高職物理教學中“問題探究式”課堂教學模式初探

周伯生

摘 要：“問題探究”是建立概念和深入理解概念的一種重要方式，具有常規教學無法體現的優勢，是一種在教師的啟發誘導下，運用信息化教學方法讓學生通過體驗物理規律的探究過程，來獲取新的知識，并將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學方式。

關鍵詞：問題探究；課堂教學模式

傳統的教學模式不能充分調動學生學習的主動性、積極性，不利于學生終身學習能力的培養，“問題探究式”課堂教學模式則是一種在教師的啟發誘導下，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以教材為基本探究內容，為學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會，讓學生通過個人、小組、集體等多種解難、釋疑的嘗試活動，體驗物理規律的探究過程，來獲取新的知識，并將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學方式。這一教學模式真正讓學生成了學習的主人，落實了學生的主體地位，有益于培養學生自主學習、合作學習和探究學習的能力。下面以《功》一課為例，談一談我對這一教學模式的實踐和認識。

1 教學目標的設計

1.1 知識與技能目標

正確理解功的含義及做功的兩要素；

知道功的計算公式及各物理量的確切含義；

知道功是標量，知道功的單位；

正確理解正功和負功的實質；

初步了解摩擦力做功的情況。

1.2 過程與方法目標

通過學生列舉生活實例，培養學生觀察思維能力；

通過討論提問，培養學生獨立思考，發現問題，概括問題的能力；

通過學生討論回答問題，培養學生運用現有知識解決未知問題的能力；

通過學生自己演示，培養學生的動手能力及創新精神。

通過internet互聯網，培養學生把現代技術手段應用到學習上的能力。

1.3 情感、態度與價值觀目標

讓學生感受到物理就在身邊，對生活中的科學有濃郁的興趣，并充滿探究的熱情，從而自覺地培養科學的精神和素養，學會以更科學的眼光看問題。

2 教學任務分析

功是一個抽象的物理量，通過列舉生活實例和播放錄像片段，可以讓學生有形象的概念。

為了引出與功相關的問題，給學生利用網絡討論的機會，并在bbs上大膽提問，營造人人參與的教學環境。

研究力F與位移S有一定夾角如何求功時，采用類比法，引導學生運用已知知識去分析未知問題，從而順利解決該教學疑點。

對于正功負功，從已得出的公式入手，讓學生倒推出前提條件，印象較為深刻。

摩擦力做功是難點，提醒學生以正功負功的條件為判斷依據，利用動畫展示摩擦力不做功的情景，啟發學生利用手邊的學習用品做簡單的演示實驗來展示摩擦力做負功的情況，輕松解決個中難題。

對一開始學生提的問題，讓學生結合本堂課所得，利用internet互聯網查找資料，在bbs上交換答案，擴展知識。

3 教學設計思想

在初中，學生盡管已初步接觸功的基本知識，但印象模糊，認識膚淺，理解功這個抽象概念是教學難點。故一開始就以問題導入，回憶“功”的概念，列舉生活實例，播放錄像片段，給學生以感官刺激，營造良好的教學氛圍，引導學生打開思路，大膽設想，利用網絡實時交流，bbs又給了那些平時不敢當眾發言的學生自由發表見解的機會，提出與“功”相關的問題。

教師對問題分類整理和歸納，引導學生一一討論，在引導中注意科學方法的滲透教學，注意因勢利導，問題切入層面由淺入深，理論聯系實際。如講解力F與位移S有一定夾角如何求功時，教師引導學生運用已知知識去分析未知問題，即碰到未知問題時，想辦法將其轉化到已知問題上，采用類比法，讓學生回憶平拋運動，學生自然就想到分解力F，還可進一步探討分解位移S，從不同角度解決該教學疑點。

