高中物理教學(xué)中問題情境創(chuàng)設(shè)的研究

于海寧

【摘要】高中階段物理學(xué)科變得更加深?yuàn)W復(fù)雜，逐漸成為學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)的重中之重.高效的教學(xué)方法不僅能夠提升學(xué)生成績，更能全面增強(qiáng)他們的各項(xiàng)能力，為未來的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).因此，如何進(jìn)行更有效的物理教學(xué)成為所有教育者亟待關(guān)注和解決的問題.我國教育水平正在不斷提升，科學(xué)教育方法的應(yīng)用也日益顯現(xiàn)出成效，而將科學(xué)的教學(xué)方法融入物理教學(xué)則顯得尤為重要.本文在考查中學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合人教版教材，探討如何在物理課堂中營造富有挑戰(zhàn)性的問題情境.

【關(guān)鍵詞】高中物理；教學(xué)；問題情境創(chuàng)設(shè)

隨著教育領(lǐng)域的不斷演進(jìn)和實(shí)際探索，新課程改革已經(jīng)成為教學(xué)中的重要議題，在這個(gè)背景下，教師們?cè)诟咧形锢碚n堂中日益注重提高教學(xué)效果與效率.通過創(chuàng)設(shè)問題情境的方法來提升高中物理教學(xué)的有效性，具有重要意義.與傳統(tǒng)的課堂模式相比，教師不再單純以知識(shí)傳授為中心，而是更加注重激發(fā)學(xué)生的思維和參與.尤其對(duì)于高中物理這門相對(duì)抽象的學(xué)科，學(xué)生更容易感到困惑和苦惱.與傳統(tǒng)教學(xué)相比，問題情境教學(xué)更注重直觀和形象的呈現(xiàn)，通過將知識(shí)融入真實(shí)的問題情境中，學(xué)生能夠更輕松地理解和應(yīng)用物理知識(shí)，從而激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣.問題情境的引入降低了認(rèn)知難度，讓學(xué)生更自主地思考和解決問題，從而培養(yǎng)了他們的問題解決能力和創(chuàng)新思維.在問題解決過程中，學(xué)生不僅能夠掌握物理知識(shí)，還能夠培養(yǎng)邏輯思維、團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力，為將來的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5].

1 問題情境創(chuàng)設(shè)的原則

問題情境創(chuàng)設(shè)是高中物理教學(xué)的關(guān)鍵策略，致力于激發(fā)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識(shí)，提升解決問題的能力.詳細(xì)如下：

（1）整合學(xué)科知識(shí)：問題情境創(chuàng)設(shè)必須緊密結(jié)合課程內(nèi)容，將實(shí)際問題與學(xué)科知識(shí)相融合.將物理理論與現(xiàn)實(shí)問題相結(jié)合，可以加深學(xué)生對(duì)抽象概念的理解，豐富學(xué)科內(nèi)涵；（2）情境創(chuàng)設(shè)問題的真實(shí)性與挑戰(zhàn)性相輔相成：創(chuàng)設(shè)的問題應(yīng)當(dāng)是真實(shí)且引人好奇的，同時(shí)也需要適度的難度，以在一定程度上挑戰(zhàn)學(xué)生，引發(fā)他們的求知欲望；（3）學(xué)生主體性和合作性并重：問題情境創(chuàng)設(shè)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與解決問題，發(fā)揮他們的創(chuàng)造力.這一過程也可以在團(tuán)隊(duì)合作中進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通技巧；（4）培養(yǎng)實(shí)踐能力：問題情境創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生將理論應(yīng)用到實(shí)際問題中，從而培養(yǎng)實(shí)際操作能力.通過實(shí)際操作，學(xué)生不僅更深刻地理解理論知識(shí)，還能積累解決問題的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；（5）強(qiáng)調(diào)啟發(fā)思辨和探究：引導(dǎo)學(xué)生思考問題的本質(zhì)、原因和解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，培養(yǎng)解決問題的能力；（6）及時(shí)反饋與評(píng)價(jià)：及時(shí)給予學(xué)生反饋和評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)解決問題的方法，不斷解決問題的能力；（7）問題情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)多樣性和個(gè)性化：問題情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)當(dāng)靈活多樣，以適應(yīng)不同學(xué)生的興趣和優(yōu)勢(shì)，確保每位學(xué)生都能有參與的動(dòng)力.

