創(chuàng)設問題情境 助力物理教學

練海元

(福建省壽寧縣第一中學 355500)

高中物理教師在創(chuàng)設問題情境時應結合自身的教學經(jīng)驗，重點關注學生的基礎水平和興趣點，理解學生在學習不同難度物理知識時的不同接受能力，把握不同學生在學習過程中的能力差異，著重圍繞學生不易理解的知識點進行設問，同時給學生留下思考的時間，對學生思考的不同角度及時加以肯定和鼓勵.在與具體的實際生活相結合的時候，要找到物理知識和實際生活相結合的最佳切入點，創(chuàng)設學生能夠理解的知識和生活情境，以降低學生主觀上對物理難度的過高判斷，從而在問題的引導下主動思考，進而順利地掌握相關的物理知識.教師在備課的過程中要提前對學生可能會有疑問的角度和方向進行設想，站在學習者的角度，對物理問題進行分步驟解答.在物理課堂的教學過程中，教師要注重和學生一起剖析問題，重點發(fā)揮學習者在學習過程中的主體性，幫助學生在實踐和學習的過程中提高物理綜合素養(yǎng).

1 創(chuàng)設問題情境，助力平拋運動教學

平拋運動是高中物理知識的重要知識點之一，其中引導學生建立起將平拋物體運動中的力分解到水平和豎直兩個方向的思想是教學的關鍵.為了使學生更好的掌握平拋運動相關的規(guī)律，在課堂上，教師可以通過扔粉筆頭等方式幫助學生加深對平拋運動真實性的感受，建立直觀思維形象，同時，教師還可以提前在網(wǎng)上找到有關物體平拋的視頻，或是小球在平拋運動過程中的頻閃圖片，播放給學生觀看，讓學生直觀的了解到平拋過程中物體的運動方式和活動路線.對于小球平拋運動的習題，可創(chuàng)設如下問題情境，借助對問題的剖析完成教學活動：將兩個質量相同的A、B兩個小球分別從如圖1所示高和寬均相同的臺階邊緣位置水平拋出，A球從第一級拋出，B球從第四級拋出，兩球均落在第五級邊緣的M點，不考慮空氣阻力.

圖1

問題：(1)兩小球下落時間有怎樣的關系？(2)兩小球初速度之間有怎樣的關系？(3)落到M點時，兩小球動能有怎樣的關系？(4)落到M點時兩小球的速度方向是否相同？

2 創(chuàng)設問題情境，助力萬有引力教學

萬有引力部分涵蓋的知識點較多，主要有開普勒三大定律、萬有引力定律，還涉及到行星運動過程中的能量轉化問題.這一知識點的情景較為抽象，重點是建造“天上”和“地下”地下兩個模型.高中物理教師在引導學生對這一易忘知識點的學習過程中，可以適當科普一些天文知識，引導學生對萬有引力原理歷史發(fā)展背景有所了解，建立起與物理知識的生活情感聯(lián)系.教學中為使學生更好的掌握該部分知識，可創(chuàng)設如下問題情境：2019年7月一顆名為“2019OK”的小行星與地球擦肩而過，該小行星與地球圍繞太陽公轉的軌道如圖2所示，圖中M、N兩點為地球軌道與小行星軌道的交點，且地球與小行星均沿逆時針方向運動，已知該小行星圍繞太陽公轉的周期為2.72年，忽略其他天體的影響.

圖2

問題：(1)該小行星公轉軌道的半長軸約為地球公轉半徑的多少倍？(2)地球和小行星分別運動至N點時的加速度大小之間的關系如何？(3)小行星在近日點和M點速率大小關系如何？(4)在運動的過程中，地球和小行星的機械能是否守恒？

3 創(chuàng)設問題情境，助力機械能教學

機械能守恒定律在高中物理中占有重要地位.為使學生能夠靈活運用機械能守恒定律知識分析相關物理問題可創(chuàng)設如下問題情境開展教學活動：如圖3所示，彈簧的一端固定在O點，另一端和小球相連.小球套在水平固定的粗糙直桿上，彈簧和直桿在同一豎直平面內，桿上ab=bc，b在O點正下方，在a、d兩點彈簧的彈力大小相等.開始時小球靜止在d點，某時刻給小球一個初速度v0，使其向右運動，經(jīng)過c、b兩點的速度分別為vc，vb，到達a點時的速度更好為零.

