摘要：基于问题解决促进物理学科核心素养的提升，是改进高中物理课堂的着力点之一。探索基于问题解决的课堂教学模式，建立物理概念，找寻物理规律的形成过程；拓宽物理习题、实验的教学，让学生深度学习物理概念和规律，在问题解决中乃至创新教育中建构核心概念，认知物理规律，形成关键能力；在自主探索中渗透科学思想，领悟科学方法，深刻理解，升华观念，养成物理学科核心素养。
关键词：物理教学；问题解决；素养提升
基于物理问题解决的高中物理教学，是教师通过设置合适的物理问题，灵活选择教学策略组织教学活动，为师生搭建互动交流的平台，使学生在解决物理问题的过程中巩固物理知识，完成知识的有意义建构，培养物理学科学习能力。本研究以问题解决为导向，优化课堂教学，拓展学生思维，培养创造力，促进学生物理学科核心素养的提升。
一、探索基于问题解决的物理课堂教学
（一）课堂教学的一般模式
基于问题解决的课堂教学模式，主要是以展示学生思维活动为主要环节的课堂教学。从创设情境性问题出发，建立物理概念达成物理观念，探寻物理规律的形成，提升科学思维，落实科学探究，形成一个认知结构，构建物理知识体系。在展现学习任务驱动、问题解决的过程中积极渗透物理思想，领悟科学方法。让学生不仅攫取知识，灵活运用，也获得体验，甚至拓宽视野，更新了自我。其课堂教学模式如下图所示。[1]
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基于问题解决的物理课堂教学，问题的创设应具有情境性、体验性、探究性、应用性和延伸性。应用这种模式的课堂教学，根据教学目标的需要，把一个个具体问题成为教学内容的载体，以问题链为驱动方式，让学生经历自主、合作、探究等活动，从结构、技术与方法等层面来突破教学重难点。逐层推进问题解决，达成教学目标，提升他们的核心素养，实现高效课堂。
（二）基于问题解决的物理概念、规律应用
用所学的知识和方法解决实际问题，借助“问题”攫取信息，建构物理模型，联系新旧知识，尝试解决实际问题，通过问题解决促进物理学科核心素养的达成。[2]
例如，在研究“力的分解”内容之后，可以提出需要解决的问题：“生活中见到拱桥、悬索桥、斜拉桥等，为什么这些桥形状不同？”问题引向深入：“斜拉索桥的桥梁拉索需要具备多大强度才能够支撑负载（如车道表面）？这么重的桥面是依靠什么拉起横跨江面的？”为了解决系列问题，学生通过查阅资料，完善相关知识；通过学生思辩交流，培养思维技能；通过实际问题解决，从而巩固强化应用力的合成与分解的方法。尤其让学生独立地尝试开展自主、合作、探究，拓宽视野，发展能力，穷究悟理。在实现问题解决的过程中，让学生体会到物理知识的价值，同时也培养学生知识应用能力，提升物理学科核心素养。
二、基于问题解决的物理习题教学
基于问题解决的习题教学，通过引导学生进行析题、解题的训练，分析解题思路，总结解题方法，形成解题策略。引导学生挖掘习题隐含的问题元素，深化理解物理知识，激活思维，提高问题解决能力，提升物理学科核心素养。
（一）物理习题承载着学科核心素养培养功能
学生学习物理概念和规律后，形成的物理观念需要经过头脑提炼升华，深度理解，才能灵活应用。物理习题可以检验物理观念的形成，它是应用物理知识的内容载体和思维平台，习题的分析解答过程恰恰是促进学生物理观念形成的过程。[3]将物理习题情境中的实际问题抽象为模型化问题，学生经历建模、组模型过程，寻找最佳思维，有效地落实了科学思维能力的培养。物理习题不仅是应用知识解决具体问题，还可以拓展性开放性设问，引导学生分析论证等探究活动，培养学生科学探究的能力。物理习题的演练是物理学习的重要内容之一，习题背景取材和问题价值取向承载着培养学生严谨的科学态度与社会责任。
（二）基于问题解决的物理习题教学的策略
为了更好地发挥物理习题在促进物理学科核心素养提升的作用，需要有之相适应的教学方法。基于问题解决的物理习题教学，主要引导学生透视习题问题元素，探寻问题解决
的思维方法，重视过程探究与结论应用并重，定量与定性相联系，逻辑推理与演绎归纳并举，理论与实际相结合，创新物理习题的内容与方式，服务于物理学科核心素养的落实。
