高中物理教學中問題情境創設的實踐方法

劉建偉

問題情境是指在物理教學中，通過設置與學習內容相關的問題情境引發學生思考、討論和實踐，幫助學生建立對物理概念和原理的理解和應用能力。問題情境具有一定的吸引力和趣味性，能夠引發學生的好奇心和求知欲，提高學生學習的主動性和積極性。問題情境培養學生的觀察、推理、實驗設計和問題解決等科學思維能力。通過設置具體的問題，學生需要思考和分析，運用已有的物理知識去解決問題，培養學生的邏輯思維和創新思維。

問題情境將物理知識與實際應用情境結合起來，使學生將抽象的理論知識與實際問題相聯系，加強知識的整體性和可應用性的理解。問題情境能夠促使學生交流、合作和討論，共同解決問題。學生在團隊中合作，分享思路和觀點，促進相互學習和思維碰撞，培養合作和交流能力。問題情境能夠培養學生的問題解決能力和批判性思維能力。面對有挑戰性的問題，學生需要分析問題的關鍵點，提出解決方案并進行思考、評估和批判，有利于培養學生的批判性思維和判斷能力。

一、 高中物理教學中問題情境創設原則

（一）創設適合學生的提問情境

物理課堂上的問題情境創設必須符合中學物理課程的特點，并與中學物理課程內容相一致。在此基礎上，教師要充分發揮學生的主體作用，調動學生的學習積極性。

（二）問題情境的創設要激發學生的學習興趣

“興趣”是學生的良師益友。在中學物理課堂上，教師要創設一個能夠激發學生學習興趣的問題情境，只有激發了學生的興趣，才能有效提高學生的學習效果。比如，當學生學習物理概念時，教師可以將物理概念情境化，讓學生對這些概念有一個直觀的了解，不僅能使學生記憶并完全了解概念的意義，從而可以在今后的學習和工作中進行靈活應用，而且能夠讓學生對物理學習產生濃厚的興趣，愿意不斷地去探索其中的奧妙，在探究中找到快樂，并在快樂的驅使下進行自主探究，這樣就形成了一種良性循環。

二、高中物理教學中問題情境創設的實踐方法

（一）通過實驗手段創設問題情境

在物理學習中，實驗是非常重要的，物理實驗具有很強的真實性，給學生們帶來一種直觀的感性認識。每個人都有探索的愿望，通過使用實驗工具，能夠提高學生的學習興趣和探索欲望，從而指導學生對知識進行更深層次的理解。對學生的創造性思維進行培養，使學生初步掌握科學的方法，可以培養學生嚴謹治學的態度，以及對科學的執著奉獻精神，這就要求教師運用實驗的方法創設問題情境，并指導學生進行實驗，在實驗基礎上提出問題。除此之外，許多小型的物理實驗都可以在較短的時間內用簡單的設備完成，教師可以將其引入日常的授課中，與教學內容相結合，進行一些簡單的實驗，使課堂教學變得緊張而有效。運用實驗方法創設問題情境應注意以下幾個方面。

第一，運用實驗的方法來創設問題情境，使實驗產生變化、奇異的現象。在做實驗的過程中，教師可以適時地為學生講解，這樣可以更好地調動學生的學習興趣。更關鍵的是將這一節課所學的知識內容與實驗進行有機結合，引起學生的興趣，提高其求知欲望。

第二，在實驗過程中引起學生的認知矛盾。在課堂教學中，認知沖突可以使學生保持對課堂教學的興趣，如果一個現象出乎學生的預料，那么一定會激發學生的好奇心，而好奇心會促使學生主動思考。但是，學生的思考不一定傾向于教學目標，這就需要教師對其進行引導，及時抓住學生的認知矛盾，激發學生的求知欲，以保證教學效果。

以“靜摩擦力”這一章節為例，本章節的重點是靜摩擦力產生的條件，靜摩擦力的判斷以及靜摩擦力方向的判斷；難點是對最大靜摩阻力的認識以及對相對運動趨勢意義的認識。在進行概念教學時，教師應將重點放在對概念的引入上，讓學生經歷概念的形成，放慢學習速度，并培養學生的質疑能力、綜合分析能力和想象力。為了達到這一目的，教師可以設置以下問題情境：班上力量最小的一名女生與力量最大的一名男生參加拔河比賽，最終力量最小的女生獲勝。這是為什么呢？經過分析，學生發現，由于繩索的一頭涂有油脂，所以很光滑，男生很難抓住，摩擦力也很小，因此失敗了。