圖3

問題：(1)若在a點給小球一水平向左的初速度v0，其能否到達地d點？(2)若在a點給小球一水平向左的初速度v0，其經(jīng)過b點時的速度是否大于vb？(3)若在a點給小球一水平向左的初速度v0，其經(jīng)過c點時的速度有多大？

4 創(chuàng)設問題情境，助力靜電場教學

高中物理靜電場部分的講解在力學和電磁學的中間，核心內容主要是講述電場的概念以及電場特性的物理量，涉及很多的物理概念，為避免學生在學習過程中搞混，構建物理模型，分類進行情境教學十分重要，對幫助學生深入理解相關概念，學習概念之間的聯(lián)系和差異具有重要作用.同時，這一章的概念也是對學生物質觀念認知的巨大突破，靜電場涉及的微觀粒子，如電子，金屬中的正離子，等離子體等都不容易用肉眼直接觀察到，教師在演示的過程中，可以通過陰極射線管實驗，向學生展示熒光板上的線跡，幫助學生直觀感受電子束在磁場作用下的偏轉，從而認識到電子等的真實存在.教師還可以通過靜電場點亮日光燈等一系列實驗，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，在講解完相關的概念后，教師可以創(chuàng)設如下問題情境要求學生思考、回答：如圖4所示裝置，虛線為電場線，a、b、c為電場中的三點，a、c在中間水平虛線上的等勢點到b的距離相等，b為中間水平虛線的中點.電場線關于水平虛線的垂直平分線對稱，一電子從a經(jīng)過b運動至c點.

圖4

問：(1)電子在a、b、c三點電勢能的大小關系如何？

(2)a、b、c三點的電場強度關系如何？

(3)電子從a→b和從b→c的過程中電場力做功大小關系如何？

從圖中可以判斷出電場線的方向從右指向左，電子從a→c運動的過程中電場力做正功，電勢能依次減小，a點的電勢能最大，b點次之，c點最小；判斷電場強度需要依據(jù)電場線的疏密，c點最密，b點次之，a點最稀疏，因此電場強度的大小關系為：Ec>Eb>Ea；因a、c在中間水平虛線上的等勢點到b的距離相等且電場力做功只與初末位置有關，因此，電子從a→b和從b→c的過程中電場力做功大小相等.

高中物理教學中為進一步提升為課堂教學效率，應結合學生學習實際以及自身授課經(jīng)驗，積極創(chuàng)設相關的問題情境，活躍課堂氛圍.在實際課堂教學中，圍繞具體的學習主題、有效創(chuàng)設學習情境可以激發(fā)學生的學習熱情，加強學生對實際生活和物理知識聯(lián)系的理解.在高中理科當中，由于大多數(shù)的原理十分枯燥，教師通過創(chuàng)設特定的問題情境，可以有效構建其具有系統(tǒng)性，結構性的物理知識框架，從而加深學生對物理知識的記憶和理解，同時可以將學生的好奇心與具體的解決問題的過程相聯(lián)系，引導學生主動探究物理知識原理，增強對物理學習的信心和興趣.在傳統(tǒng)的物理課堂中，教師往往會為了節(jié)省教學時間，忽略對學生接受能力和學習興趣差異的了解和關注，打消了學生的學習積極性，使得物理課堂沉悶枯燥，而將物理知識與實際生活相結合，可以激發(fā)學生通過自身的生活實踐經(jīng)驗來考慮問題，增加學生看待物理知識問題的角度和切入點，幫助學生了解物理知識在生活中的實用感和美感，從而提升了學生的理性思維能力、創(chuàng)新能力等一系列發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，獲得物理學科綜合能力的大提升.就像物理變化過程由量的積累逐漸演化成為質的突變，往往是事物達到極端狀態(tài)下之后才會產(chǎn)生變化，在物理學習過程中，也應當理解量變到質變的法則，不斷剖析物理原理變化的狀態(tài)，達到物理綜合水平的質變提升，真正的理解與掌握所學.