基于問題導學的高中物理復(fù)習課探討

蘇劍衡

摘要：基于培養(yǎng)核心素養(yǎng)的課堂教學，是落實新課標理念的要求，以“帶電粒子在磁場中運動”復(fù)習課教學設(shè)計為例，通過核心問題導學，引導學生在課堂上協(xié)同探究，體驗科學思維形成的過程，探討核心素養(yǎng)理念下的復(fù)習課課堂教學。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；復(fù)習課；問題導學

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）18-0115

《普通高中物理課程標準（2017年版）》明確要求物理課堂教學，要著力培養(yǎng)學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面的核心素養(yǎng)。在一線教學中，復(fù)習課的形式總是“講、評、練”的模式，著重提高學生的解題能力，難以落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。“問題導學”模式是以問題為主線，以問題解決為基石，使學生在解決問題的過程中形成自主學習能力的一種高效學習的課堂教學模式。本文以“帶電粒子在磁場中運動”復(fù)習課為例，探討基于問題導學模式下的復(fù)習課堂教學。

一、素養(yǎng)指向

科學思維：讓學生在“學習理解”過程中體驗、感受、思考，培養(yǎng)其分析歸納能力；讓學生在“遷移創(chuàng)新”過程中培養(yǎng)學生構(gòu)建物理模型并用相關(guān)理論解決問題的能力。

二、教學方法

教法：問題驅(qū)動（把綜合性題目分解為多個小問題，以問題驅(qū)動學生自主學習）；多媒體輔助（PPT展示，實物投影、手機投屏）；想象實物化（自制小道具紙圓）。

學法：概括、歸納——解決問題，遷移、創(chuàng)新——升華問題。

三、教學流程設(shè)計

問題驅(qū)動————教學過程————素養(yǎng)維度

復(fù)習舊知——自主預(yù)學、獨立思考——物理觀念

提出問題——小組討論、尋找解法——科學探究

解決問題——提煉模型、分析歸納——科學思維

升華問題——實際情景、遷移延伸——能力進階

四、課堂教學流程

問題導學，體驗科學思維過程

例1.如圖甲，有一垂直紙面向外的勻強磁場，一個正電離子在P點以速度v垂直射入磁場中，做勻速圓周運動，軌跡如圖所示。

問題1：現(xiàn)保持離子飛進磁場v的方向不變，改變v的大小，請你使用圓規(guī)，在圖中分別畫出離子飛進磁場的速度變?yōu)?.5v、2v、2.5v時的運動軌跡，并記下這些軌跡的圓心位置。

問題2：這些運動軌跡，有哪些共同點？（小組討論歸納）

問題3：若在磁場中放入一塊擋板MN（如圖乙），P點離擋板的水平距離為d，要使離子不打在MN板上，速度v的取值范圍為？

教師活動：手機拍照展示畫軌跡圖典型錯誤，讓其他同學找找錯誤原因。再請學生代表上臺展示畫出臨界圓形軌跡。

學生活動：根據(jù)問題引導，體驗

設(shè)計思路：通過圓規(guī)嚴謹作圖的過程，感受縮放圓的動態(tài)變化特點，并總結(jié)歸納。再通過問題拓展，當背景增加限制條件時，會出現(xiàn)臨界狀態(tài)，讓學生感受到量變到質(zhì)變的過程。

例2.如圖甲，有一個垂直紙面向外的勻強磁場，一個帶正電的離子在P點以水平向左的速度v垂直射入磁場中，做半徑為R勻速圓周運動，軌跡如圖中實線。

問題1：現(xiàn)保持v的大小不變，請你畫出入射方向分別順時針旋轉(zhuǎn)成45°、90°、135°、180°時，離子的運動軌跡圖，并記下圓心的位置。

問題2：這些運動軌跡，有什么特點（圓心？掃過的區(qū)域？）？

問題3：若在磁場中放入一塊擋板MN（如圖乙），P點離擋板的水平距離為R，求帶電粒子打在MN板上的區(qū)域范圍？

問題4：基于題目背景，學生還能提出哪些設(shè)問呢？本題還能求出哪些物理量呢？

教師活動：展示各小組學生的畫圖作品，大家點評，分析個別出錯原因。小組提問軌跡特點，學生代表上臺展示問題3中的臨界軌跡圖，并按要求找出圓心及半徑。

設(shè)計思路：通過自制小紙圓，讓學生快速畫出軌跡，歸納旋轉(zhuǎn)圓的特點，掃過的面積是以2R為半徑的圓的面積；該圓的圓心的軌跡是以R為半徑的圓；并且再次使用小紙圓，解決問題3的拓展問題，把抽象變成直觀形象，化難為簡。

素養(yǎng)指向：培養(yǎng)學生從觀察到圖像變化特點，推理出內(nèi)在規(guī)律，提出新穎的和有價值的想法。（科學思維）

五、教學實踐后的幾點思考

1.教師通過現(xiàn)場拍攝學生的做題情況，把典型錯誤展示給學生分析，能養(yǎng)成學生質(zhì)疑、獨立思考的習慣。

2.通過尺規(guī)畫圖，而且展示出最規(guī)范的學生畫的軌跡圖，讓學生感受到物理的規(guī)范和物理的美，最基礎(chǔ)的作圖能有助于學生形成帶電粒子在磁場中的運動觀念。

3.本節(jié)課的兩個重點，都是通過問題驅(qū)動，問題的設(shè)置由淺入深，一問一個臺階，引導學生自主構(gòu)建物理模型，通過總結(jié)出的模型解決一個變式訓練，從而培養(yǎng)科學思維能力。所以，在課堂實踐中，學生都能把兩個重點模型構(gòu)建出來。

4.本設(shè)計強調(diào)的是通過畫出正確的軌跡，尋找?guī)缀侮P(guān)系，教師在指導幾何技巧的過程中，讓學生知道數(shù)學的重要，初步感受物理與數(shù)學的學科融合。

5.對于一節(jié)復(fù)習課，落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，更應(yīng)該把大部分課堂時間留給學生，讓學生在課堂中嘗試、討論、展示、點評、質(zhì)疑，從而使知識網(wǎng)絡(luò)更加完善、思維更加開闊。

6.教學的本質(zhì)是培養(yǎng)學生從解題到解決問題的能力進階，最后可以提出新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置，問題引導學生思考裝置原理，與我國最新的科技發(fā)明聯(lián)系，通過問題引導學生構(gòu)建模型，提出解決問題的辦法。

參考文獻：

[1]教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017：2.

（作者單位：廣東省佛山市順德區(qū)倫教中學528300）