以“问题链”促成高中物理深度学习的策略分析

万学良

（重庆市开州区陈家中学 重庆 405402）

深度学习是浅层学习的相对概念，若将传统的教学模式下的学习理念及方法视为浅层学习，那么学习者的相关行为带有明显的被动性特征，深度学习则强调学生的课堂主体地位，要求教师发挥引导、促进作用，让学生知其然且知其所以然。在具体的物理教学中，教师对深度学习模式的应用不应局限于知识学习，在提升学生认知、锻炼其思维能力之外，教师还可将深度学习与立德树人、核心素养培育等相联系，展现物理学科的育人价值。高中物理新课标指出，物理学属于自然科学领域的基础学科，带有自然科学的一般研究规律，其教学本质为发现问题、分析问题、解决问题的过程，随着物理问题难度的增加，学生也会在此过程中获得更多的知识与技能，提高自身物理水平。通过把握这一学科规律，我们应认识到，在物理深度学习中，“问题链”的设计与应用是十分必要的[1]。

一、以“问题链”促成高中物理深度学习的实际价值

1.激发学生学习兴趣

自然科学充满了未知的奥秘，对高中生而言富有吸引力，而作为自然科学领域的基础学科，物理学科所描述的现象也能快速引发学生的好奇心，教师对学生兴趣的激发则能促使学生由好奇转变为以行动探究。问题链是蕴含着验证性物理知识的问题集群，其有着鲜明的主体性、层次性特征，像链条一样环环相扣，能够推动学生的物理能力由低到高有序发展。同时，在问题链中，前一个问题往往是后一个问题的答案，也是新问题的引线，不断激发着学生的求知欲，引导其由浅入深地进行物理学习。

2.符合学生的学习认知规律

要让学生从浅层学习进入深度学习，教师不能急于求成，应以问题链循循善诱，引导学生养成自主探索、合作探究的学习习惯。在此过程中，问题链发挥了极大的驱动作用，以问题为载体促成了学生的知识构建，以层层递进的形式驱使学生经历转化、内化、同化等机制，将新知识转化为旧知识，实现自我提升。比如，学生若要理解“摩擦力”的概念，必然要先掌握“弹力”的概念，这样由旧知识掌握向新知识掌握的发展才符合学生的学习认知规律。

3.助力学生思维能力提升

多元思维参与是深度学习的一大特征，若学生处于深度学习状态，那么其发散思维、创新思维、辩证思维等是极其活跃的。问题链是一类带有诱导性的教学方法，其倡导学生以发现问题的态度学习物理知识，能够有效激发学生的多元智能运用，使学生在面对同一个或同一类物理问题时，能够从多角度切入，拓展自身思维的深度与广度。问题是学科教学中的重要元素，“问题链”的特别之处则在于，其处于不断运动的状态，对学生思维能力的发展作用更甚。比如，在学习“质点”这一概念时，教师从学生个体出发，以问题链引导其思考“同一排学生内”“教室内”“学校内”“地球内”的质点性质的界定，更易于学生理解与转化[2]。

二、以“问题链”促成高中物理深度学习的基本原则

1.聚焦性原则

根据新课标对物理学科的定义，可知物理知识具有抽象性、逻辑性、碎片性等特点，需要应用数学工具与模型辅助学习，这又增加了物理知识的学习难度。因此，要以问题链促成学生的物理深度学习，教师在设计问题链时应聚焦课程学习的核心知识模块。比如，在教学新人教版高中物理必修第一册第一章《运动的描述》时，其中包含了质点、参考系、唯一、速度、加速度等重要知识点，教师在构建问题链时要紧紧围绕着核心知识，并明确核心知识关联什么，进而将核心知识分层，设计为环环相扣、层层递进的问题链，当学生完成所有问题的探索，也就掌握了核心知识。

2.真实性原则

真实性原则具体指的是为学生构建贴近真实生活的问题，并使用学生熟悉、容易理解的语言。物理学科知识及现象在实际生活中有着较高的曝光度，易于教师构建真实的教学情境，让学生对物理知识产生熟悉感与代入感，进而以充分的学习兴趣深入探索物理知识。具体到问题链的设计中，教师则应注意问题的表述不能过于学术化，要以学生容易理解的语言去描述，同时让学生产生真实的感受，主动提出切中要点的问题，为接下来的分析、解决问题环节做好铺垫，这也是深度学习的起始点。