2 問題情境創(chuàng)設(shè)的方法

2.1 設(shè)計(jì)引人入勝的問題背景，激發(fā)學(xué)生好奇心

在構(gòu)建問題情境時(shí)，教師需激發(fā)學(xué)生求知欲.興趣是最佳導(dǎo)師，降低難度有利于學(xué)生理解抽象物理.（1）教師應(yīng)找到興趣激發(fā)元素，挖掘?qū)W生的閃光點(diǎn)，針對(duì)性塑造情境.高中生正探索世界，而物理作為與學(xué)生生活相關(guān)的科學(xué)，其知識(shí)內(nèi)涵更是能夠?yàn)榻鉀Q日常問題提供啟示；（2）教師必須融合物理與生活，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中掌握知識(shí)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐融合；（3）教師創(chuàng)設(shè)情境需關(guān)注學(xué)生體驗(yàn)，跳出教學(xué)者視角，站在學(xué)生角度審視問題.教師精準(zhǔn)設(shè)計(jì)情境，確保學(xué)生在探究中享受學(xué)習(xí)樂趣.鼓勵(lì)學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系，勇敢參與主動(dòng)學(xué)習(xí)，提升思維水平；（4）在設(shè)計(jì)情境中，教師引導(dǎo)舉一反三，激發(fā)思維創(chuàng)新.考慮到物理知識(shí)的抽象性，通過情境激發(fā)思維，將知識(shí)靈活運(yùn)用到新情境.此外，在情境教學(xué)中，適當(dāng)給予獨(dú)立思考時(shí)間與空間，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)水平.

例如 在“電磁感應(yīng)”時(shí)，這堂課的內(nèi)容既具有理論性，也富有實(shí)踐性.在開課之前，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)引人入勝的情境，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與度.教師準(zhǔn)備了長度為一米的兩根鋁管，還有兩個(gè)外形相仿的圓柱體，圓柱體其中一個(gè)是小磁體，另一個(gè)是小木塊.教師引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，觀察和比較不同圓柱體從鋁管上端自由下落的情況，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中注意圓柱體不能碰觸管壁.在實(shí)驗(yàn)開始前，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行猜測(cè)，哪個(gè)物理下落得更快？這個(gè)環(huán)節(jié)將激發(fā)學(xué)生積極參與，引發(fā)他們的思考和討論.有些學(xué)生可能會(huì)猜測(cè)是木塊下落得更快，而有些學(xué)生可能認(rèn)為是磁塊.接著，教師展示實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生親眼見證木塊下落速度更快的現(xiàn)象.這個(gè)過程中，學(xué)生的注意力將被牢牢吸引，他們會(huì)緊密關(guān)注教師的演示，因?yàn)樗麄兤惹械叵氪_認(rèn)自己的猜測(cè)是否正確.同時(shí)，對(duì)于那些猜測(cè)磁塊下落更快的學(xué)生來說，他們會(huì)被驅(qū)使去思考為什么木塊的下落速度更快，從而激發(fā)了他們的深入思考和探索欲望.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程能夠有效地引導(dǎo)學(xué)生參與，激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和熱情.

學(xué)生們?cè)谟H身參與的過程中，不僅能夠通過觀察和實(shí)踐來理解電磁感應(yīng)的相關(guān)原理，還能夠切身體會(huì)物理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用.這種情境式教學(xué)方法，不僅提高了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，還為后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2.2 問題情境需在適當(dāng)時(shí)機(jī)引入

