新課標(biāo)下高中物理問題的呈現(xiàn)方式之我見

施云芳

摘 要：在新課程背景下，物理問題的呈現(xiàn)是物理教學(xué)中的主線，物理問題的呈現(xiàn)應(yīng)存在于整個(gè)物理教學(xué)過程中，應(yīng)使物理教學(xué)活動(dòng)從頭到尾圍繞著物理問題的探究、物理問題的解決而層層深入進(jìn)行。教師能科學(xué)、恰當(dāng)?shù)靥岢鰡栴}是實(shí)現(xiàn)物理課堂有效教學(xué)的保障，課堂教學(xué)中比較有效的問題呈現(xiàn)方式有以下幾個(gè)方面：一是設(shè)置懸疑，二是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，三是關(guān)注生活，四是設(shè)計(jì)習(xí)題。

關(guān)鍵詞：懸疑;實(shí)驗(yàn);生活;習(xí)題

新課程理念倡導(dǎo)探究式的學(xué)習(xí)方式，強(qiáng)調(diào)通過物理問題來進(jìn)行學(xué)習(xí)，把物理問題看作是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)和主線，并逐漸生成新的問題，把關(guān)注點(diǎn)放在發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決物理問題的過程。當(dāng)今的高中物理教學(xué)嚴(yán)重缺乏物理問題呈現(xiàn)的意識(shí)。傳統(tǒng)的應(yīng)試教育中，物理問題的提出和解決全由教師主導(dǎo)，學(xué)生只能接受現(xiàn)存的知識(shí)，應(yīng)有的活躍思維活動(dòng)被遏止。雖然物理課程內(nèi)容設(shè)置較為系統(tǒng)，重視概念、規(guī)律、知識(shí)、技能的掌握，但是一定程度忽略了學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的感悟和深思。由于學(xué)生力求快速得到標(biāo)準(zhǔn)答案，往往不主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、不愿意提出問題，造成學(xué)生的心理活動(dòng)和知識(shí)的掌握程度難以表現(xiàn)和反饋。

物理問題呈現(xiàn)的意識(shí)是學(xué)生物理思維活躍性、深入性、獨(dú)立性的直接體現(xiàn)。教師科學(xué)、恰當(dāng)?shù)靥岢鰡栴}是實(shí)現(xiàn)物理課堂有效教學(xué)的保障。實(shí)踐表明，物理課堂教學(xué)中比較有效的問題呈現(xiàn)方式有以下幾個(gè)方面。

一、設(shè)置懸疑

故布疑陣、巧設(shè)有懸念的問題，能在一定程度上引起學(xué)生對原有認(rèn)知的沖突，從而激發(fā)學(xué)生的興趣和急切想去研究問題的意愿，引燃學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的熱情。

案例一：《動(dòng)能和動(dòng)能定理》是高中物理必修2中教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，教學(xué)中設(shè)計(jì)了問題導(dǎo)入。教師先演示擺球的擺動(dòng)和排球的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，演示模型如下：

然后提出兩個(gè)問題：

（1）擺球從與O點(diǎn)水平的位置由靜止擺下來，到達(dá)底端時(shí)具有一定的速度，求擺球到達(dá)底端時(shí)的速度大??？忽略阻力，m、 L為已知。

（2）排球從一定高度下落，上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)多次后停止，求排球運(yùn)動(dòng)的總路程？ 設(shè)阻力大小Ff恒定，F(xiàn)f、 m、h為已知。

問題提出后，學(xué)生熱情很高，小組內(nèi)開始了激烈的討論，學(xué)生很疑惑，有了不同的想法。

問題1 ：有的同學(xué)把這一模型看成自由落體運(yùn)動(dòng)，用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解;還有的同學(xué)試圖從圓周運(yùn)動(dòng)的角度處理，但無法進(jìn)行下去;更多的同學(xué)表現(xiàn)得很茫然。

問題 2 ：下筆的同學(xué)很多，但大多數(shù)都試圖從小球不斷向上、向下的加速和減速運(yùn)動(dòng)中分別列運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行合并求解，但感到力不從心，越算越繁。

師生交流后，教師指出：問題（1）是曲線運(yùn)動(dòng)求速度，問題（2）是往復(fù)運(yùn)動(dòng)求路程。同時(shí)指出一些學(xué)生解法的錯(cuò)誤，最后達(dá)成了共識(shí)，用前面學(xué)過的知識(shí)無法解決這兩個(gè)問題。

