浅谈物理课堂中问题教学设计

第３２卷总第４７０期　物理教学探讨　Ｖｏ１－３２　ＮＯ．４７０　２０１４年第８期（上半月）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　（Ｓ）８．２０１４．６９．　浅谈物理课堂中问题教学设计　蔡翠勋　安徽省宿州市宿城第一中学．安徽宿州２３４０００　摘要：课堂提问是物理教学活动的重要组成部分，是优化课堂教学的必要手段之一，有教学活动便有师生的互动、　便有问题的产生和提出，长盛不衰，具有永恒的生命力。教师有效的提问，能使课堂教学效率大大提高，达到启发学生心智，培　养学生能力，促进学生发展的目的。因而在新课程理念下，有效问题设计是提高课堂有效性的一种常用方法。　关键词：创设问题情景；问题教学；问题设计　中图分类号：Ｇ６３３．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３－６１４８（２０１４）８（Ｓ）一００６９—３　１　问题教学法概念的界定　它们描述的物理意义是否相同？它们描述的物理　问题教学法：教学不是教师的讲授．而是学　过程有何不同？　习者在一定的情境即社会文化背景下（即：情境　（４）动能定理中的合力做功，是指哪些力做　性），借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助　功？包括重力做功吗？为什么？　ｆ即：社会性），利用必要的学习资料，通过意义建　这样的问题设计自然流畅．容易激发学生的　构的方式提出和解决一个或一系列问题，从而实　好奇心和求知欲，教学中教师要注意引导，着力　现科学教育的一种教学方法。情境性、社会性、主　突出学生的主体地位，通过对这些问题的逐次讨　动性是它的三个重要特征。　论和分析，对动能定理的认识就会由肤浅到深刻，　（１）情境性是指学习环境中的情境必须有利　由模糊到清晰，对动能定理的理解和掌握自然更　于学生对所学内容的意义建构。意义建构的实质　为深刻。　是指在新的学习材料与主体已有的知识和经验　２．２通过实验进行问题设计　之间建立起实质性的非任意的联系，从而使其获　２．２．１通过实验，激发求知欲　得确定的意义。　在“光的全反射”教学中，将用墨汁涂黑的小　（２）社会性是指与他人协作、会话，充分利用　球烘干后，浸入水中，发现小球锃亮。通过观察，　各种资源达到意义建构的目的。　学生感到新奇，甚至不可理解，急于解决问题，从　（３）主动性贯穿于学习过程的始终。是指学　而极大地激发其求知欲。　生是信息加工的主体．是情境的主人，是协作、会　２．２．２通过实验进行问题设计，培养学生的观察　话的主体，是意义的主动建构者。而不是外部刺　分析能力　激的被动接受者和被灌输的对象。　“自由落体运动”教学中要解决的一个重要问　２　创设问题情景进行的教学实践　题，就是自由落体运动是一种什么性质的运动。为　２．１挖掘教材设计问题　了使学生对这一概念有较为清晰的认识。在开门　在讲授动能定理的推导过程时，若照本宣科、　见山地提出自由落体运动定义的基础上，结合演　书云亦云，无论教师讲解、论述得多严密，学生往　示实验可进行如下的问题设计。　往会感到学习枯燥无味．难以引起学生思维上的　实验１：大小相同的薄纸片与硬纸片在同一　共鸣。在实际教学过程中，配合该定理的推导过　高度自由释放。　程，可以提出以下几个问题：　实验２：把薄纸片揉成纸团与硬纸片在同一　（１）牛顿第二定律Ｆ＝ｍａ，若将等式两边均乘　高度自由释放。　以位移　，结果会如何？　实验３：取一张薄纸片与粉笔头由同一高度　（２）动能定理的成立有条件吗？　自由释放。　（３）动能定理是由牛顿第二定律推导出来的，　实验４：把薄纸片揉成纸团与粉笔头由同一　Ｖｏ１．３２　ＮＯ．４７０　物理教学探讨　Ｏ１１．１＂Ｉ１＂ａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎ　第３２卷总第４７０期　（Ｓ）８．２０１４．７０　２０１４年第８期（上半月）　高度自由释放。　