問題情境教學模式在高三物理復習中的應用研究

摘"要：《中國高考評價體系》明確提出，情境化是“以價值為導向，以素養為導向，以能力為導向，以知識為基礎”的考核方式，體現了在高中物理課堂上開展情境教學的重要性。一個好的情境，能很快地將學生吸引到課堂活動中來。而對高中物理教師來說，應該充分意識到使用情境教學的好處，因此在課堂上，要注意對情境的創造性應用，幫助學生加深對物理概念和重點知識的理解。在“教”和“學”的要求下，根據相關的原理，精心創造合適的情境，創造性地使用情境，可以大幅提升高中物理的教學效果。

關鍵詞：高中物理；問題情境；簡諧運動

中圖分類號：G633.7"""文獻標識碼：A"""文章編號：1673-8918（2025）01-0132-04

高中物理是一門高考考試科目，在大學選拔各種人才、指導學生的科學素養等過程中扮演著舉足輕重的角色。在高中物理教學中，應始終把理論與實際的問題相結合。文章結合高三一輪復習課的“機械振動”這一節內容，運用“情境鏈”的方式，將所有的知識進行整合，從而實現對學生進行核心的物理知識和能力的訓練。

一、 問題情境模式在高三復習中的重要作用

縱觀物理學的發展，每一個概念或規則的出現，都離不開人們觀察、分析和提煉的大量的生產生活實例。在高三物理課堂上，教師僅僅是單純地列舉相關的概念或公式，采用一個知識點與多個例子的方式，限制了學生對有關物理概念本質的了解，不利于學生學習理解能力、創新能力、實驗探究能力的提升。教師要給課堂注入新鮮的生命與能量，增強學生的學習興趣，幫助其樹立學好物理的信心，需要恰當地使用問題情境教學方法，把重點、難點和考點聯系起來，讓學生積極思考、積極探索、合作討論，提高學生的學習動力，進而提高學生的學習效率。通過問題情境教學，可以把一些抽象的物理學知識同現實生活相結合，提高學生的學習興趣及知識運用能力，將現實情境與現實問題結合起來，使學生能更好地認識物理的用途與重要性，從而激起對物理的濃厚興趣與探索愿望。

（一）背景介紹

高中物理教育是高中理科教育的一個重要學科，由于傳統的物理課程理論性強，學生難以把所學到的知識和實際生活相結合，很難建立物理模型，導致學習效果不佳。例如，在考查機械振動這塊內容時，2022年江蘇高考出了一道關于機械振動的題目，當時學生反映題目難，沒有思路，無從下手解答。文章提出可以運用問題“情境鏈”的方式，整合已有的知識，從而讓學生把學習的物理模型和考試中遇到的復雜問題、課堂上所學的內容及教學“情境”相結合，幫助學生更深刻地了解和運用所學的內容，從而提高學生的學業成績。“問題-情境”教學法在高中物理課堂上被廣泛采用，但實際作用及實施策略仍需深入研究與探索。

（二）研究目的

文章以高中物理教學為研究對象，通過對問題情境設計方法的分析，對“問題情境”教學法的應用策略及效果評估進行了研究，從而總結了“問題情境”在高中物理課堂教學中的重要作用。基于此，文章提出了基于問題情境教學的高中物理課程改革與發展的新思路。

二、 基礎原則構建高中物理課堂情境

（一）目標性原則

教學目標是一節課的出發點與最終目的。情境創設是促進教學目標更好達成的一種主要途徑，但并非終極目標。因此，在進行教學情境的設置時，確保情境與教學目標緊密相連，使情境完全貼合教學主題和學生特點，利用情境凸顯教學要點，解決教學難題。然而，情境的構建必須與教學實際需求相結合，對情境的數量進行恰當的調整，以形成最符合物理規律的情境。這樣才能讓學生進行有效的學習，從而在實踐中更好地應用所學的知識。

（二）針對性原則

創設課堂氛圍必須具備目的性，氛圍需貼合高中生的心理特點，確保每位學生都能在這樣的氛圍中快樂地學習，而氛圍的內容應聚焦于那些難以把握的關鍵點。情境設置要保證學生的物理思維得到有效的訓練，讓學生可以更好地將新老知識結合起來；在發生了認知沖突之后，再根據原有的知識來進行探索，然后再擴展到新的知識。這樣就可以在有針對性的情境下，促進高中物理教學效果提升。

（三）啟發性原則

創設情境，就是要用情境來激發學生在學習中的情緒、思想等方面的新變化。為了促進學生情緒和思維的真正轉變與積極成長，必須構建一個充滿啟發性的環境，以引發學生認知上的沖突，并激發他們的主動思考。對新知識的內容與性質進行深入的探索與剖析，使新老物理知識之間的高效轉換，從而實現物理知識創造性的應用。