接著，教師通過對物理問題的釋疑解答，循序漸進(jìn)地引入新課：通過本節(jié)物理課的學(xué)習(xí)，我們可以解決上述問題。這一懸念的設(shè)置瞬間引燃了學(xué)生對本節(jié)物理課的學(xué)習(xí)熱情，對接下來的探究充滿了期待。學(xué)生通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，很容易地把開始時(shí)的疑惑解決了，做到物理課堂教學(xué)首尾呼應(yīng)，一氣呵成。

二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)是創(chuàng)建物理問題情境的重要途徑，物理實(shí)驗(yàn)所演示的現(xiàn)象，會(huì)和學(xué)生已有的認(rèn)知產(chǎn)生強(qiáng)烈沖突，從而激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)。

案例二：設(shè)計(jì)《自由落體運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)演示過程，圍繞物體下落快慢與所受重力大小有無關(guān)系這一問題展開教學(xué)，讓學(xué)生深刻體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究在物理學(xué)習(xí)中的作用。

（1）教師提出問題：根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)我們知道重的物體和輕的物體誰先落到地面？

實(shí)驗(yàn)一：將硬幣和紙片從相同高度同時(shí)釋放下落，觀察誰先落地。

觀察得出結(jié)論：重的物體下落得快。這一知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)已存在，兩千多年前的亞里士多德也對此現(xiàn)象進(jìn)行研究，和同學(xué)們得到一樣的結(jié)論。

（2）教師提出問題：這一結(jié)論是否正確呢？我們通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)二：將上述紙片揉成紙團(tuán)，再和鐵片從相同高度同時(shí)下落。

觀察發(fā)現(xiàn)，兩者差不多時(shí)間落地。

（3）學(xué)生總結(jié)生成新的問題：紙片揉成紙團(tuán)時(shí)，質(zhì)量未發(fā)生改變，為什么下落變快了呢？結(jié)論為什么會(huì)發(fā)生變化？

實(shí)驗(yàn)三：將硬幣放在紙片上組合成一個(gè)整體，和用相同紙片揉成的紙團(tuán)，從相同高度同時(shí)釋放下落，觀察誰先落地。

觀察得出結(jié)論：重的硬幣和紙片組成的整體比輕的紙團(tuán)下落得更慢些。

（4）教師提出問題：上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，為什么得到不同的結(jié)論？

學(xué)生進(jìn)行猜想：空氣阻力的影響使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果有所不同，若沒有空氣阻力，物體應(yīng)該下落得一樣快。

實(shí)驗(yàn)四：牛頓管演示，可以觀察到在真空環(huán)境下，鐵片和羽毛同時(shí)落地，讓學(xué)生驗(yàn)證自己的猜想。

問題1作用 ? 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象符合學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)

問題2作用 ? 與學(xué)生原認(rèn)知相矛盾

問題3作用 ? 思考生成新的問題

問題4作用 ? 總結(jié)影響因素和規(guī)律

教學(xué)中通過物理問題和實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)設(shè)，提出對已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的質(zhì)疑，生成新的物理問題，通過強(qiáng)烈的對比實(shí)驗(yàn)，深入地揭示物理規(guī)律的本質(zhì)，環(huán)環(huán)相扣，層層深入完成了從舊知識(shí)到新知識(shí)的遷移和提升。

三、關(guān)注生活

物理新課程教學(xué)倡導(dǎo)學(xué)生關(guān)注熱點(diǎn)生活、現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，了解物理先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生參與社會(huì)的意識(shí)，提高對社會(huì)的責(zé)任感。這就要求教師在物理教學(xué)過程中要結(jié)合學(xué)生生活中的事件和社會(huì)熱點(diǎn)來創(chuàng)設(shè)物理問題呈現(xiàn)的情境。

案例三：在研究《光的折射》時(shí)，可創(chuàng)設(shè)如下的物理問題。

老師：生活中你知道的折射現(xiàn)象有哪些？

學(xué)生：盛水的碗變淺了，插入水中的筷子變彎了……

老師：筷子問題、視深問題、防盜門的貓眼、日出現(xiàn)象、雨后彩虹、海市蜃樓……哪些與折射現(xiàn)象有關(guān)？你會(huì)分析解釋嗎？

小組討論……

接著，就筷子問題進(jìn)行了深入探究。

老師：筷子放在水中變彎了，生活中的經(jīng)驗(yàn)是從上往下看到的一種情況。如果拿一個(gè)透明的薄圓柱形的玻璃杯裝上水，當(dāng)把筷子豎直放入其中，從水平方向看，筷子情形如何？（分三種情況：①是過軸線。②是在軸線左側(cè)。③是在軸線右側(cè)）

