以問題為中心的高中物理教學方案設計

李飛

摘要：教學方案設計是實現教學目標的程序，是教師引導學生思維的策略，根據教學內容和目標，設計解決教學問題的方案，從而幫助學生更好地獲取知識與形成能力。本文闡述了實施教學方案設計的意義，并提供以問題為中心的高中物理教學方案設計案例，旨在為高中物理課堂教學提供一定的參考。

關鍵詞：高中物理;教學方案;問題設計

以問題為中心，指的是在實際的教學環節中，以問題為出發點，以解決問題為歸宿點，整個課堂活動都是以“問題”為主線來開展教學活動。突顯以學生為主體，培養學生對問題的分析能力和解決能力，讓學生在這種教學方式中逐漸養成良好的問題意識，全面提升學生的學習能力。

一、實施教學方案設計的重要意義

對于教師來講，教學方案設計是其工作的重要環節。實施教學方案設計，具有重要的意義，具體表現在以下幾個方面。

（一）保障課堂教學科學化的需要

教師在教學方案設計的過程中，應該深入分析教學工作中的各項問題，且根據教學內容確定教學目標，然后在此基礎上建立解決問題的模式，保障課堂教學環節的科學、合理，有效提升課堂教學效率。

（二）培養學生對問題的分析能力和解決能力的需要

實施以問題為中心的教學方案設計，教師設計相應的系列問題，引導學生積極參與到整個問題解決的課堂教學中，學生由被動接受到主動探索求知，強化培養學生對問題的分析能力和解決能力。

（三）提高教師教學水平的需要

隨著高中教學改革不斷深化，教師必須要優化教學理念，轉變人才培養模式，不斷提升教學水平。教師在設計教學方案的過程中，其實就是對新教學理念的實踐嘗試，同時也是對教學內容的進一步反思和整合，然后運用相應的方法，將理論與實踐有機結合起來，從而不斷提升教師的教學水平。

二、以問題為中心的高中物理課教學方案設計的舉例

本文以人教版高中物理中的《生活中的圓周運動》這一節為例，探討以問題為中心的高中物理教學方案設計的具體措施步驟。

（一）確定教學目標

根據教材內容，確定教學目標。本節是圓周運動的應用課，與生活緊密聯系，教學目標主要包含以下幾個方面的內容：①能定性分析火車軌道拐彎處外軌比內軌高的原因。②能定量分析汽車過拱形橋最高點和凹形橋最低點的壓力問題。③知道航天器中失重現象的本質④知道離心運動的本質及其應用與防止。

（二）明確教學重難點

會用牛頓第二定律分析圓周運動。

（三）教學過程

根據教學目標和教學重難點，在實際的教學環節中，幫助學生掌握這一節的相關知識。以問題為中心的高中物理課堂教學主要包括以下幾個方面的內容。

第一，教學導入。在這個環節中，教師要結合學生認知水平與新授知識兩者間的關聯與沖突，創造并展示相應物理情景如火車轉彎、洗衣機脫水、汽車過拱形橋、航天員的生活和活動等某些視頻，提出相應的問題，引導學生進入本章節內容的思考和學習中。教師可以根據生活實際，引發學生思考，比如提出以下問題：①火車軌道（高速公路）在彎道處內外側有何特點？原因何在？②宇航員在宇航艙中為什么能懸浮？受重力嗎？為什么不下落？以上所有的情景我們能否從力的角度找出現象的根源呢？

第二，新課教學。教師仍以問題形式進入新課教學的環節。在鐵路的彎道內容教學時，可以設計系列問題，引導學生結合問題進行閱讀課本“鐵路的彎道”部分，結合圖，分析火車在內、外軌道等高的彎道處受力情況，并思考：①火車此處轉彎時所需向心力由什么力提供？有何弊端？②設計一個方案，讓火車既能安全通過彎道，又能減少擠壓？（若學生處理難度大，引導學生回想鐵路轉彎處實際鋪設特點）學生在自主先學基礎上應該有初步認識，為課堂講授軌道外高內低的特征埋下鋪墊和對比。繼續以問題形式設計：質量為m的火車在外高、內低傾角為θ的傾斜彎道上轉彎時，做圓周運動的圓平面在哪里？（此問題的提出幫助學生認準了向心力的方向，便于確定直角坐標系的方向。）如果此時輪緣和軌道剛好沒有擠壓，火車受到哪些力的作用？什么力提供向心力？再用牛頓第二定律建立方程。對基礎好的學生，還可以從火車速度變大或變小的角度加以拓展。在拱形橋內容教學上，應先引導學生認識汽車通過拱形橋的運動可看作變速圓周運動，在拱形橋最高點和最低點問題，按圓周運動模型處理，設計如下問題：①質量為m汽車以速度v經過一座半徑為R凸形橋的最高點時要受到哪些力？按照牛頓第二定律建立方程試求出橋對車的支持力表達式？②質量為m汽車以速度v經過一座半徑為R凹形橋的最低點時要受到哪些力？同樣按照牛頓第二定律建立方程試求出橋對車的支持力表達式？③比較同一輛汽車，以相同的速度經過半徑相同的凸形橋和凹形橋時，哪種橋梁所承受的壓力更小一些？并引入汽車在坑洼不平的路面洼處爆胎實際現象讓學生進行解釋。在航天器中的失重現象內容教學上，應設計讓學生能從受力分析的角度認識產生失重現象的本質。在離心運動內容教學上，設計學生熟悉的離心運動情景（視頻），認識離心運動，并讓學生通過受力分析方法和牛頓第二定律從供需角度認識離心運動。

第三，課堂總結。在這個環節教學活動方式主要有：回顧、比較、評價和反思等，采用不同的活動方式應該提出不同的問題，對本堂課的教學內容進行總結，同時讓學生自由發問，提出其中不理解的地方，讓學生之間互相討論，最后教師再做出補充，幫助學生了解教學內容。

可見，教師實施以問題問中心的教學方案設計，培養學生分析和解決問題的能力，增強學生物理創新能力，也提升學生的創造思維品質。