三、 問題情境的實施策略

在高中物理課堂中，“問題情境”的運用是一個非常關鍵的環節。問題情境的設置與實現要保證問題的富有挑戰性與啟迪性，問題情境要能引起學生們的興趣，使學生產生探究興趣。在教學中，教師可以設置有趣、實用的題目，讓學生在解題中體會到快樂，要注意問題情境的適切性與個性化。由于每個人都有自己的特征和要求，所以要結合學生的具體情況來制訂相應的教學計劃，問題情境的難度和內容可以隨學生的興趣愛好、學習能力等情況進行適當的調節，確保每位同學都能從中受益。例如，在機械運動復習課中，教師需要了解簡諧運動是一個典型的變力模型，當彈簧的形變量發生變化時，彈簧模型的彈力會即時改變。這種特性使得它能夠完美地適應動態平衡問題，以及牛頓第二定律中關于瞬時變化的探討，進而檢驗學生運用動力學視角解決難題的技巧。同時，當彈簧的形變量產生變化時，彈簧的彈性勢能亦隨之改變。因此，簡諧運動經常與能量守恒定律、動量守恒定律結合，形成綜合問題，以檢驗學生運用守恒原理解決問題的技巧。因此，彈簧模型成為評估學生核心素養的優秀主題。對彈簧振子這一理想模型，可以進行如下問題鏈的情境化教學。

問題1：如圖1所示，在傾斜角度為θ的平滑斜面上，小球被拉下一段距離后釋放。假設空氣阻力可以忽略，試說明小球的運動屬于簡諧運動。（教材選擇性必修一P45）

證明：設小球處于平衡位置時彈簧伸長x₀，則有mgsinθ=kx₀，

小球由平衡位置被拉伸x時，受到的合力為F，則有F=k（x+x₀）-mgsinθ，

解得F=kx。

力F與位移x的方向相反，因此可以表示為F=-kx。因此，小球的運動表現為簡諧運動。

老師點評：彈簧彈力加一個恒力的運動，還是簡諧運動。物體的受力決定了物體運動的變化，通過分析物體的受力可以推斷物體速度的變化；反之，通過物體運動的變化，也可以判斷物體受力的特點。這是物理學研究的重要問題，也是需要重點培養的學科能力。

問題2：輕質彈簧一端固定，另一端與小物塊連接在一起，在傾斜角度為θ的粗糙斜面上，小物體被拉下一段距離后釋放。假定空氣阻力可以忽略不計，分析小物塊的運動形式（已知μlt;tanθ）。

學生思考總結：上滑運動可看作簡諧運動，下滑運動也可看作簡諧運動，物體受到的力增加了滑動摩擦力，然而從等效性的角度來看，只需將“mgsinθ”替換為“mgsinθ-f”，因此其運動特性依舊是簡諧運動。然而，它們并非周期性簡諧運動的完整體現，僅是其片段而已。若仔細觀察連續不斷的往復運動，會發現由于滑動摩擦力的作用。這種運動本質上是阻尼運動，其振幅會逐漸減小，直至最終停止。

問題3：如果在如圖2、圖3、圖4中，A，B保持相對靜止一起做簡諧運動，那么AB間桿中力是如何變化的？

學生體會：運用整體隔離思想：整體分析，AB做的是簡諧運動，根據整體受力分析和對B受力分析可知：彈簧中的力和AB間的力變化趨勢完全相同。

在以上的三個問題情境下，再來研究這道2022年江蘇高考物理題：

如圖5所示，輕質彈簧的一端被固定，另一端則與物體A相連，彈簧處于被壓縮的狀態。當物體A從靜止狀態釋放后，它會沿著斜面向上移動至達到最大位移。立刻將B物體輕置于A物體的右側，A和B從靜止狀態開始，一同沿著斜面下滑，下滑過程中A和B始終保持接觸。當A返回起始點時，其速度為零，A、B與斜面的動態摩擦系數一致，且彈簧未超出其彈性極限，則（""）

