí)”的觀念出發(fā)，引導(dǎo)其學(xué)生在入學(xué)之初便面對真正的病人與真實的病例，使其能在解決實際問題的過程中加強對醫(yī)學(xué)知識的理解與實踐。PBL 教學(xué)概念于20 世紀90 年代才逐漸延伸至教育之中，發(fā)展至今已經(jīng)成為當下教育界所重點關(guān)心的教學(xué)理論學(xué)說之一。PBL物理教學(xué)模式重點強調(diào)了教師在授課過程中應(yīng)合理運用物理學(xué)知識以及學(xué)生的實際需求去共同創(chuàng)設(shè)出相應(yīng)的教學(xué)問題與問題情境，從而引導(dǎo)學(xué)生在解決真實物理問題的過程中進一步深化對物理知識的理解與記憶。并且相較于傳統(tǒng)概念中“問題教學(xué)”重成績、輕能力的教學(xué)目標而言，PBL 物理教學(xué)模式更加強調(diào)于對學(xué)生團隊協(xié)作、理解能力、邏輯思維等各方面物理素養(yǎng)與能力的提升。PBL 物理教學(xué)模式下的物理教學(xué)活動內(nèi)容應(yīng)源于生活、用于生活，教師所教以及學(xué)生所學(xué)都應(yīng)該基于社會的需求與發(fā)展，幫助不同能力的學(xué)生在該教學(xué)模式皆獲得獨屬于其自身的進步與發(fā)展。

二、基于核心素養(yǎng)視域下高中物理課程PBL 學(xué)核心要素

（一）重視教學(xué)目標的構(gòu)建

在開展實際的物理教學(xué)之前需要教師能加強對其教學(xué)目標以及學(xué)生學(xué)習(xí)目標的認知，才能依照目標去踐行PBL 物理教學(xué)模式，幫助學(xué)生獲得更具體的進步。由此，要求教師能充分了解每一名學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的“最近發(fā)展區(qū)”，以此為基礎(chǔ)去設(shè)計并踐行其教學(xué)子目標直至達成教學(xué)總目標。所謂的“最近發(fā)展區(qū)”也就是指學(xué)生學(xué)習(xí)潛力與現(xiàn)有水平之間的差距。教師依照不同學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”以及PBL 物理教學(xué)模式的觀念去設(shè)計出切實有效的教學(xué)問題，能引導(dǎo)學(xué)生循序漸進地加強對知識點的理解，具有一定的實踐價值。同時，教師應(yīng)該將物理學(xué)科中知識跨越較大、難度較高的知識點細分為相互關(guān)聯(lián)的支線知識問題，引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中逐步完善其自身的物理知識架構(gòu)，充分激發(fā)學(xué)生對物理知識的好奇心與探索欲。例如，教師在講解“作用力與反作用力”這一部分的知識前，就可以將“簡述生活中常見作用力與反作用力”“通過簡單的動作闡釋作用力與反作用力”等問題設(shè)置為本節(jié)課的教學(xué)目標。而后引導(dǎo)學(xué)生在目標的驅(qū)使下帶著問題對標量、矢量、力的合成與分解等支線知識點進行分析，最終全面性地提升高中物理課堂的教學(xué)效率。但需要注意的是，教師在為學(xué)生規(guī)劃學(xué)習(xí)目標時要充分把握目標的難度，既要保障目標具有一定的挑戰(zhàn)性，同時也要考慮到每一個學(xué)生的實際學(xué)習(xí)能力，進而保障目標的可實現(xiàn)性。要避免目標過于簡單無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，抑或是目標過于困難無法維護學(xué)生學(xué)習(xí)信息等不良情況的發(fā)生。

