刘 莉 刘一苇

(佛山市三水中学 广东 佛山 528000)

《普通高中物理课程标准(2017年版)》明确提出了以发展学生核心素养为目标的课程改革方向，学生在接受物理教学过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的关键能力和必备品格，是学生科学素养的重要组成部分.

传统习题往往是为了巩固物理概念和物理规律，对真实的物理现象进行分解和抽象形成一定的物理模型后，人为选编出来的.解题得到的经验性结论制约了学生观察分析、关联整合、迁移与创新等关键能力的发展.因此，在高中物理教学中引入原始物理问题，帮助学生形成和发展学科关键能力，促进核心素养在物理教学中落地显得尤为必要.

1 原始物理问题在新时代课堂中的价值

原始物理问题，又可称作实际问题，是指自然界及社会生产、生活或科研过程中客观存在的，能够反映物理概念及规律的且未被加工的物理现象.物理习题则是把实际科学现象和事实经过一定的抽象、分解和简化后，被人为加工出来的问题.二者关系如图1所示.

图1 原始物理问题与物理习题的关系

很显然，物理习题较侧重图中虚线部分，即对物理习题的推演和解决，物理习题给出的具体已知条件实际上堵塞了学生概括与建模、关联与整合、辨析与梳理、迁移与创新等关键能力的培养途径.

原始物理问题则天然具有生态性与隐蔽性，即问题与物理知识的关系并不是一目了然的，应该应用什么样的物理规律，采用什么样的物理模型解决问题，需要学生对问题进行分析思考、抽象概括、推理和联想；另外，原始问题常常具有开放性和解决问题的多角度性，不同的学生可以从不同的角度去思考和解决问题，有利于激发学生的深度思考，培养其反思与评价、迁移与创新的能力[1～3].

可见，原始物理问题教学聚焦于学科关键能力的培养，是课程改革下的有益尝试.因此，笔者尝试根据教学实践就如何合理有效地开展原始物理问题教学进行论述.

2 原始物理问题教学模式设计

2.1 原始物理问题教学课堂的组织原则

课堂设计与组织安排是呈现课堂内容的重要环节，从提出原始问题→描述现象→区分主要因素和次要因素→抽象与简化→建立物理模型→寻找适合的物理规律和方法→推演和运算→反思和评价，需要教师在课堂中一步一步引导，精心设计，降低梯度，搭建出符合学生认知水平的“最近发展区”，以达到准确且有效地促进学生学科关键能力的发展.笔者认为利用原始物理问题教学应该遵循以下原则：

(1)原始物理问题的选取应该尽可能贴近学生生活实际，从日常生活或者生产实际中取材，达到“引人入胜”的效果，激发学生的学习兴趣，达到学以致用，用以促学，学用相长的学科价值，不让所学内容成为空中楼阁.

(2)原始物理问题的提出应该呈阶梯式设计，层层深入，形成有梯度的问题串.原始物理问题是情景化的，条件是隐蔽的，在解答的过程中，往往需要筛选出主要影响因素，忽略次要因素，将其实际问题的原型抽象成某个具体的物理模型.教师可以通过设置问题串的形式推动学生思维的不断深入.

(3)原始物理问题往往是生态化，开放性的，教师在教学中应该注意鼓励学生多元化多角度思考问题，培养学生的探究、迁移和创新能力.

(4)课堂由原始物理问题的提出开始，最后应落足于实际物理问题的解决，做到有始有终，真正做到从“解题”到“解决问题”.

2.2 原始物理问题教学模式流程

原始物理问题开展课堂教学的一般模式(流程)如图2所示.本文将从以下3个例子说明教学中如何借原始物理问题促进学生学科关键能力的发展.

图2 原始物理问题教学模式流程

3 探究原始物理问题教学模式

教学实例一:匀变速运动规律与汽车安全行驶

匀变速运动规律一节十分贴近学生的日常生活，笔者用道路安全距离示意图与相关的道路交通法规作为引入，配以一张道路事故现场照片(如图3所示)开始课堂的引入.

(a)道路事故现场图 (b)车距确认线标志

原始物理问题：交通事故发生后，交警通过现场搜证来判断责任归属，请同学们来利用物理知识还原事故发生的过程及进行责任认定.

问题1：交通事故发生的原因主要考虑哪些方面？

生：主要考虑是否酒驾，超速，未保持安全距离，疲劳驾驶……

问题2：我们需要勘察现场的哪些线索？

生：可以看汽车损坏程度，地面刹车痕迹，轮胎的磨损程度，问询司机汽车状况等.

问题3：这些证据分别指向的是哪些物理量？刹车后汽车运动可以简化看成什么样的物理过程？

生：汽车损坏程度可以估算追尾时汽车的速度；轮胎和路面的粗糙程度可以估算汽车刹车的加速度；地面刹车痕迹的长度可以估算刹车位移；问询司机注意力情况估算司机的反应时间.刹车后汽车的运动可以简化为匀减速运动.

问题4：获得上述物理量后，如何判定司机有无超速行为？

问题5：前面我们提到的安全行驶距离是如何得到的呢？利用了哪些物理知识？

4 结束语

原始物理问题聚焦于学生学科关键能力的培养，利于学生从认知被组织状态向认知自组织状态转变，积极思考，主动学习.教师从某一蕴含物理原理的原始问题出发，引导学生观察并描述现象，从体验中提出问题，用问题链的形式推进模型建构，寻找适合的物理规律和方法，并进行推演和运算，最终解决问题.在这个过程当中，教师需要从学生认知的角度出发，引导学生历经物理建模的过程，深化科学思维，同时调动学生的积极性，鼓励不同思维的碰撞，培养迁移创新能力.此外，教师可继续在基本的物理模型之上，结合现代科学技术发展，让学生自主提出新的问题并尝试解决问题，是进一步提升物理学科思维和关键能力的重要契机，是实现“从生活走向物理，从物理走向社会”重要步骤.