A. 當滑動至最大位移的一半位置，A的加速度朝向斜面下方

B. 當A向上滑動時，彈簧的彈力方向保持不變。

C. 在下滑過程中，B對A的作用力先是降低，隨后又上升。

D. 在這一過程中，A和B克服摩擦力所完成的總功超過了B的重力勢能的減少。

尋找題眼：A、B由靜止開始一起沿斜面向下運動，下滑過程中A、B始終不分離。

構建模型——簡諧運動。因為上滑過程遵循簡諧運動的規律，題目中提到的最大位移的一半位置，實際上就是簡諧運動中的“平衡位置”，此時加速度為零。故A錯誤。

推理論證：整體與隔離，F彈與N_BA方向一致，所以B正確，F彈與N_BA大小成正比，因為F彈逐漸增大，所以N_BA逐漸增大，故C錯誤。

在設計問題情境時，可以通過設計若干的分組作業或協作作業，讓學生一起討論和解決問題。在合作交流中，學生可以互相啟發，互相溝通，互相合作，從而提升自己的成績，增強自己的團體協作精神，要注重對學生的反饋與評估。在問題情境的實現中，教師要注意并評估學生的成績，適時地予以肯定與引導，在教學過程中，教師要對所學內容進行適時的反饋與評估，使其對所學內容的了解與把握，從而增強其學習的動力與信心。

四、 高中物理課堂問題情境教學方法

在高中物理課堂上，“問題情境”是一種以“問題為核心”的教育方式，通過創設富有挑戰性、啟迪性的問題情境，促進學生的思考與創新，使學生能夠積極地探索、解決問題。在問題情境法的實施過程中，教師要注意并評估學生的成績，適時地予以肯定與引導，在課堂上要注意設置有目的、有啟發意義的問題情境，使學生在解題中獲得所學的知識、技能的提升。在“問題情境”教學中，教師的作用不僅僅是“教授”，更多的是“啟發”。在此過程中，教師要對問題進行深入的分析，為其提供所需的資料與指引，并為學生自己探索與解答問題的空間。通過問題情境法，學生對所學的內容有了更深刻的了解，同時也鍛煉了解決問題的能力、創新意識和團隊協作的能力。

（一）創設生活情境培養學生的物理思維

在高中物理教學中，思想方法是一種有效的教學方法，只有從物理學的觀點去認識和剖析物理現象，才能確保對物理問題的掌握與求解，特別是在了解物理學的觀念時，更是要用物理學的思想去進行思維。在高中物理教育中，通過對現實生活和體驗情境的創設，能反映概念的基本性質，并能使其得到充分發展。

（二）通過構建問題情境和使用多媒體手段，促進學生科學思維的培養

在以往的課堂上，教師往往采用言語來營造情境，而許多較為抽象的物理概念，難以用言語表達出來。隨著計算機技術的發展，在一定程度上改善了傳統的物理教學模式，優點是直觀、快速、信息量大，可以打破時空的局限，用圖像、文字、聲音和圖像刺激著人們的各種感覺，把單調、抽象的物理觀念變得生動具體起來。一些物理知識是不能用現實場景來演示的，或者是一些物理情境是學生沒有辦法親身去經歷的。這個時候，利用多媒體進行情景模擬演示，將難以觀測或者難以想象的內容在一個虛擬的環境中展現，實現良好的物理模擬，以提升物理學的教育品質。

（三）創設實驗情境提高學生的科學探究能力

高中物理實驗課是一門綜合性的課程，是一門綜合性的課程。在課堂上，教師要重視對科學問題的研究，尤其要重視對學生進行探索性的研究。在物理實驗的過程中，設置情境指導學生做好調查方案，讓學生在調查的過程中，通過仔細地觀察和親身體驗，獲得新的發現；并對此進行提問，進行大膽猜測，使之產生一個科學問題，最終解決相關問題。

五、 結論

綜上所述，情境教學法以構建情境為基礎，是一種在物理教學中實施體驗式學習的有效手段。其宗旨在于激發學生在特定課堂情境中，綜合運用所掌握的物理知識，以解決現實世界中的各種問題。在日常的教學指導活動中，教師應以學生為中心，通過構建各種情境作為媒介，精通情境教學活動的核心原則和情境構建的基本方法，能更高效、全面地提升現代高中生的物理學科素養，最終實現教書育人的目標。

參考文獻：

［1］鞠銀慧.基于情境的遞進式問題串在高三生物學復習中的實踐研究［D］.昆明：云南師范大學，2024.

［2］李永仕.基于數據分析的高三物理復習課精準教學策略實踐研究［D］.重慶：西南大學，2023.

［3］顏仁澤.基于“問題鏈教學”在高三物理一輪復習中的實踐與研究［D］.銀川：寧夏大學，2023.

［4］許曉航.核心素養視域下高中化學課堂創設問題情境策略研究［D］.牡丹江：牡丹江師范學院，2023.

［5］陳健翔.問題式教學在高三物理復習中的實踐研究［D］.南昌：江西師范大學，2023.