在日常教學(xué)實(shí)踐中，大多數(shù)教師在新課導(dǎo)入時(shí)直接向?qū)W生介紹當(dāng)天的學(xué)習(xí)內(nèi)容.然而，這種開課方式往往難以激發(fā)足夠的興趣和積極性，使學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài).一個(gè)優(yōu)秀的開頭意味著成功的一半，基于各學(xué)科的特點(diǎn)以及學(xué)生的身心發(fā)展?fàn)顩r，教師有機(jī)會(huì)在課前設(shè)計(jì)引人入勝的導(dǎo)入式問題情境，以提升開課效果，迅速吸引學(xué)生的注意力.教師可以借助多媒體設(shè)備進(jìn)行開課導(dǎo)入.隨著我國科技的飛速發(fā)展，多媒體設(shè)備等多種信息技術(shù)手段在課堂教學(xué)中的應(yīng)用變得愈發(fā)廣泛.研究表明，現(xiàn)今人們更傾向于通過觀看視頻、聽取音頻等方式進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)以及拓展對(duì)世界的認(rèn)知，不再像過去那樣偏好冗長的文字表達(dá).通過融合視頻、音頻和文字等多種元素的方式，教師能夠在開課前吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生在課前就集中精力，迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài).

例如 在開啟“電磁感應(yīng)”這堂課時(shí)，教師可以首先安排一個(gè)預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生思考并記錄日常生活中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.正式上課時(shí)，可通過多媒體展示，呈現(xiàn)一系列關(guān)于電磁感應(yīng)的場(chǎng)景，既包括常見的現(xiàn)象，也包括學(xué)生不常注意到的案例.通過這種方式，學(xué)生能夠更充分地認(rèn)知電磁感應(yīng)現(xiàn)象.新的教育改革一直強(qiáng)調(diào)將學(xué)生的各種感官融入學(xué)習(xí)過程中.而物理學(xué)科本身就是集綜合性和實(shí)踐性于一體的學(xué)科，學(xué)生在實(shí)際操作中不僅需要?jiǎng)佑秒p手，還需調(diào)動(dòng)聽覺、視覺、口觸等多種感官.因此，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師有機(jī)會(huì)促使學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中培養(yǎng)多感官參與的學(xué)習(xí)方式，同時(shí)加強(qiáng)他們的思維開發(fā).

2.3 精心構(gòu)筑情境，巧妙結(jié)合舊知

在常規(guī)的物理課堂中，經(jīng)常能夠觀察到這樣一種情況，教師在講臺(tái)上興致勃勃地授課，但有些學(xué)生卻坐在座位上表現(xiàn)得心不在焉，甚至打瞌睡.這種現(xiàn)象表明，在這種傳統(tǒng)模式下，學(xué)生逐漸養(yǎng)成了依賴教師的習(xí)慣，過于從被動(dòng)的角度進(jìn)行學(xué)習(xí).被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式使得學(xué)生失去了積極主動(dòng)思考的機(jī)會(huì).作為一門涉及抽象概念、實(shí)踐操作和嚴(yán)密邏輯的學(xué)科，物理有著深遠(yuǎn)的物理思維培養(yǎng)作用.在培養(yǎng)這種思維過程中，學(xué)生需要具備質(zhì)疑問題的勇氣與能力.然而，過度地被動(dòng)學(xué)習(xí)可能削弱學(xué)生的質(zhì)疑能力.因此，在構(gòu)建情境問題時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生勇于提出問題，使他們能夠在重新分析和解決問題的過程中發(fā)展出更深入的思維方式.在這一過程中，教師必須注重整合新舊知識(shí)，提升學(xué)生的高階思維能力.

例如 在授課“宇宙航行”時(shí)，教師可以先引入學(xué)習(xí)內(nèi)容的背景，結(jié)合學(xué)生已有的引力知識(shí)，提出一個(gè)引人思考的問題.基于地球存在普遍的引力，拋出的物體總會(huì)向地面落下.然而，在地面上，如果以高速水平拋出物體，拋出速度越大，物體落地時(shí)的水平距離就越遠(yuǎn).在這種背景下，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考：考慮到地球是一個(gè)球體，那么當(dāng)拋出速度很大時(shí)，還能否將地面視為平面？當(dāng)拋出速度不斷增大時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)何種情況？在引入問題后，教師應(yīng)給予學(xué)生一段獨(dú)立思考的時(shí)間，通常5～10分鐘足夠.學(xué)生的思考和討論可能會(huì)從他們之前學(xué)過的平拋知識(shí)入手，然后過渡到正在學(xué)習(xí)的新知識(shí)領(lǐng)域.這樣的引導(dǎo)方式不僅能夠鞏固舊知識(shí)，還為學(xué)生提供了新的思維挑戰(zhàn)，使他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)到滿足感和成就感.通過這種方式，物理課堂的教學(xué)效果將得到提升，學(xué)生的興趣將貫穿于課堂教學(xué)始終.

