以問題為中心的高中物理課堂實驗教學(xué)設(shè)計與研究

李思霖

【摘要】在高中所有文化課學(xué)科中，物理學(xué)科是一門比較特殊的存在，它是致力于研究自然科學(xué)的學(xué)科門類，我們的生活與物理有著不可切分的聯(lián)系。物理學(xué)知識實際上不只是理工科學(xué)生必須要掌握的，一些文科生也需要掌握一些必要的物理常識，因為掌握物理規(guī)律可以讓學(xué)生更加了解這個世界，更可以鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，對學(xué)習(xí)其他學(xué)科也有很大幫助。

【關(guān)鍵詞】高中物理;實驗教學(xué);問題為中心

引言

隨著時代的發(fā)展，新課改對教育教學(xué)提出了新的要求，教師不再是“教書匠”，學(xué)生學(xué)習(xí)的也不僅僅是理論知識，國家和社會更看重的是學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手操作能力。因此，在高中物理教學(xué)過程中，物理實驗教學(xué)有著舉足輕重的地位，它可以幫助學(xué)生理解真正的物理底層邏輯，更能培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力，以問題為中心的教學(xué)方法則是目前研究提升教學(xué)質(zhì)量和效率最好的辦法。本文將探討如何合理地以問題為中心來設(shè)計物理實驗教學(xué)，以期提升學(xué)生的實驗操作能力和物理知識理解能力。

一、現(xiàn)下高中物理教學(xué)所存在的問題

在新課改的背景下，高中文化課教學(xué)方式已經(jīng)有了比較大的改變，教師的專業(yè)素質(zhì)和教育理念都有了提升，教師和學(xué)校也能理解培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要性，但是人才選拔的形式依然沒有大的改變，教學(xué)過程中難免會更重視考試成績，導(dǎo)致教學(xué)方式還是偏向傳統(tǒng)的機械記憶，忽視學(xué)生的情感體驗。在高中物理教學(xué)過程中，由于考試壓力和時間的限制，教師往往會忽視實驗的重要性，而且做實驗的過程是比較繁瑣和耗時，考試也不過是考那幾句話而已，就直接讓學(xué)生背實驗，這樣就會導(dǎo)致很多同學(xué)一般題型都會做，復(fù)雜一點的，理解難度大一點的題目就無處下手，究其根本還是對物理概念沒有理解透徹。因此，在高中物理實驗教學(xué)中，教師要摒棄傳統(tǒng)的教育方式，豐富實驗課堂，讓學(xué)生通過直觀的實驗過程深刻理解物理意義，同時也能提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，讓物理學(xué)習(xí)不再枯燥。那么如何設(shè)計有趣且有效的實驗課堂，就成了教師們需要深刻研究的課題，接下來就“以問題為中心”來設(shè)計課堂進行探討，致力于找出最有效提問方式來幫助學(xué)生更好的融入課堂，理解物理知識。

二、如何以問題為中心設(shè)計實驗課堂

（一）用遞進的方式提問教學(xué)

遞進方式是教學(xué)中最常用的方式，主要是將問題的本質(zhì)內(nèi)容以層層遞進的方式將知識提問出來，每一個問題都是環(huán)環(huán)相扣的，讓學(xué)生將實驗過程連成一整個問題串，從最基礎(chǔ)的知識理解到實驗的重點思想和理論，每一個問題都是簡單的概念，學(xué)生可以很輕松地理解每一個步驟，從而很輕松地吸收整個實驗過程和內(nèi)容。這就是所謂的不能一口吃一個胖子，需要一口一口吃，一步一步走，也符合“扣好人生第一粒扣子”的教育理念。

例如，在學(xué)習(xí)“自由落體運動”這一小節(jié)的時候，教師可以提出以下一系列問題：

問題一：樹葉從樹上自由下落、被運動員推出去的鉛球、從水面自由落到水底的石子、由靜止從桌上掉下來的鋼筆，請問哪一種是自由落體運動？

問題二：物體為什么會向下做自由落體運動？

問題三：所有自由落體運動的共同點是哪些？

問題三：自由落體運動是什么樣的運動狀態(tài)？勻速？變速？直線？還是曲線？

問題四：真的存在符合自由落體運動條件的物體運動情況嗎？

通過這一系列問題讓學(xué)生可以明確理解什么是“自由落體運動”。

（二）并列式提問的方式教學(xué)