又如在討論靜摩擦力和滑動摩擦力不做功或做正功的情形時，由于學生對摩擦力本身的理解不是特別透徹，因此會有較大難度。此時利用動畫展示摩擦力不做功的情景能給學生一種形象的提示，從而類推到摩擦力做負功的情況。

當然，動畫不能替代實驗，緊接著提示學生用手邊的學習用品來作簡單的演示，讓學生在積極動腦的同時積極動手，從身邊的小事物中領會到物理知識的無所不在。

最后，本堂課開始學生提的相關問題也不能置之不理，讓學生結合已獲得的知識，利用互聯網廣加搜索，在bbs上相互答疑，從而實現了知識的拓展與內涵的延伸。

整堂課以網絡為大環境，以問題貫穿始終，學生不斷的提問，思考，討論，釋疑，教師在旁點撥引導，充分發揮信息技術的優勢，真正體現了學生的主體地位。

4 教學過程

[引入]初中已經學過功的初步知識，請大家回憶，什么是做功？

（物體在力的方向上發生一段位移，這個力做了功。）

[提問]生活中有哪些做功的例子？

播放物體做功的實例錄像片段，調動學生的感官，引發興趣。

[引導]關于功，有哪些想了解的，或有什么問題，請大家大膽設想，開闊思路，把能想到的關于功的問題都提出來，可以利用bbs進行討論，并將問題留在bbs上。

問題涉及面廣，內容有趣，出人意表，比如有學生問“做功與工作可以等同嗎”，“我們現在坐在這里是否也在做功”，“功能否用平行四邊形法則合成或分解”，老師從中挑選問題分類整理，可挑幾個代表性的問題念一下，立刻就能讓課堂氣氛活躍熱鬧起來，然后把幾類要討論的問題寫在黑板上。

[板書]

一、何時做功為零？

二、怎樣計算功？

三、有關功的基本知識。

四、正功和負功的意義。

五、摩擦力是否一定做負功？

[提問]針對第一個問題，請舉例，那些是不做功的例子？

分以下三種情況，分別舉例：

1.沒有力，就沒有功。

2.有力，沒有位移，也不做功。

3.有力有位移，但力與位移垂直，也不做功。

對于3還可舉勻速圓周運動的例子，一物放在平臺上隨平臺勻速轉動，向心力始終與位移垂直，所以不做功。

[小結論]勻速圓周運動向心力不做功。

[總結]做功的兩個必不可少的要素——力和力方向上的位移。

[板書] 一、做功的兩要素：力力方向上的位移

既然功的大小由力的大小和力方向上的位移的大小所共同確定，所以功的計算公式為：W=FS。

[板書] 二、功的計算公式：W=FS

[解釋]S為F方向上的位移。若F垂直于S，則W=0。

[提問]若S與F不同向也不垂直，該如何計算？

把F分解為S方向上的Fx和垂直于S的Fy，Fy做功為零，W=FxS=FSCosθ

由此得出功的更普遍的計算公式：W=FSCosθ

[板書] W=FSCosθ

式中F為恒力，因為功反映的是累計效果。

[深化]這種解決問題的方法是物理學中常用的方法。當碰到未知問題時，想辦法將它轉化到已知問題上去，運用已知知識分析未知問題。例如研究平拋，把未知的曲線運動轉化為已知的水平勻速直線運動和豎直的自由落體運動。如同剛才，F與S不同向不垂直的情況為止，但同向和垂直都是已知，所以就采用分解法。當然，除了分解力，還可以分解位移，方法類似。

