问题引领下的物理实验创新课堂

    叶孙华

    

    摘? ?要：通过设置核心问题引领整个课堂教学，通过创新实验达到问题的有效解决，这是一种高效而又简洁的课堂教学模式，它从真正意义上培养学生的物理学科核心素养，同时激发学生的物理学习兴趣。

    關键词：问题引领;实验创新;课堂教学;核心素养

    李政道曾说：“求学问，先学问;只学答，不学问，非学问。”爱因斯坦也曾说：“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要。”足见问题的重要性，问题既是知识的源泉，也是思维的起点，有问题才会引发出思考，思考的力量是巨大的[ 1 ]。在课堂教学中，教师围绕事先设计好的几个核心问题来展开教学，也不失为一种良策。

    1? 问题引领课堂教学

    一堂课，有了问题引领，就不显得凌乱而没有头绪，而是井井有条，层层推进，思路清晰;有了问题引领，课堂就不再平铺直叙，没有重点、难点，而是详略得当，重点突出;有了问题引领，课堂不再死气沉沉，不再是教师的独角戏和“满堂灌”，而是师生互动、生生互动、生媒互动，整个儿生机勃勃，充满着思维的火花。

    课堂教学中，提出高质量的问题至关重要，决定教学的成败。在课前，教师一定要精心设计好问题，问题是教师思考的结晶，体现了教师教育功力的深浅。固然不同的教师有不同的教学风格，会有不同的个性化设计，但是一些重要的原则、共性的东西必须遵守。首先，问题要力求直接明了、简明扼要，让学生一看就明白，很清楚是问什么;其次，问题要有主体性、针对性，把握准难度梯度，针对不同层次的学生主体，应设不同难度梯度的问题;第三，核心问题要力求少而精，课堂教学不能追求面面俱到，“少则得，多则惑”，有舍方有得，让核心问题具备思维的广度与深度;最后，在设计时还要兼顾到问题的生成性、趣味性、时代性等。教师在教学实践中，如果能把一些好的问题记录、收集起来，建立起一个“问题库”，那么对自己今后的教学以及与人分享都是很有意义的。

    举例来说，新课教学：匀变速直线运动实例——自由落体运动（鲁科版）。第一个问题：“如果没有空气阻力的影响，物体下落的运动将会怎样？”物理来源于生活，物体的下落是很常见的运动，由于空气阻力的存在，让物体下落的运动变得杂乱无章、一叶障目。教师可以演示牛顿管的实验，播放在月球上物体下落的实验视频等。从物体下落的运动中抽象出自由落体运动（与“实际物体抽象为质点”是同样的方法）。第二个问题：“自由落体运动是一个怎样的运动？”采用科学探究的思路，利用打点计时器来做实验，通过处理纸带判断其运动性质，进而求出自由落体加速度，学生亲手实验、亲自计算、进行小组合作交流。第三个问题：“如何运用自由落体运动规律解决问题？”先推导出自由落体运动的规律（公式），再举一题难度适当的典型例题来讲练。一堂课下来，就是很简洁的三个核心问题，清晰明了、干脆利落、主题鲜明，把培养学生的物理核心素养贯穿始终。

    另外，习题课、试卷讲评课、高考复习课、实验课等不同课堂类型，都可采纳问题引领的教学模式，取得良好的教学效果。

    2? 问题激发实验创新

    创新是人类特有的认识能力和实践能力，是人类主观能动性的高级表现，是推动民族进步和社会发展的不竭动力。教师是人类灵魂的工程师，更要有创新的观念、创新的思维和创新的行动。

    物理学是一门以实验为基础的学科，历年来高考物理实验题往往得分率都很低，说明在日常教学中教师对学生实验能力的培养是不足的。仅凭几个学生实验和演示实验，或用实验视频来代替学生动手操作，这些都是无法满足学生在提升实验素养方面的需求。如果教师能够转变观念，既把实验作为教学的重要内容，又把实验当作解决问题的重要手段，这样就能取得一举多得的效果。一方面，学生动手操作机会大大增加，手脑并用，在实践中培养学生的实验能力和探究精神;另一方面，对课堂中教师预设的核心问题提供很好的解决办法，使学生在实验过程中加深对理论知识的理解，从实验中得出结论更令人信服，而且让人感到直观。实验服务于问题解决，问题激发教师实验创新。因此，教师要发挥创新精神，积极创造条件，借助新技术、新手段，尽可能地拓展演示实验、开设更多的学生分组实验。

