新课标下高中物理问题的呈现方式之我见

    施云芳

    

    

    

    摘 要：在新课程背景下，物理问题的呈现是物理教学中的主线，物理问题的呈现应存在于整个物理教学过程中，应使物理教学活动从头到尾围绕着物理问题的探究、物理问题的解决而层层深入进行。教师能科学、恰当地提出问题是实现物理课堂有效教学的保障，课堂教学中比较有效的问题呈现方式有以下几个方面：一是设置悬疑，二是进行实验，三是关注生活，四是设计习题。

    关键词：悬疑;实验;生活;习题

    新课程理念倡导探究式的学习方式，强调通过物理问题来进行学习，把物理问题看作是学习的起点和主线，并逐渐生成新的问题，把关注点放在发现、提出、分析和解决物理问题的过程。当今的高中物理教学严重缺乏物理问题呈现的意识。传统的应试教育中，物理问题的提出和解决全由教师主导，学生只能接受现存的知识，应有的活跃思维活动被遏止。虽然物理课程内容设置较为系统，重视概念、规律、知识、技能的掌握，但是一定程度忽略了学生在物理学习中的感悟和深思。由于学生力求快速得到标准答案，往往不主动发现问题、不愿意提出问题，造成学生的心理活动和知识的掌握程度难以表现和反馈。

    物理问题呈现的意识是学生物理思维活跃性、深入性、独立性的直接体现。教师科学、恰当地提出问题是实现物理课堂有效教学的保障。实践表明，物理课堂教学中比较有效的问题呈现方式有以下几个方面。

    一、设置悬疑

    故布疑阵、巧设有悬念的问题，能在一定程度上引起学生对原有认知的冲突，从而激发学生的兴趣和急切想去研究问题的意愿，引燃学生对物理学习的热情。

    案例一：《动能和动能定理》是高中物理必修2中教学的重点和难点，教学中设计了问题导入。教师先演示摆球的摆动和排球的往复运动，演示模型如下：

    然后提出兩个问题：

    （1）摆球从与O点水平的位置由静止摆下来，到达底端时具有一定的速度，求摆球到达底端时的速度大小？忽略阻力，m、 L为已知。

    （2）排球从一定高度下落，上下往复运动多次后停止，求排球运动的总路程？ 设阻力大小Ff恒定，Ff、 m、h为已知。

    问题提出后，学生热情很高，小组内开始了激烈的讨论，学生很疑惑，有了不同的想法。

    问题1 ：有的同学把这一模型看成自由落体运动，用运动学公式求解;还有的同学试图从圆周运动的角度处理，但无法进行下去;更多的同学表现得很茫然。

    问题 2 ：下笔的同学很多，但大多数都试图从小球不断向上、向下的加速和减速运动中分别列运动学公式进行合并求解，但感到力不从心，越算越繁。

    师生交流后，教师指出：问题（1）是曲线运动求速度，问题（2）是往复运动求路程。同时指出一些学生解法的错误，最后达成了共识，用前面学过的知识无法解决这两个问题。

    接着，教师通过对物理问题的释疑解答，循序渐进地引入新课：通过本节物理课的学习，我们可以解决上述问题。这一悬念的设置瞬间引燃了学生对本节物理课的学习热情，对接下来的探究充满了期待。学生通过这节课的学习，很容易地把开始时的疑惑解决了，做到物理课堂教学首尾呼应，一气呵成。

    二、进行实验

    物理实验是创建物理问题情境的重要途径，物理实验所演示的现象，会和学生已有的认知产生强烈冲突，从而激发学习物理的兴趣，培养学习物理的实验能力和科学素养。

    案例二：设计《自由落体运动》实验演示过程，围绕物体下落快慢与所受重力大小有无关系这一问题展开教学，让学生深刻体会到实验探究在物理学习中的作用。

    （1）教师提出问题：根据生活经验我们知道重的物体和轻的物体谁先落到地面？

    实验一：将硬币和纸片从相同高度同时释放下落，观察谁先落地。

    观察得出结论：重的物体下落得快。这一知识和生活经验已存在，两千多年前的亚里士多德也对此现象进行研究，和同学们得到一样的结论。

    （2）教师提出问题：这一结论是否正确呢？我们通过实验来进一步验证。

    实验二：将上述纸片揉成纸团，再和铁片从相同高度同时下落。

    观察发现，两者差不多时间落地。

    （3）学生总结生成新的问题：纸片揉成纸团时，质量未发生改变，为什么下落变快了呢？结论为什么会发生变化？

    实验三：将硬币放在纸片上组合成一个整体，和用相同纸片揉成的纸团，从相同高度同时释放下落，观察谁先落地。

    观察得出结论：重的硬币和纸片组成的整体比轻的纸团下落得更慢些。

    （4）教师提出问题：上述三个实验，为什么得到不同的结论？

    学生进行猜想：空气阻力的影响使得实验结果有所不同，若没有空气阻力，物体应该下落得一样快。

    实验四：牛顿管演示，可以观察到在真空环境下，铁片和羽毛同时落地，让学生验证自己的猜想。

    问题1作用 ? 实验现象符合学生生活经验

    问题2作用 ? 与学生原认知相矛盾

    问题3作用 ? 思考生成新的问题

    问题4作用 ? 总结影响因素和规律

    教学中通过物理问题和实验的创设，提出对已有知识和经验的质疑，生成新的物理问题，通过强烈的对比实验，深入地揭示物理规律的本质，环环相扣，层层深入完成了从旧知识到新知识的迁移和提升。