问题一：重的物体下落快，还是轻的物体下　落快（有时重的物体下落快，有时轻的物体下落　快。从而论证了物体下落快慢并不取决于物体的　重量１７　问题二：怎样从道理上论证物体下落快慢并　不取决于物体的重量（自学教材中的伽利略的推　理，着力培养学生自学能力）？　问题三：是什么原因导致有时重的物体下落　快，有时轻的物体下落快（是空气的阻力）？　实验５：把形状和质量都不同的金属片、小　羽毛、小软木塞、小玻璃球等放人牛顿管中，在管　内有空气和抽成真空的两种情况下，把牛顿管倒　立过来．观察比较这些物体下落的快慢。　问题四：我们应该怎样研究物体的下落运　动？又怎样才能使物体做自由落体运动（没有空　气阻力，物体在只受重力作用下，轻或重物体下　落快慢相同１７　展示：自由落体的频闪照片（由图可以看出，　相等时间内，小球下落的位移越来越大，表明速　度也越来越大。）。　让学生动手测量，相邻的位移之差是否相等，　由刻度尺量出相邻位移之差相等。由此，可以得　出自由落体的运动性质。　上述教学片断中的问题设计，能使学生的情　感、兴趣、动机都处于积极状态，能有效地把观　察、分析、讲解等有机地结合在一起，促使学生在　认识上的转化和飞跃；更重要的是让学生体会到　问题的研究方向．自发地利用旧知识，去获取新　知识，有利于提高学生的知识迁移能力。这样的设　计能有效地把程序性知识和策略性知识蕴涵到　了问题之中。　２．２．３通过实验，层层设置情景，探索规律　在“变压器”教学中，为了探索“变压器原、副　线圈匝数与电压、电流的关系”，设计了一系列小　实验．先定性后定量研究。　实验１步骤为：　ａ．利用可拆式变压器，副线圈用漆包线绕成，　并连接一个小灯泡，先加入一组线圈，请学生观　察小灯泡是否变亮：　ｂ．逐个增加副线圈的匝数，让学生进一步观　察小灯泡是否变亮。　此时学生的注意力充分集中，使灯变亮的欲　望进一步加强．最后灯终于变亮了。在学生的情　感意识中更想知道“输出电压与匝数”到底是什　么关系？接下来再与学生一起探索。　实验２步骤为：　ａ．利用可拆式变压器实验装置，在原、副线　圈两端各接一个电压表；　ｂ．记录原、副线圈的匝数及两个电压表的示　数：　ｃ．改变原、副线圈的匝数再记录两个电压表　的示数：　ｄ．根据数据分析请学生得出“电压与匝数成　正比”的规律。　接下来进一步探索，实验３的步骤为：　ａ．在实验２的电路中接入两个电流表；　ｂ．测出各表的示数；　ｃ．计算（，　２，２的值，并提出问题为何ｕ　Ｊ　＞　呢？　ｄ．进一步实验，将可拆式变压器的铁芯向右　移动。变压器的输出功率变得更小，从而说明实　验中总有铁损、磁损，再抽象出理想变压器的工　作原理即：　，。＝Ｅ，２，２。　这样由实验步步深入，层层设置问题情景，　围绕问题师生共同探索的做法，有利于学生探索　能力的培养，同时也符合高中生从定性到定量研　究的认知规律。　２．３通过新旧知识的联系．创设问题情景　如：在“电磁振荡”教学中，提出以下问题：　（１）电容器具有什么本领？　（２）当电容器的带电量增加时，其两端的电　压、电场强度以及它所储存的电场能如何变化　（得到上述物理量是同步变化的）？　（３）当电流通过自感线圈时，将产生何现象？　（４）电流增加时，它内部的磁场能如何变化？　（５）自感电动势的作用如何？　（６）如果把一储存电荷的电容器与一自感线　圈组成一个回路，电路中的电流将是怎样一种情　况？　通过上述问题的回答，学生不但把原有知识　回忆起来了，而且为新知识的学习奠定了基础。同　时．让学生猜想情况，提出各种假说，学生的求知　欲得到充分调动。　２．４利用现代教育手段．创设问题情景　现代科技为物理教学提供了大量先进的教　学设备．如：双向闭路电视、多媒体等。作为一种　新的教学辅助手段，它具有形象、直观、动态逼　第３２卷总第４７０期　物理教学探讨　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．４７０　２０１４年第８期（上半月）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　（Ｓ）８．