這是一種直觀式的問題情境，教師在創建的過程中遵循了引導性原則，通過提供一些接近現實的例子，幫助學生更好地理解摩擦力這一概念，讓學生主動思考，自己得出結論，并且產生強烈的求知欲，從而為以后的學習打下良好的基礎。

再以“電荷及其守恒定律”這一章為例，這一章節的主要內容是電荷的守恒及其意義，重點在于如何進行實驗，并根據實驗結果進行歸納和總結。

對“電荷的守恒”知識，學生了解電荷的性質之后會更容易接受。這是一條在自然界中存在的守恒規律，學生要能夠利用這一規律來解決問題。課堂上，教師請一位女生用塑料梳子梳頭發，學生會注意到長發隨著梳子飄動。教師提出問題：“發絲隨梳而舞，說明發絲與發絲之間存在著一種引力，思考一下，這種引力從何而來？”這樣的問題情境必然會引起學生深刻思考，教師應為學生留出適當的思考時間，讓學生先獨立思考，再在小組中進行交流，最終得出結論，然后在班級中進行討論。教師讓學生自由地表達自己的想法，在學生對靜電感應現象進行不同解釋的過程中，逐漸了解了感應起電這一帶電方式，這就解決了本章節中的一個難點。

（二）與現實生活相聯系，創設問題情境

在中學物理課堂教學中，由于牽涉許多抽象的物理規律，學生很難掌握；與此同時，一些教師講授物理知識時很少將理論知識與現實生活聯系起來，導致學生學習興趣不高，從而降低了教學效果。一般來說，學生的好奇心和求知欲望都很強，如果能夠通過實際生活中的問題來激發學生的學習興趣就會事半功倍。一是讓學生感到物理并不是那么遙遠，二是能夠加深學生對物理知識的理解，提高學生在物理學習中的興趣，增強學生的好奇心。物理學是從生活中產生的，而物理教科書的內容又是與生活密切相關的。新課程標準凸顯了“由生活到物理學，由物理學到社會”的思想。在教學過程中，教師可以通過講一些生活中的故事，或者提問一些與學生的生活息息相關的問題來增強學生的問題意識。創建生動的問題情境必須遵循以下原則。

第一，所創造的問題情境必須與學生的生活密切相關，這樣才能使學生自然地進入情境中。第二，所創造的問題情境要能夠激發學生的思考，使學生形成自己的獨立觀點。第三，所設置的問題情境必須與教學內容相符合，問題難度也必須適當，與學生的知識基礎和認知能力相一致，在教師的幫助下，讓學生自己去探索問題的答案。

物理學科與現實生活有著非常密切的聯系，所以在教學過程中，教師要創設一些與生活中的實際問題有關的情境，將學生的學習熱情調動起來，指導學生自主學習和探究，并將學生所學到的知識應用到實際問題解決中去，從而提高其實踐創新能力和自主學習能力。

例如，在教學“物體慣性”知識時，教師可以聯系實際提出以下問題：車子在前進時為何總是與前面車子相隔一段距離呢？車輛在猛然啟動的一剎那，人體會向后仰；車子在急剎的時候，人的身體會向前傾，這該如何解釋呢？用這種充滿生活氣息的問題來創設情境，能夠激發學生的求知欲和好奇心。在完成教學后，教師可以鼓勵學生利用籃球、塑料瓶、吸管、木塊和彈簧秤等工具展開自主探究活動，從而有效解決生活實際問題。比如，什么溫度可以快速解凍肉類？在戶外藝術攝影中一般會用到遮光布，為什么？

總而言之，在高中物理課堂上，教師與實際生活相結合創設問題情境，能夠激發學生的自主學習興趣，從而提高學生的物理素養和教學效果。

（三）與多媒體技術相結合，創設問題情境

隨著信息時代的來臨，信息技術在教育教學活動中得到了廣泛應用，對中學物理課堂教學的可視化和實效性都產生了很大影響，使傳統的物理教學方式發生了很大變化，有助于解決一些難以解決的問題。例如，利用高科技設備，將過去只能通過教師口頭表達的內容呈現出來，從而打破時間和空間的限制，激發學生的學習興趣，在有效創設問題情境方面產生了積極影響。此外，在物理教學中，有的微觀現象是很難用肉眼觀測到的，而通過多媒體手段就可以將這些微觀現象呈現出來。