如（2020?福建质检）第24题：冰壶是将于2022年在北京举行的第24届冬奥会比赛项目之一。如图甲，蓝壶静止在大本营圆心O处，红壶推出后经过P点沿直线向蓝壶滑去，滑行一段距离后，队员在红壶前方开始不断刷冰，直至两壶发生正碰为止。已知，红壶经过P点时速度v0＝3.25 m/s，P、O两点相距L＝27m，大本营半径R＝1.83 m，从红壶进入刷冰区域后某时刻开始，两壶正碰前后的v﹣t图线如图乙所示。假设在未刷冰区域内两壶与冰面间的动摩擦因数恒定且相同，红壶进入刷冰区域内与冰面间的动摩擦因数变小且恒定，两壶质量相等且均视为质点。[4]
（1）试计算说明碰后蓝壶是否会滑出大本营；
（2）求在刷冰区域内红壶滑行的距离s。
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解题思路：对（1）问，根据v﹣t图像读速度和加速度信息，根据动量守恒定律求解碰撞后蓝壶的速度，根据v﹣t图像求解在未刷冰区域内加速度大小，再根据速度位移关系求解碰后蓝壶运动的位移，由此分析能否滑出大本营；对（2）问，根据图像求解红壶在刷冰区域内的加速度，根据位移速度关系求解在刷冰区域内红壶滑行的距离。[3]
点评：本题以24届冬奥会冰壶比赛为背景，考查运动、相互作用等物理观念和科学思维等物理核心素养。要分析两冰壶运动情况和受力情况，结合速度图象表示的物理意义，根据动量守恒定律、运动学规律和动能定理等规律相结合进行解答。
所以在物理习题（如本题所涉及的）教学中要引导学生透视物理习题问题元素（动量守恒、匀变速直线运动、牛顿运动定律、动能定理等），提升物理观念素养；学会剖析物理习题问题思路（运用所学知识应用解决比赛中冰壶运动问题），提升科学思维素养；构建物理习题问题模型（合理建构匀变速直线运动模型、碰撞模型），提升科学探究素养；揭示物理习题问题内涵（关心国家大事，热爱体育运动，关注科技进步），提升科学态度与责任。
三、基于问题解决的物理实验教学
《高中物理课程标准》指出：物理学基于观察与实验，构建物理模型，应用数学等工具，通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系。[5] 重新认识基于物理学科核心素养导向下的物理实验教学价值是摆在每一位物理教师面前的新问题。教学策略为：情境导向，问题解决（从问题、证据、解释、交流四个角度提出讨论问题，引导学生提升实验探究能力），素养提升。
物理实验教学是发展学生物理学科核心素养的重要途径和方式，教师应以发展的眼光来重新审视物理实验的教学价值。通过物理实验创设情境，达成物理观念，促进问题解决。通过物理实验教学可以启迪思维，培养创造力，让学生更好地理解物理概念和规律。通过实验教学，培养学生提出问题、创新性解决实际问题的能力，发展科学思维。通过实验，让学生参与体验探究，巩固和应用知识，养成良好习惯，提升社会责任感。
总之，基于问题解决的物理教学，构建与之相适应的课堂教学模式。通过创设问题情境，以展示学生思维为主要教学环节，提升学习品质，提高实践能力，培养创新精神。教学中通过问题解决的概念、规律教学，习题教学，实验教学等，渗透学科本质教育，促进物理学科核心素养的提升。
参考文献
[1]周后升.高中学生物理学科核心素养发展研究及教学实践[M].广州：广东高等教育出版社，2019：35-38.
[2]陈国文，欧剑雄. 基于核心素养的物理智慧课堂创建研究[J]. 物理教学探讨：中学教学教研版, 2018(3):3-3.
[3] 毛予廷. 运动与相互作用观念层级模型建构及高中物理教材适应性分析[D].西南大学，2018
[4]学科网. [EB/OL]. http://www.zxxk.com/soft/13118999.html
[5]王丽姜. 借助物理课堂培养学生的物理核心素养初探——以“洛伦兹力及应用”为例[J]. 物理教学探讨，2019(02):7-11.
基金项目：*本文系2018年福建省教育科学“十三五”规划2018年度课题“基于问题解决促进物理学科核心素养提升的研究”（课题立项批准号FJJkXB18一663）研究成果。