２０１４．７１．　真、表现力丰富等常规教学手段所无法替代的优　势。特别是它能把一些无法看清的现象模拟出　来，从而让学生获取足够的感性材料，为思维加　工奠定基础。它恰当的使用，不仅能够活跃课堂　气氛，而且还能唤发学生的创造性联想。　在“原子核式结构”教学中，利用多媒体手　段．可以把这一过程生动地展现在学生面前。教　学过程为：　设问：按照“汤姆生原子模型”原子的结构是　怎样的？　假设：假如是上述结构，那么当高能粒子穿过　金箔将是怎样一种情景？　猜想：让学生猜想高能粒子穿过时出现的情　况。　多媒体模拟演示：再现ＯＬ散射实验（Ｏ／粒子　穿过金箔）的情景？　推测：由绝大多数粒子能穿过金箔的实验事　实，说明原子的大部分是空的；极少数　粒子的　偏向角超过９０。甚至反向弹回，说明其中有一个　质量集中、电荷集中、体积较小的核？　创想：原子是由带正电的体积很小的原子核　和核外电子构成的。　多媒体多媒体模拟演示：原子的核式结构模　型。　按上述教学过程，学生沿着前人的思维足迹，　用类科学研究的方式，通过假设、验证、创想、模　拟演示等，成功地解决新问题，学生在感到成就　感的同时，进发出创造欲望的火花。　２．５由知识的实际应用创设问题情景　根据生活和生产实际提出问题，创设实际问　题情景，可以使学生认识到物理学习的现实意义，　认识到物理知识的价值。这样更容易激发学生的　好奇心和兴趣，更能激发学生创新思维的发展。　在“电源输出功率”教学中。提出如下问题情　景：手头上有三根电炉丝，阻值分别为６１／、８ｌｌ、　ｌ０Ｑ，现要把其中一根电炉丝接到一电动势为１２Ｖ，　内阻为８１１的电源上，去烧开一小杯水．假定三　根电炉丝的额定功率足够大，问选择哪一根电炉　丝烧这杯水最快？　由于这是一个来源于生活的实际问题．学生　都很感兴趣．纷纷发表看法，有的选６Ｑ、有的选　８ｎ、有的选１ＯＱ。但追究理由时学生就讲不清楚　是何道理，老师肯定答案是８１－／，那么为什么呢？　从而巧妙地引入对“电源最大输出功率”的讨论。　２．６通过例题（习　题）创设问题情景　－口　ｂ　在“研究平抛　Ｃ　物体运动的实验　中，用一张印有小　ｄ　方格的纸记录物　体的运动轨迹，若　图１平抛运动记录纸　小方格的边长　＝　１．２５ｃｒｎ，物体在平抛运动过程中的各个位置０、　ｂ、Ｃ、ｄ，如图ｌ所示。求平抛物体的初速度ｖｏ（ｇ＝　１０ｍ／ｓ２）”的习题教学中，还可设计一些如下的变化　问题：　（１）平抛物体抛出点的位置在何处？　（２）平抛物体在口、ｂ、ｃ、ｄ点的速度分别为多少？　（３）已知频闪照片的闪光时间为０．１ｓ，则小方　格的边长Ｌ为多少？　（４）物体从ｎ点运动到ｄ点的过程中，△Ｅ　＝？　△Ｅ　＝？机械能守恒吗？　良好的问题设计应具有典型的模式，为学生　吸收或同化学习其他知识提供理想的框架，有利　于学生对物理知识进行抽象和概括，而且应当具　有“变式”性。即设计的问题形式和叙述可以不断　变化，而问题的基本原则和本质属性保持不变。　因此教师在进行问题设计的过程中，既要注意基　本知识的中心点．又要引导学生能从不同角度去　思考。进行发散思维，深刻领会与中心点有密切　联系的知识；同时通过对已有问题进行改造，使　该问题的精髓渗透到其他问题当中，加强新旧知　识的联系，促进知识的迁移，从而使学生达到对　知识的深化理解和灵活应用。　新课程的教学理念，在于倡导充分发挥学生　的主体作用，提高学生主体参与教学过程的程度，　而问题设计在物理课堂教学中的意义是一种教　学观念问题，是教师主导作用和学生主体地位的　和谐统一。在物理课堂教学的过程中教师应重视　问题设计，突出学生获取知识的过程与方法　突出　培养学生的情感态度和科学素养，使学生学得轻　松、高效，使课堂效益得以真正提高，使物理课堂　成为师生共同完成教与学的一曲和谐的主旋律。　参考文献：　【１】孙作江．问题教学法及其课例们．物理教学探讨，２００２，　（８）：３７．　【２】王胜．物理课堂中的ｆ＊－Ｉ题设计ＩＪ］．教学月刊，２００７，（７）：４２．　（栏目编辑　邓磊）