3.互动性原则

实际教学中，部分高中物理教师对问题链的认知不足，在构建问题链时错误地将其设置为“闭环形态”，导致学生跟着问题层层深入，却陷入问题嵌套的死循环。立足于物理知识结构，问题链应呈现出开放形态，其可成为教学过程，也可作为教学预设，问题之间的链节应能随时断开，便于教师根据实际教学情况插入新问题，展开良好的师生互动。其次，问题链设计应遵循互动性原则既指问题间表现为互动、因果关系，也指问题链要有益于师生间的良性互动，用问题连接教师与学生，促成两者的合作探索、相互启发，帮助学生有效突破“最近发展区”。

4.启迪性原则

此外，还有部分教师不重视问题间的内在联系，将简单的几个问题集合当作问题链，尽管其确保了问题难度的层层递进，却不能保证该问题链的解答对学生有启迪性。新课标下，高中物理教学目标的设定不应仅围绕着高考，而应兼顾学生物理核心素养的发展，启迪性原则要求问题链整体能够引发学生的质疑意识，各个问题对学生而言具有一定挑战性与引导性，能够有效引发学生的认知冲突，使其活跃自身思维，产生智慧火花[3]。

三、以“问题链”促成高中物理深度学习的具体策略

1.根据教学环境设计问题链

上文提到，深度学习状态的实现必然要经历由浅入深的过程，浅层是深度学习的出发点，深度学习又是学习者需要坚持的学习目标，而问题驱动了学习者学习行为的展开。教师可将促成学生深度学习的问题链看作是问题聚合的形式，在设计问题链时充分考虑“环境”这一变量，根据教学环境的变化设置合适的问题链，切实发挥问题链的效能。

（1）基于课堂教学环境的问题链设计

高中物理教学包括理论模块与实验模块两大类，尽管两者的教学环境及教学形式都有所不同，但可都划分在“课堂教学”之下，基于课堂教学环境进行相应的问题链设计。由于课堂教学在时间、资源、工具等方面存在一定局限性，教师在设计问题链时不应作过多铺垫，或是过度发散问题，应确保问题链具有收敛性特点。教师可将当堂教学内容细致划分，以问题链中问题节点加以展现，让学生通过提出问题、分析问题、解决问题等操作逐一突破每个问题节点，有效吸收转化教学内容。

（2）基于课下自学环境的问题链设计

高中物理新课标明确要求教师尽可能设计多样化的课程模块，以促成学生的自主学习，实现个性化发展。由此，教师可以多元化的问题链设计驱动学生利用课余时间主动学习。实际上，“问题—自学”模式的构建是学好高中物理学科的必然要求，一方面，物理学科的学习需要学生频繁利用问题强化思维、训练解题技巧，确保学科知识水平的稳步提升；另一方面，物理知识及物理现象与实际生活紧密关联，其生活化特征为学生课下自学提供了支持，使学生在脱离教师指导的情况下也能调动已有认知经验解决问题。因而，教师在设计问题链时要着力于激发学生的主观能动性，挖掘其物理潜能，多设置一些整合型问题链、衍生性问题链等[4]。

2.不同类型的问题链设计

（1）导入型问题链

导入环节是整体教学的有机组成部分，科学的课堂导入能够奠定整体教学的基调与节奏。而在课堂导入过程中应用问题链则能帮助学生完成新旧知识的过渡，为深度学习做好铺垫。教学实践中，教师要强化问题的情境，丰富学生的学习感知体验，同时要确保问题之间的联系足够紧密。例如，在教学新人教版高中地理必修第一册“质点”一课时，教师可在导入环节设计如下问题：①同学们，你会描述生活常见事物的运动状态吗？请说出你所知道的其中一种。②描述一个运动需要哪些特定条件呢？③物体本身的体积、结构对它的运动有影响吗？请作出判断并讲述依据。④“坐地日行八万里”这句诗描述的是地球的自转，那为什么我们感觉不到一日行了八万里呢？⑤若将地球视为一个点，公转能够体现出地球的运动轨迹，自转却可以忽略不计了，由此可得，什么情况下我们可以把物体看成一个点？上述问题链中，首先运用了亲和力强的生活化元素，能够增强学生对物理知识的熟悉感，并引导学生从身边熟悉的事物展开思考，比如飞翔的鸟、飞驰的汽车等，初步形成参照物的概念。接着，随着问题的深入，质点的概念得到凸显，若跳过前面四个问题，直接提出问题⑤，则较为生硬，缺乏过渡性。