（二）以核心素養(yǎng)為中心設(shè)計教學(xué)問題與評價

教學(xué)問題評價是高中物理課堂中必不可少的組成部分之一，同時也是教師鼓勵學(xué)生能力進步的最重要的教學(xué)手段之一。但有部分教師在實際授課的過程中只能依照學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、聽課狀態(tài)等進行較為淺顯、表面化的評價。忽略了對學(xué)生學(xué)習(xí)需求與個人能力的關(guān)注，不僅無法充分發(fā)揮教學(xué)評價的真實價值與作用，同時也無法有效促進學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與學(xué)習(xí)自信心的提升。由此，就需要教師充分結(jié)合PBL 物理教學(xué)模式的真正內(nèi)涵以及學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求進一步優(yōu)化物理課堂中的問題設(shè)計與評價體系。在物理課堂中，教師通常會引導(dǎo)學(xué)生通過口述、默寫物理計算公式的方式檢驗其學(xué)習(xí)成果，此舉會帶給學(xué)生一定的學(xué)習(xí)壓力，并不具備良好的實際價值，同時針對這一教學(xué)檢驗環(huán)節(jié)的評價往往也只有“正確”與“錯誤”兩方面內(nèi)容。教師不會對部分記憶困難的學(xué)生進行正確指導(dǎo)，而學(xué)生也無法在教師的評價中獲得學(xué)習(xí)的滿足感。由此，教師就可以充分結(jié)合PBL 物理教學(xué)模式的概念以及核心素養(yǎng)內(nèi)涵去優(yōu)化課堂問題的提出與評價。例如，教師想要檢驗學(xué)生對“功的一般計算公式”的記憶程度時，可以暫且拋卻傳統(tǒng)模式中的檢驗方式，而是依照不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力來進行有區(qū)別的問題設(shè)計。針對學(xué)習(xí)能力差的學(xué)生時，教師就要注意引導(dǎo)，可以通過問題“結(jié)合功的計算公式，當cosα= 0，W= 0 時，力與位移的夾角應(yīng)當是多少度？”幫助其對功的計算公式及相關(guān)知識點進行回憶。而面對學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生時，可以通過問題“W=FScosα這一公式中能提煉出什么物理知識？”促進其深入思考與探究。同時教師也應(yīng)該避免過度單一化、差異化的評價內(nèi)容出現(xiàn)，既要保障其評價內(nèi)容能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，同時也要保證其評價內(nèi)容能對學(xué)生的不足之處進行總結(jié)與反饋。

三、核心素養(yǎng)視域下的PBL 物理教學(xué)策略

（一）采用問題引導(dǎo)，梳理學(xué)生思緒

在實際的學(xué)習(xí)過程中，受到學(xué)生實際能力與學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的限制，使其難免對部分知識產(chǎn)生迷茫、困惑的心理，這是一種十分常見的現(xiàn)象。一方面，針對這種現(xiàn)象時，部分教師并不會針對學(xué)生的實際情況進行思緒引導(dǎo)與梳理，反而是采用平鋪直敘的講解方式將知識點告知于學(xué)生，不僅無法幫助學(xué)生對相關(guān)知識產(chǎn)生更深入的理解，甚至可能使學(xué)生對教師乃至物理課堂喪失信心，弊大于利。另一方面，部分教師針對學(xué)習(xí)止步不前的學(xué)生時，并不會對其學(xué)習(xí)問題進行研究與分析，反而是基于教師主管的意識與想法，將其成績無法進步的原因歸咎于學(xué)生態(tài)度不佳、學(xué)生意識不強等方面，從而在忽視、惡意批評等舉措下，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性斷崖式下降。由此，就需要教師能充分把握不同學(xué)生學(xué)習(xí)中的不足，從而利用有效的問題引導(dǎo)，使其在不斷地反思與探究中重新對知識產(chǎn)生新的理解與認知。以魯教版高中物理必修二中的“豎直下拋運動”為例，針對這一章節(jié)知識的學(xué)習(xí)，部分學(xué)生會難以理解豎直向下拋運動是勻加速直線運動這一概念。由此，教師就可以通過問題“請同學(xué)站立，豎直拋下你手中的書本，請問書本的下落過程中的速度大小與方向是否發(fā)生變化？那么該運動是否屬于勻加速直線運動？”再如，部分學(xué)生難以有效記憶豎直向下拋運動的公式“vt=v0+gt；s=v0t+”面對此，教師可以通過問題“請同學(xué)試想下，我們把手中物體豎直下拋后，該物體會受到哪幾個力的影響，其速度又會發(fā)生怎樣的變化？”來引導(dǎo)學(xué)生自行探索公式構(gòu)成，從而達到有效記憶。此舉不僅能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與探索欲望，還能在一定程度上提升學(xué)生的思考能力，養(yǎng)成其勤于思考的習(xí)慣與意識，幫助其能利用物理知識以及物理課上所得去解決生活實際問題，助力于其物理核心素養(yǎng)的提升。

（二）構(gòu)建生活情境，注重“學(xué)以致用”