    举例来说，围绕以下问题：涡流是怎么产生的？生活是创新的源泉，可以利用生活中常用的电磁炉来设计实验。①锡箔纸跳动实验：将圆形锡箔纸中间挖个小洞，套在塑料管上，然后把它们放在工作中的电磁炉上，会观察到锡箔纸会上下跳动（激发学生兴趣）。②电磁炉照明实验[ 2 ]：在电磁炉上烧水，同时把接有小灯泡的单匝线圈放到电磁炉表面，学生观察到小灯泡居然可以发光。③火柴自燃实验： 准备几根火柴，电磁炉上事先放置好一块金属板，电磁炉正常工作时取3根火柴放在金属板上，金属板上的火柴自动点燃了，如果往金属板上滴几滴水，发现会有水蒸气产生。部分学生会产生这样的困惑：“电磁炉能否直接把火柴点燃呢？”为此，教师可以设计一个对比实验，把火柴直接放在电磁炉表面，发现火柴并未被点燃，由此就可以排除电磁炉点燃火柴的可能性（既直观，又能加深对涡流的理解）。针对上述问题，还能设计出各种各样有趣的实验来，老师们一定要不断探索、勇于创新。

    3? 问题引领下的实验创新课堂设计

    教案就犹如是教学的工程设计图，课前要精心设计，课中要按教案精心组织。一般教师只有在开公开课时，才会把课做到最精致的设计，从他们设计问题、设计实验的角度就可以知晓。的确，真正一堂质优物理课，是离不开好的问题引领与实验创新，这也是符合科学道理的。伽利略开创的科学研究方法：观察现象→提出问题→猜想与假设→数学推理→实验验证→修正和推广，其中包含了提出问题和实验探究的关键环节。下面以同课题组中一位老师上的公开课为例，来阐述问题引领的实验创新课堂设计。

    新课教学：电能的远距离传输（人教版）。课前，通过SPOC平台（智慧课堂系统），给学生推送微课，并发送与微课相关的课前导学案，引导学生对重、难点的学习和巩固。在课堂内，通过创新实验（分组实验）让学生进行探究，使学生真正弄懂以下问题;为什么高压输电能够大大减小电压损失和能量损失（事实胜于雄辩）、U2与U损的区别以及几个电学量间的关系如何。其中，学生最容易把U2与U损混为一谈，通过实验数据测量，让学生深有体会，从而解决教学中的难点问题，这是一个创新之举。更难能可贵的是，让学生真正动手去做实验、去做探究，把培养学生的实验能力、物理学科核心素养真正落到实处。

    提供给每小组的器材：学生电源（4V交流电，替代发电厂的输出电压）、学生变压器（两个，升压与降压），万用表，交流电压表、电流表，小灯泡（3.8V、0.8A，当作用户），电阻（30Ω，替代输电导线的电阻）等。

    全班学生分成9个小组，按照电路图，分别设计实验完成以下任务：

    实验1：验证U2增加，I2减小（1-3组完成，如图1所示）;实验2：验证U损=I2r线（4-6组完成，如图2所示）;实验3：验证U3 = U2 - U损（7-9组完成，如图3所示）。

    （教师：请同学们按照分组要求，根据实验导学案的要求进行测量;教师：请每一组选代表来回答实验数据说明了什么？）

    一堂课不可能做到面面俱到，应该先从整体上去评价，如果能带给听课者一种舒服的感觉和美的享受，那就是一堂好课。另外，在细节刻画上，一堂好课一定会有诸多亮点。

    4? 结语

    老子《道德经》有云：“道可道，非常道;名可名，非常名”。教无定法，课堂教学是一门艺术，只有我们不断感悟、不断追求、不断创新，才能到达艺术的高峰。教学设计时，尽量在问题设计与实验设计方面多下功夫，力求打造出一堂物理味十足的好课，一堂好课就好像一潭清澈的泉水、一片晴朗的天空。

    参考文献：

    [1]吴兰红.加强问题引领 培养核心素养[J].物理教师，2016（12）：20-23.

    [2]赵惠松.核心素养理念下的物理课堂教学[J].物理教学，2018（5）： 6-9.