比如，在介紹“人造衛星的宇宙速度”相關知識后，教師就可以為學生安排一個課外任務，讓學生在網上搜索有關“嫦娥1號”的圖片、動畫或文字，并撰寫一篇有關“嫦娥1號”的科學論文。在自主學習和探索的過程中，學生對“嫦娥1號”的前期準備、發射、繞月探測、最終撞擊月球的過程有了更深的理解，加強了對圓周運動、重力等基本概念的記憶。再如，在教學“摩擦力”的過程中，教師可以利用多媒體展示《小鬼當家》中的一些情節，然后提問：“為什么反派人物在雪地上走得很穩，而在平地上走得很慢呢？為什么主角會把油灑了一地？”從而引入與“摩擦力”有關的內容，提高學生的學習積極性和課堂質量。

（四）與自然現象相結合，創設問題情境

高中物理教學目標是提升學生的學習能力和物理素養，從而讓學生形成正確的思維方式和學習方法，最終學以致用。物理知識來自生活，很多物理知識都能對生活中的各種自然現象作出說明。所以，在課堂上，教師可以與課本中的自然現象相結合，創設科學的問題情境，引導學生運用所學知識對這些自然現象進行解釋，使理論與實際相結合，加強學生對社會、對生命、對自然的關懷。

比如，在教學“地球的軌道”時，教師可以提問：“為何地球上會有季節的變化？”使用一些學生熟悉的自然現象來創設問題情境，這樣就能讓抽象枯燥的理論知識變得更加直觀、更加生動、更加具體，確保知識的深入淺出，更容易讓學生了解和掌握。在回答這些問題的過程中，學生會對與之有關的物理知識有更多認識，從而體會到學習的快樂，得到一定的成就感和滿足感，更喜歡學習物理，提升學習質量。

又如，某地某天發生了一次日食，學生打算進行日食觀測，需要設計一個實驗方案，通過觀測日食現象來驗證太陽、地球和月球的相對位置關系。學生需要思考以下問題。

1.如何觀測日食？需要準備什么設備？

2.日食發生的原理是什么？太陽、地球和月球的相對位置關系如何解釋這一現象？

3.如何確定日食開始和結束的時間？

4.如何計算日食的持續時間？

5.日食現象與地球自轉和公轉有何關聯？

學生通過這一問題情境，運用已學的知識來設計實驗方案、推理解釋日食現象，并運用物理和天文學知識進行計算，從而加深對太陽、地球和月球相對位置關系和自然現象的理解。

再如，學生需要在日常生活中找出拋體運動的應用，并解釋其中的物理原理。學生可以思考以下問題。

1.拋體運動在何種情境下能夠應用？如何利用拋體運動來解決某個問題？

2.拋體運動的物理原理是什么？如何解釋物體拋出的軌跡和落地點？

3.拋體運動的初速度、角度和重力加速度如何影響拋體的最大高度、最遠水平距離以及時間？

4.如何計算拋體運動的相關參數？

學生通過找出拋體運動的應用場景，探究其中的物理原理，運用相關公式和知識解決實際問題，從而加深了對拋體運動及其在日常生活中應用的理解。

通過以上案例，學生能夠將高中物理與自然現象相結合，通過問題情境的引導，加深了對物理概念與現象的理解，培養了學生的觀察力、實驗設計能力、問題解決能力以及批判性思維能力。同時，問題情境的設計使學生將學習與實際問題聯系起來，增強了學習的實用性和學科綜合性。

三、結語

綜上所述，在高中物理課堂教學過程中，教師設置問題情境要遵循興趣性原則和適宜性原則，與現實生活、自然現象和物理實驗相結合，充分利用多媒體手段，營造良好的課堂氣氛，確保物理學知識直觀、形象，激發學生的學習興趣，讓學生利用所學知識來解決實際問題，從而提升學生的自主學習能力和實踐應用能力，達到理論與實踐的完美結合，獲得理想的教學效果。