已知了功的含義及算式，再來看有關功的基本知識。

[板書]三、功的基本知識：

先看功的單位。

[板書] 1.功的單位：J（焦耳）

[提問]1焦的物理意義？

------1牛的力使物體在力的方向上發生1米的位移所做的功為1焦耳。

[板書]1J=1N*1m=1Nm

[板書]2.功是標量

功是標量，并無方向，但有正負之分，這就是第四類問題。

[板書]四、正功和負功的意義：

[提問]根據公式，分析何時為正功，何時為負功？

當0≤θ<π/2，Cosθ>0，W>0

當π/2<θ≤π，Cosθ<0，W<0

當θ=π/2，Cosθ=0，W=0

[提問]正功和負功的物理意義何在？

——正功，表示力在幫助物體運動，又叫動力功。

負功，表示力在阻礙物體運動，又叫阻力功。

[深化]正功負功是同一物理過程從不同側面的描述，如馬拉車前進，馬對車做正功，車對馬做負功，可見任一做功過程，既可從做正功的一方來表述，也可以從做負功的一方來表述。再比如，汽車在平路上行駛，受到地面對它的阻力，我們可說阻力做負功，也可說汽車克服阻力做功。再如，人上樓，若重力做了負100焦的功，也可說，人克服重力做了100焦的功。所以正功負功僅是區別誰對誰做功的標志，不能說“正功負功方向相反”，也不能說“正功大于負功”，它們僅表示相反的做功效果。所以一定要指明是哪個力做的功，或誰對誰做的功。

關于功的知識，我們基本都已了解，做功可以是重力做功，彈力做功，摩擦力做功。其中摩擦力在三種性質的力中是比較難的，下面我們就來討論第五類問題，即摩擦力做功的情況。

[板書] 摩擦力做功：

[提問]是否有摩擦力不做功的例子？（分靜摩擦力和滑動摩擦力）

動畫展示：

推桌子不動，地面對桌子的靜摩擦力不做功。

把木板從滑塊下抽出，木板對滑塊有滑動摩擦力，但滑塊無位移，所以不做功。

[小結]位移指的是受力體對地的位移。

[提問]是否有摩擦力做正功的例子？同樣也分靜摩擦力和滑動摩擦力兩種情況，可用手邊的學習用品來個小演示。

手托書本由靜止沿水平方向起動，手對書的靜摩擦力做正功。

本子放書上，書向右一拉，本子雖向右位移，但相對于書向左位移，受滑動摩擦力向右，與位移同向，所以做正功。

如此信手拈來的實驗儀器，如此簡單易做的實驗演示，點燃了學生的思維火花，充分調動了學生的積極性，從動手中得到樂趣，在樂趣中解決問題。

[擴展]解決了這五大類問題，同學們自己提出的問題就有自己來回答的基礎了。大家可以通過互聯網查找想要的資料，在bbs上相互幫助解答本節課剛開始時提出來的疑問。

5 案例分析

“功”屬于概念課，而探究是建立概念和深入理解概念的一種重要方式，具有常規教學無法體現的優勢。這堂課我主要采用的是問題探究，引導學生不斷提問，以問題為契機，將重點知識分類討論。每一個自己提出的問題都由自己來解決，從中既學到了思考方法，又獲得了很大成就感，對于物理的熱情也更加高漲。特別重要的是，它讓學生嘗試了如何提出問題。如今很多學生都只會被動接受，心里有很多不解之處，但卻提不出問題，或者根本不知道哪一些是有意義的問題。所以學會提問是當務之急。當然，想通過一節課就達到這個目的顯然是不可能的，但我們可以嘗試著在平時的教學過程中多多滲透問題探究式教學方式，幫助學生逐步的提高這方面的能力，這對于將來進一步的學習具有非常積極的意義。

但讓學生提出問題時，教師要注意把握時間，而且要做好充分的準備應付出乎意料的問題，所以就要求教師在課前能盡量考慮周全，不放過一個小細節，當然這也要求教師有相當的積累。

就教學手段而言，信息技術是本堂課主要采取的輔助工具，互聯網讓學生在有限的課堂內體驗到無限的知識內涵，走進教室的同時也走向了廣闊的物理天地，在學習物理知識的過程中不斷領略到現代科技的魅力，實時的網絡信息交流既保證了個體的獨立性，又實現了群體的互動性，讓學習更為自主，更為開放。