（2）探究型问题链

探究是促成学生深度学习状态的重要手段，在设计探究型问题链时，教师要注重对物理现象本质的挖掘，归纳相应的物理规律，以免学生滞留于浅层理解，难以进入深度学习状态。同时，探究过程也是推翻、重建旧有知识体系的过程，探究型问题链的设计要凸显知识构建的作用。例如，在“伏安法测电阻”这一实验教学中，根据欧姆定律可推导出R＝U/I的公式利用电压表、电流表即可得出电阻，教师可以“电流表和电压表有电阻吗？这对测量结果有影响吗？具体有什么影响？”这一问题为出发点，展开研究型问题链：①电压表上有电流吗？有电阻吗？②电流表上有电压吗？有电阻吗？③电压表数值等于电阻两端的数值吗？是否存在偏大或偏小的情况？④假设没有操作误差，实际测得的电阻值是否是理论电阻值？存在偏大或偏小的情况吗？⑤假设电流表内阻2Ω，电压表内阻2000Ω，怎样设计电路以测定50Ω左右的电阻？上述探究型问题链中，问题⑤为核心内容，但该类型问题链的设计目的不单是锻炼学生准确测定与计算的能力，其重在引导学生认识电压表与电流表的内在本质，摒弃物理学中的绝对理想状态，进而启发学生反思自身在实际解题时是否存在惯性思维，片面追求理论上的计算值，忽略了物理知识的实际应用，这样才能真正推动学生物理素养的提升[5]。

（3）迁移型问题链

实际物理教学中，如何判断学生是否达到深度学习目标？尽管物理知识及现象有着抽象复杂的特征，但其本质规律却是易于把握的，若学生能够根据某一定理或定律进行灵活拓展，在应用中探寻出解决问题的新方法，实现高效的知识迁移，那么便说明学生达到了深度学习目标。因为，迁移型问题链要在学生熟悉相关的物理规律之后提出，让学生根据所掌握的知识构建逻辑推理模型。例如，在学习“机械能守恒定律”时，教师可设置如下迁移型问题：①同学们，你能用自己的语言概括复述机械能守恒定律吗？②自由落体过程中，物体的动能该变量该如何判断？③打点计时器所测定的是什么？④你还能想出其他获取物体某一时刻瞬时速度的方法吗？上述迁移型问题链中，问题①为物理规律的本质描述，问题②为思考定律的表现，问题③为思考定律的验证手段，问题④则要求学生设计出验证机械能守恒定律的具体步骤，引导其进行知识迁移。

（4）整合型问题链

由于高中物理知识抽象性及逻辑性都较强，各知识点间关系复杂，尽管采用思维导图形式能构建起知识体系，但其局限于理论层面，难以实现物理规律与表象的统一。因此，教师应善用整合型问题链，引导学生通过理解、应用将碎片化的知识整合为完善的知识体系。例如，在讲解“物块质量2kg，沿着30°斜面从顶端开始下滑，g取9.8m/s，摩擦系数为0.2、斜面长度1m，分析整个运动过程。”这一典型例题时，教师可设计如下整合型问题链：①物块受到了哪些力？请你画图体现力的方向及大小。②你能计算每个方向上的力做了多少功吗？③在物体下滑过程中，它的动能、势能、机械能发生了怎样的变化？上述整合型问题链具有一定的开放性特点，教师可根据实际教学情况灵活融入新的知识点，使学生形成深刻的记忆，增强教学实效性。

结语

综上所述，深度学习是一类动态的学习过程，其是对传统教学模式下浅层学习的突破与创新，能够引领学生的思维认知向高阶发展，加快其物理核心素养的形成。问题链则是深度学习的重要推动力，其提倡学生在发现、分析、解决问题的过程中强化思维能力。因此，教师应以深度学习为导向，以问题链构建为途径，构建有深度的物理课堂。