2.4 構(gòu)建情境需關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)

前蘇聯(lián)著名教育學(xué)家維果斯基提出“最近發(fā)展區(qū)”理論，明確指出“教學(xué)要走在發(fā)展前面”.在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，問題深度應(yīng)稍高于學(xué)習(xí)者已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還需要具備一定的思維強(qiáng)度和思維容量.換言之，教師在構(gòu)建問題情境時(shí)，不應(yīng)設(shè)計(jì)過于簡單的問題，而是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)學(xué)生能夠勉強(qiáng)應(yīng)對(duì)的問題情境，需要學(xué)生在思考和探索中將新知識(shí)融合到自己的原有知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中.

例如 在前文提到的“宇宙航行”課程中，存在一個(gè)難點(diǎn)，即衛(wèi)星變軌問題.許多教師在嘗試創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)遇到了挑戰(zhàn).教師可以采用以下方式來構(gòu)建這一問題情境.在教師講解這一難點(diǎn)之前，可以先引導(dǎo)學(xué)生思考，在什么情況下物體會(huì)呈現(xiàn)靜止運(yùn)動(dòng)和離心運(yùn)動(dòng)的狀態(tài).接著，提出第一個(gè)問題：假設(shè)目前神舟飛船繞地球飛行，如果要向更高位置移動(dòng)，應(yīng)該如何操作？學(xué)生可能會(huì)回答需要進(jìn)行離心運(yùn)動(dòng)并加速.接下來，教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)出第二個(gè)問題：假設(shè)神舟飛船的運(yùn)動(dòng)軌跡變成了一個(gè)橢圓，如何在遠(yuǎn)地點(diǎn)將軌跡恢復(fù)為圓形？學(xué)生經(jīng)過分析和討論可能會(huì)認(rèn)為需要再次加速.通過這個(gè)問題情境，學(xué)生不僅重新思考之前所學(xué)知識(shí)，還通過教師的引導(dǎo)迅速理解了衛(wèi)星變軌的問題.在教育實(shí)踐中，教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，將問題難度適度提高，讓學(xué)生在思考和解決問題的過程中感到一定的挑戰(zhàn)，但同時(shí)也要確保他們能夠通過思考和努力克服困難.這種情境創(chuàng)設(shè)方式有助于激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，增強(qiáng)他們的自主思考和解決問題的能力.

3 結(jié)語

綜上所述，高中物理教學(xué)中引入問題情境的創(chuàng)設(shè)，實(shí)質(zhì)上是為了將抽象而復(fù)雜的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為更直觀、更簡單的形式，以便學(xué)生能夠更輕松地理解和學(xué)習(xí).在問題情境的構(gòu)建過程中，學(xué)生的興趣得到持續(xù)激發(fā)，從而使他們能夠更加主動(dòng)、自發(fā)地參與課堂，不斷提升自己的物理素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).當(dāng)下，情境教學(xué)法已廣泛應(yīng)用于教育實(shí)踐之中，相關(guān)理論也日益豐富.隨著時(shí)間的推移，堅(jiān)信學(xué)生們會(huì)對(duì)物理這門學(xué)科產(chǎn)生更濃厚的興趣.這種教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)在于它鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂，培養(yǎng)他們主動(dòng)思考和問題解決的能力.因此，問題情境的創(chuàng)設(shè)不僅僅是知識(shí)傳授的一種方式，更是在學(xué)生心中點(diǎn)燃對(duì)物理學(xué)習(xí)的熱情的火花.

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