并列提問是結(jié)合已學(xué)過的知識進行不同維度提問，不需要主次劃分，也不需要有前后銜接，主要是通過多個物理概念或?qū)嶒灥贸鱿嗤慕Y(jié)論或方法。雖然每個問題都毫不相關(guān)，但是仔細分析卻又緊密聯(lián)系，研究方式和實驗邏輯都是一樣的，可以幫助學(xué)生更輕松簡單的理解新的物理知識。

例如，在學(xué)習(xí)“平拋運動”的時候，對于物體落地時速度方向的理解，教師可以提出以下幾種問題：

問題一：如果物體不受重力，平拋后物體將如何運動，速度會怎樣變化？又是什么方向？

問題二：如果沒有水平拋出，只是讓物體自由落體運動，物體落地時速度是什么方向？

問題三：平拋后物體在空中某一刻瞬間重力消失了，物體將如何運動？速度方向是什么方向？

通過以上問題，學(xué)生可以得出相關(guān)結(jié)論：平拋運動可以看作是兩個部分運動的合成，一個是水平方向的勻速直線運動，速度則是平拋物體運動的初速度，一個是豎直方向的自由落體運動，落地時物體速度方向則是水平方向和豎直方向速度的矢量和。這樣提問教學(xué)，不僅讓學(xué)生真正理解什么是平拋運動，還能拓展學(xué)生的思路。

（三）輻射式提問的方式教學(xué)

輻射式提問主要用于發(fā)散學(xué)生的思維，幫助學(xué)生通過簡單的概念理解復(fù)雜的理論。在高中物理實驗教學(xué)中，對于一些比較抽象的概念理解可以合理運用輻射式提問，讓學(xué)生在鞏固已學(xué)知識的基礎(chǔ)上衍生對新知的理解。

例如：還是在學(xué)習(xí)“平拋運動”的時候，教師可以進行不同高度和初速度的演示實驗，并結(jié)合初高中已學(xué)的運動狀態(tài)知識提出問題：

問題一：我們已經(jīng)學(xué)過勻速直線運動和自由落體運動，兩種運動狀態(tài)是怎樣的？

問題二：在探究牛頓第一定律的時候，物體為什么要以同樣的高度靜止下落？

問題三：在探究牛頓第二定律的時候，我們利用什么方法減小阻力對實驗的影響？那在平拋運動過程中怎樣減小阻力影響呢？

之后，再將每個問題的知識點和實驗方法結(jié)合起來，運用到對平拋運動的實驗理解中，讓學(xué)生學(xué)會利用已學(xué)知識的學(xué)習(xí)方法沿用到新知識的學(xué)習(xí)上來，幫助學(xué)生貫穿整個高中的物理知識。

結(jié)束語

以提問的方法將物理知識細化，是根據(jù)學(xué)生的認知程度用學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的或者可以理解的方式進行教學(xué)，這種方式不僅加深對物理知識的理解，還能通過交流拉近師生之間的關(guān)系，也讓物理實驗過程更具趣味性和邏輯性，課堂氛圍也更活躍。在這樣的教學(xué)方式下，學(xué)生不僅可以快速掌握晦澀難懂的物理知識，更能鍛煉思考能力、交流能力、探索能力和實驗操作能力。總之，在新課改背景下，利用提問題的方式進行教學(xué)，不僅符合教改對教學(xué)過程的要求，更能切實幫助學(xué)生理解物理知識，為國家培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、實操能力、探究能力的綜合素質(zhì)人才。

參考文獻

[1]陳永在. 以問題為中心的高中物理課堂教學(xué)設(shè)計[J]. 理科考試研究：高中版， 2016（1）：1.

[2]羅東明. 以問題為中心的高中物理課堂實驗教學(xué)設(shè)計與研究[J]. 試題與研究：教學(xué)論壇， 2020（34）：1.