    三、关注生活

    物理新课程教学倡导学生关注热点生活、现代社会发展和科学技术的进步，了解物理先进技术的应用，培养学生参与社会的意识，提高对社会的责任感。这就要求教师在物理教学过程中要结合学生生活中的事件和社会热点来创设物理问题呈现的情境。

    案例三：在研究《光的折射》时，可创设如下的物理问题。

    老师：生活中你知道的折射现象有哪些？

    学生：盛水的碗变浅了，插入水中的筷子变弯了……

    老师：筷子问题、视深问题、防盗门的猫眼、日出现象、雨后彩虹、海市蜃楼……哪些与折射现象有关？你会分析解释吗？

    小组讨论……

    接着，就筷子问题进行了深入探究。

    老师：筷子放在水中变弯了，生活中的经验是从上往下看到的一种情况。如果拿一个透明的薄圆柱形的玻璃杯装上水，当把筷子竖直放入其中，从水平方向看，筷子情形如何？（分三种情况：①是过轴线。②是在轴线左侧。③是在轴线右侧）

    老师：若倾斜放入其中呢？（分三种情况：①筷子与水面交点在轴线处。②在轴线左侧。③在轴线右侧）

    当物理问题呈现的情景与学生已有的知识经验形成对比和冲突时，学生的学习热情和探究欲望就瞬间被激发出来了。

    小组讨论……

    筷子问题从不同角度、不同方面分析生活中常见的折射现象，可以让学生关注日常生活中的物理现象，提高学生应用物理知识的能力。生活化的物理情境问题也一定能调动学生的积极性，激发学生学习物理的兴趣，使其带着问题去学习物理知识，掌握学习的主动权，在学习中得到锻炼。

    四、设计习题

    设计习题是一种简洁、直观、有效的问题呈现方式。习题设计的重点应放在掌握知识的内在联系上，让物理课堂教学起点低、目标落点高，突出物理学科的主干知识，注重培养学生分析问题、解决问题以及知识的迁移提升能力。

    案例四：概念、规律的理解和应用是电学的一个重点和难点，为了突破这一问题，我进行了如下的习题设计，教学效果非常好。

    例：如下图所示，a、b、c为同一条电场线中的三点，电场线方向由a指向c，a、b间与b、c间的距离相等，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三个点的电势和电场强度，以下正确的是

    （ ? ? ）

    A.φa>φb>φc ? ? ?B.φa-φb=φb-φc

    C.Ea>Eb>Ec ? ? ?D.Ea =Eb=Ec

    师：同学们，请说出你能想到的几种可能来源。

    生：点电荷的电场;等量同种点电荷、等量异种点电荷电场;匀强电场……

    生：答案为A。

    问题1：电子运动轨迹如下图所示，它运动到无穷远处的速度是多大？

    问题2：当电子速度大小为2v0时，其电势能为多少？

    问题3：当正负电荷分别以一定速度从a点释放，它们将做何运动？

    这一环节教学内容设计的核心：（1）电势、电场强度的区别;

    （2）電场力做功与电势差、电势能间的关系;（3）电荷在电场中的能量;（4）电场力和运动、功和能的关系。教学环节问题呈现新颖、高信息多层面构建学习情境，凸显问题的探究性，加强了概念之间的相互联系，侧重概念、规律在实际问题中的应用。

    物理问题的呈现应成为物理课堂教学的主线，物理问题可以活跃学生的思维，发展学生的创造力，通过物理问题激发学生的求知欲望和求真兴趣。物理问题的呈现可将学生的注意力集中于课堂上，学生会以高度的紧迫感高度关注教学过程，对物理知识进行深入思考和应用。此外，物理问题的教学能够促进学生参与合作探究，培养语言表达、逻辑组织能力，增进同学、老师之间的情感互动和交流，因此，物理问题应贯穿于整个物理课堂教学过程中，教师要根据物理学科、教材、学生的特点科学设置问题，从而推进教学环节，实现教学目标。同时让学生带着问题进入课堂，又能提出新的问题走出课堂，成为高中新课程物理教学中教师追求的目标。

    参考文献：

    [1]刘诚杰.以问题为载体培养学生的科学探究能力[J].中学物理教学参考，2006（12）.

    [2]孙福如.高中学生物理问题意识的缺失与对策[J].中学物理教学参考，2009（6）.

    [3]李益聪.新课改下的中学物理概念教学[J].考试周刊，2009.

    [4]邓淑欣.浅议新课标下的高中物理探究性实验教学法[J].数理化学习，2014.