生活元素永遠是高中生最熟悉同時也最感興趣的元素之一，將生活元素與PBL 物理教學(xué)模式相結(jié)合的優(yōu)勢主要有以下兩點：一方面，物理知識具有一定的抽象性與復(fù)雜性，極易引發(fā)學(xué)生的反感與困惑。而生活元素能極大程度地消減學(xué)生眼中物理知識的陌生感與距離感，以直觀化物理知識的方式來幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)與理解相關(guān)的知識內(nèi)容；另一方面，生活元素能增強物理知識的“實用性”，換言之則是結(jié)合了生活元素的PBL 物理教學(xué)，可以幫助學(xué)生利用物理課堂知識去有效解決生活中的問題，從而給予學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的滿足感與成就感，進而使其能不間斷地提升對物理知識的好感與興趣。由此，就需要教師在踐行PBL 物理教學(xué)模式的過程中，在課堂中充分引入生活元素，構(gòu)建生活情境。例如，在學(xué)習(xí)魯教版高中物理必修三種“電路”一節(jié)時，教師可以以“智能防盜鎖”為生活情境中心，以問題“同學(xué)們是否能根據(jù)以往所學(xué)知識自己設(shè)計一款防盜鎖？簡單畫出它的電路圖并闡述原理?！睘榉较?，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中反復(fù)思考、提煉其所學(xué)知識內(nèi)容，使其充分感知到物理知識的實用性，幫助其在不斷探索的過程中養(yǎng)成科學(xué)論證的核心素養(yǎng)。

（三）小組合作探究，強調(diào)“集體進步”

傳統(tǒng)概念下的教師授課方式具有一定的偏向性，這部分教師往往只會關(guān)注于成績最上游以及最底端的學(xué)生，從而忽略了對處于中間位置學(xué)生的教育與引導(dǎo)，有失偏頗。教師在踐行PBL 物理教學(xué)模式的過程中，應(yīng)具備一定的全局性教學(xué)觀念，并且時刻秉持“以生為本”的教學(xué)觀念，利用一定的問題引導(dǎo)與小組合作探究活動，全面促進每一名學(xué)生的進步與成長。以魯教版高中物理必修二中的“機械功的原理”為例，教師在課堂的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，便可以提出問題“使用機械真的能夠省功嗎？”，同時引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作，共同探討、交流后得出結(jié)論，并且通過實踐的方式，驗證其結(jié)論的準確性。教師可以選擇引導(dǎo)學(xué)生親手制作“滑輪組”“杠桿機械”等親身達成此目的。學(xué)生親自參與到問題的提出、論證與試驗的全過程中，一方面能有效加強其對相關(guān)知識的理解與記憶，另一方面能促進其交流、溝通、合作等綜合素養(yǎng)的提升。

（四）利用角色轉(zhuǎn)換，引導(dǎo)換位思考

在落實PBL 物理教學(xué)模式、解決問題、匯報結(jié)果的過程中，教師可以采用角色互換的方式來有效提升教學(xué)的實效性。例如，教師可以引導(dǎo)學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生通過扮演教師的方式來為其余學(xué)生講解相關(guān)物理知識點，引導(dǎo)其在備課、講解、提問的過程中對相關(guān)知識產(chǎn)生更深刻的理解。以魯教版高中物理必修二中的“機械功的原理”為例，在講解這一章節(jié)重點時，教師就可以開展一定教學(xué)活動，引導(dǎo)高中生來充當“物理老師”，為其余學(xué)生講解這部分知識的難點與重點。此舉能有效提升該學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與學(xué)習(xí)自信心，并且對其表達能力、責任意識等皆有一定的積極影響。同時，教師也可以在授課過程中扮演學(xué)生的角色，利用向“老師”提出問題的方式對學(xué)生主觀引導(dǎo)。在提升學(xué)生主觀能動性的同時督促其反復(fù)預(yù)習(xí)知識，促進其換位思考，充分體會不同角色背后的責任與使命，有效轉(zhuǎn)換學(xué)生看待問題的角度與學(xué)習(xí)態(tài)度，促進其學(xué)習(xí)素養(yǎng)的提升，幫助其能在未來的人生中時刻秉持物理學(xué)科精神不斷奮進。

四、結(jié)語

總而言之，傳統(tǒng)的授課方式存在一定的滯后性，已經(jīng)落后于當下高中生的實際學(xué)習(xí)與發(fā)展需求，由此就需要當下的物理教師能利用更權(quán)威、科學(xué)、先進的PBL 物理教學(xué)模式，同時結(jié)合物理學(xué)科核心素養(yǎng)培育理念中的內(nèi)容，對高中物理課堂進行改革。PBL 教學(xué)模式與核心素養(yǎng)理念的相結(jié)合，能有效轉(zhuǎn)換教師的授課重點，在關(guān)注“教”的同時緊抓學(xué)生的“學(xué)”，利用切實有效的問題引導(dǎo)與教學(xué)活動促進學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，構(gòu)建教與學(xué)和諧統(tǒng)一的物理課堂。在具體的授課過程中，教師應(yīng)充分把握物理教學(xué)內(nèi)容中的重點與授課節(jié)奏，做到詳略得當，速度適中，循序漸進地促進學(xué)生思維與素養(yǎng)的雙重發(fā)展與進步。