“问题链”设计与核心素养的培养以“测量电功率”教学为例 摘要：以“测量电功率”为教学内容，初中物理以实验和观察为基础，通过对“物”进行实验和观察，归纳和总结得出它的“理”。“问题链”设计优化教学流程，提高教学的有效性和针对性，驱动和引领学生对物理课程进行深度学习，是落实和培养学生核心素养的有效方法。关键词：核心素养 问题链 深度学习引言随着我国学生发展核心素养体系的提出，学科核心素养逐步为物理教师所认识理解接受,初中物理课程目标必将由”三维目标”转变为”物理学科核心素养”目标.做好物理教学是落实和培养学生物理观念、实验探究、科学思维、科学态度与责任的关键和基本途径之一。笔者通过“生活情境导入链”、“分步引导探究链”、“深度学习提升链”、“联系实际拓展链”的设计为学生搭建学习框架，优化教学流程，提高教学的有效性和针对性，积极调动学生参与课堂的主动性，实现驱动和引领学生进行深度学习。本文以沪科版九年级物理测量电功率一节为例，从“问题链”设计视角谈谈在初中物理教学中进行核心素养的培养。1. 基于“问题链”视角下的“测量电功率”课前分析1.教材分析测量小灯泡电功率是九年级物理教学的一个非常重要的实验。在实验探究中，引导学生结合电功率的计算公式了解实验原理，知道实验必须测量的物理量，需要的 器材，进而完善电路的设计。小组内学生合作测量小灯泡在不同电压下的电功率，交流讨论，明确灯泡的亮度由灯泡的实际 电功率决定。2.学情分析基于学生已经学习了一段时间的电学，已经具备一些初步的科学探究能力和知识储备；学生经过伏安法测电阻的实验具备了一定的实验基础，对于电流表、 电压表及滑动变阻器的使用有了一些了解；电路图的设计、实验表格的设计以前也都接触过。但学生学习电学仍处于初级阶段,连接电路仍有困难,对于实验中遇到的电路故障也不懂处理,因此可以说电功率的测量实验对学生的要求是比较高的。3.教学程序2. 基于“问题链”视角下的“测量电功率”课堂实录1.设计“生活情境导入链”让学生想学生活情境1：教师出示2.5V和3.8V的两个小灯泡。情境导入问题：将这两个小灯泡串联起来，哪个灯泡会亮些呢？若并联起来，哪个灯泡亮些呢？生活情境2：教师分别展示两个灯泡串联和并联起来灯泡的亮度。情境导入问题1：串联起来，哪个灯泡亮些？并联起来，哪个灯泡亮些？情境导入问题2：为什么将灯泡串联和并联起来灯泡的亮度会不一样呢？灯泡的亮度有什么物理量决定的呢？情境导入问题3：你如何能测出小灯泡的电功率呢？古人云：“学起于思，思源于疑。”问题是学生探究的起点，更是学生主动探究学习的原始动力。教学中通过设计“生活情境导入链”把需要解决的课题，有意识、有计划地寓于符合学生实际的各种知识基础之上，给学生造成认知冲突，从而激发起学生的兴趣和动机，点起学生的思维火花。2.设计“分步引导探究链”让学生学会1）制定计划与设计实验引导探究问题1：测量小灯泡的电功率，需要测量哪几个物理量？用到的实验原理是什么？需要哪些测量器材？引导探究问题2：请画出你设计的电路图？引导探究问题3：你设计的电路图能测出灯泡正常发光的电功率吗？如何改进？引导探究问题4：你要测量小灯泡的额定功率该如何操作？引导探究问题5：连接电路时，要注意哪些事项？2）学生实验探究与收集数据学生完成小灯泡的额定功率测量后，继续进行以下探究：引导探究问题1：如何操作能让小灯泡发光更亮？引导探究问题2：如何操作能让小灯泡发光比正常发光要暗？引导探究问题3：能设计一份数据记录表格吗？表格中是否要计算小灯泡的电功率？3）交流与合作学生实验完成后，填写好实验报告，然后在小组间进行交流，讨论，回答下面的问题：引导探究问题1：小灯泡在什么情况下正常发光？在什么情况下小灯泡比正常情况更亮？什么情况下小灯泡比正常发光情况下暗？引导探究问题2：小灯泡实际消耗的电功率一定等于额定功率吗？引导探究问题3：小灯泡的亮度是有什么决定的？引导探究问题4：若灯泡两端电压过低或过高会怎样？通过实验探究为背景材料，教师设计“分步引导探究链”，拟定若干问题，一环扣一环形成逻辑性较强的“问题链“，达到“置疑质疑探究释疑归纳反思”的教学策略。在“问题链”的引导下，学生学会自主探究问题、自主归纳知识要点和规律，能切实提高实验教学有效性。3.设计“深度学习提升链”让学生会学深度学习问题1：通过对数据的比较分析，你能画出灯泡的I-U图像吗？还有什么发现？深度学习问题2：2.5V和3.8V两个小灯泡串联起来，2.5V灯泡为什么会亮些呢？若并联起来，3.8V为什么灯泡亮些呢？能总结出串联和并联电路分析灯泡亮度分析方法吗？深度学习问题3：用内接法和外接法测量的灯泡电功率偏大了，还是偏小了？深度学习问题4：实验中若没有电压表，你能否测量小灯泡的额定功率呢？请设计出测量电路图？若没有电流表，你能否测量小灯泡的额定功率呢？请设计出测量电路图？利用设计“深度学习提升链”，引导学生能够运用原理分析问题并创造性地解决问题，简单复制、机械记忆、肤浅的理解，只会招致学而无用。把问题与原有知识结构深度融合，引导学生深度学习，实现知识间的横向与纵向联系，扩大认知组块，进而发展学生的高阶思维能力。4.设计“联系实际拓展链”让学生乐学拓展问题1：如何利用家用电能表测算家用电器的电功率？拓展问题2：如何让手机待机时间更长呢？拓展问题3：回家调查，如何做到在家庭生活中节约用电呢？设计“联系实际拓展链”引导学生将学习活动从课堂内延伸到课堂外，鼓励学生多参与生活实践与运用，将生活与物理紧密联系起来。强化知识的应用性和实践性，自觉应用物理知识到生活的真实场景中，拉近物理与生活的距离。感受科学与生活、科学与社会的联系，提升学生的应用意识和创新能力。综上所述，“问题链”教学因其阶梯型问题群的设计，能引导和驱动学生“发现问题”“设计实验探究问题”“发现和总结规律”“回到实际生活解决问题”等一系列自主学习过程，改变学生学习方式，完善学生已有知识体系，并能建构新的认知体系。正如费赖登塔尔认为: “教学过程中所教的东西，要让学生感觉一切都是当着学生面发生的，而不是以教条形式灌输的。”波利亚也强调: “要让学生懂得学习的途径，学习任何东西的最佳途径是自己去发现；教师不要立即吐露你的全部秘密，尽量让学生自己找出来。”因此，教学的过程其实就是引导学生自主发现的过程。学生在经历主动探索过程中，获得适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。参考文献：1高茂军，王英兰. 核心素养引领下的课堂教学革新.天津：天津教育出版社，2018.2.2吕增锋.基于问题链的数学微专题设计J.中小学课堂教学研究,2020(1),24-27.-全文完-