老師：若傾斜放入其中呢？（分三種情況：①筷子與水面交點(diǎn)在軸線處。②在軸線左側(cè)。③在軸線右側(cè)）

當(dāng)物理問題呈現(xiàn)的情景與學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)形成對比和沖突時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探究欲望就瞬間被激發(fā)出來了。

小組討論……

筷子問題從不同角度、不同方面分析生活中常見的折射現(xiàn)象，可以讓學(xué)生關(guān)注日常生活中的物理現(xiàn)象，提高學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)的能力。生活化的物理情境問題也一定能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使其帶著問題去學(xué)習(xí)物理知識(shí)，掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，在學(xué)習(xí)中得到鍛煉。

四、設(shè)計(jì)習(xí)題

設(shè)計(jì)習(xí)題是一種簡潔、直觀、有效的問題呈現(xiàn)方式。習(xí)題設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)放在掌握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系上，讓物理課堂教學(xué)起點(diǎn)低、目標(biāo)落點(diǎn)高，突出物理學(xué)科的主干知識(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題以及知識(shí)的遷移提升能力。

案例四：概念、規(guī)律的理解和應(yīng)用是電學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了突破這一問題，我進(jìn)行了如下的習(xí)題設(shè)計(jì)，教學(xué)效果非常好。

例：如下圖所示，a、b、c為同一條電場線中的三點(diǎn)，電場線方向由a指向c，a、b間與b、c間的距離相等，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三個(gè)點(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度，以下正確的是

（ ? ? ）

A.φa>φb>φc ? ? ?B.φa-φb=φb-φc

C.Ea>Eb>Ec ? ? ?D.Ea =Eb=Ec

師：同學(xué)們，請說出你能想到的幾種可能來源。

生：點(diǎn)電荷的電場;等量同種點(diǎn)電荷、等量異種點(diǎn)電荷電場;勻強(qiáng)電場……

生：答案為A。

問題1：電子運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示，它運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處的速度是多大？

問題2：當(dāng)電子速度大小為2v0時(shí)，其電勢能為多少？

問題3：當(dāng)正負(fù)電荷分別以一定速度從a點(diǎn)釋放，它們將做何運(yùn)動(dòng)？

這一環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的核心：（1）電勢、電場強(qiáng)度的區(qū)別;

（2）電場力做功與電勢差、電勢能間的關(guān)系;（3）電荷在電場中的能量;（4）電場力和運(yùn)動(dòng)、功和能的關(guān)系。教學(xué)環(huán)節(jié)問題呈現(xiàn)新穎、高信息多層面構(gòu)建學(xué)習(xí)情境，凸顯問題的探究性，加強(qiáng)了概念之間的相互聯(lián)系，側(cè)重概念、規(guī)律在實(shí)際問題中的應(yīng)用。

物理問題的呈現(xiàn)應(yīng)成為物理課堂教學(xué)的主線，物理問題可以活躍學(xué)生的思維，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力，通過物理問題激發(fā)學(xué)生的求知欲望和求真興趣。物理問題的呈現(xiàn)可將學(xué)生的注意力集中于課堂上，學(xué)生會(huì)以高度的緊迫感高度關(guān)注教學(xué)過程，對物理知識(shí)進(jìn)行深入思考和應(yīng)用。此外，物理問題的教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生參與合作探究，培養(yǎng)語言表達(dá)、邏輯組織能力，增進(jìn)同學(xué)、老師之間的情感互動(dòng)和交流，因此，物理問題應(yīng)貫穿于整個(gè)物理課堂教學(xué)過程中，教師要根據(jù)物理學(xué)科、教材、學(xué)生的特點(diǎn)科學(xué)設(shè)置問題，從而推進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。同時(shí)讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入課堂，又能提出新的問題走出課堂，成為高中新課程物理教學(xué)中教師追求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉誠杰.以問題為載體培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2006（12）.

[2]孫福如.高中學(xué)生物理問題意識(shí)的缺失與對策[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2009（6）.

[3]李益聰.新課改下的中學(xué)物理概念教學(xué)[J].考試周刊，2009.

[4]鄧淑欣.淺議新課標(biāo)下的高中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)，2014.