高中物理單元復(fù)習(xí)課問題情境創(chuàng)設(shè)研究

摘 要：文章以物理單元復(fù)習(xí)課為研究對象，在單元復(fù)習(xí)課教學(xué)背景下，提出了單元復(fù)習(xí)課中問題情境的創(chuàng)設(shè)原則和方法，并以人教版高中物理單元復(fù)習(xí)課教學(xué)為例，針對問題情境式復(fù)習(xí)教學(xué)展開探究，旨在促進(jìn)物理單元復(fù)習(xí)課教學(xué)模式創(chuàng)新，不斷提升高中物理單元復(fù)習(xí)課的教學(xué)質(zhì)量.

關(guān)鍵詞：單元復(fù)習(xí)課；高中物理；問題情境；創(chuàng)設(shè)

中圖分類號：G632

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）33-0098-03

收稿日期：2024-08-25

作者簡介：劉繼（1979.11—），男，江蘇省揚(yáng)州人，碩士，中學(xué)高級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

基金項(xiàng)目：江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十四期重點(diǎn)自籌課題“指向?qū)W科核心素養(yǎng)的高中物理問題情境教學(xué)研究”（編號：2021JY14-ZB67）.

部分物理教師雖然意識到了單元復(fù)習(xí)課的重要性，但卻忽視了單元復(fù)習(xí)課教學(xué)方式的研究，致使其將單元復(fù)習(xí)課作為單純的練習(xí)課、習(xí)題課.在這種單元復(fù)習(xí)課教學(xué)模式中，不僅教師教得累，學(xué)生的復(fù)習(xí)效果也不甚理想，難以發(fā)揮單元復(fù)習(xí)課的價(jià)值功效.鑒于此，基于單元復(fù)習(xí)課所承擔(dān)的育人價(jià)值、學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，積極推進(jìn)單元復(fù)習(xí)課教學(xué)模式創(chuàng)新，已經(jīng)成為一線教師關(guān)注的重點(diǎn).在諸多單元復(fù)習(xí)課教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)問題情境已經(jīng)成為最佳的選擇.

1 高中物理單元復(fù)習(xí)課問題情境創(chuàng)設(shè)內(nèi)涵與原則

1.1 單元復(fù)習(xí)課問題情境創(chuàng)設(shè)內(nèi)涵

根據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中的相關(guān)要求，教師在組織課堂教學(xué)時(shí)，應(yīng)重視教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生在解決實(shí)際問題的情境引領(lǐng)下開展學(xué)習(xí)，最終在解決問題的過程中，建構(gòu)系統(tǒng)化的知識體系，并促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成.具體來說，問題情境式單元復(fù)習(xí)課就是在單元復(fù)習(xí)課教學(xué)過程中，教師依托生活實(shí)例、社會熱點(diǎn)、科學(xué)前沿等素材，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，并在情境中設(shè)置問題，使學(xué)生在利用已有知識解決情境問題的過程中，完成單元內(nèi)容復(fù)習(xí)，并在復(fù)習(xí)中促進(jìn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成^[1].

1.2 高中物理單元復(fù)習(xí)課問題情境創(chuàng)設(shè)原則

原則一：科學(xué)性.在高中物理復(fù)習(xí)課教學(xué)活動中，教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，應(yīng)遵循科學(xué)性的原則，確保其來自實(shí)際生活，具備一定的真實(shí)性，讓學(xué)生能夠在情境代入中，產(chǎn)生強(qiáng)烈的情感共鳴，進(jìn)而產(chǎn)生積極主動的復(fù)習(xí)行動.

原則二：有效性.在高中物理復(fù)習(xí)教學(xué)活動中，教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，應(yīng)將其和物理知識緊密聯(lián)系起來，確保學(xué)生能夠通過所創(chuàng)設(shè)的問題情境，復(fù)習(xí)到本單元中所涉及的內(nèi)容，幫助學(xué)生在復(fù)習(xí)中建構(gòu)起結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)，理清單元內(nèi)部知識點(diǎn)和知識點(diǎn)之間的區(qū)別和聯(lián)系，并深刻理解本單元中所學(xué)的內(nèi)容.

原則三：層次性.在創(chuàng)設(shè)問題情境開展單元復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)，首先應(yīng)關(guān)注問題的層次性.這就要求教師在設(shè)計(jì)問題情境時(shí)，不能從綜合性強(qiáng)的問題出發(fā)，而是遵循從簡單到復(fù)雜的原則，為學(xué)生設(shè)計(jì)出層次性的問題，使學(xué)生先在簡單問題中獲得成就感，然后在復(fù)雜、綜合性的問題中完成單元重難點(diǎn)內(nèi)容的復(fù)習(xí).

2 高中物理單元復(fù)習(xí)課問題情境創(chuàng)設(shè)方法

在高中物理單元復(fù)習(xí)教學(xué)活動中，為了達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，應(yīng)從以三個(gè)方面開展：

第一，結(jié)合學(xué)生的日常生活創(chuàng)設(shè)問題情境.物理知識和實(shí)際生活緊密相連，同時(shí)，就高中生來說，已經(jīng)具備了一定的生活經(jīng)驗(yàn).鑒于此，教師在創(chuàng)設(shè)單元復(fù)習(xí)問題情境時(shí)，可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)生的實(shí)際生活作為出發(fā)點(diǎn)，從學(xué)生非常熟悉的家庭生活中、學(xué)校生活中、戶外活動中尋找情境素材，并對其進(jìn)行改編，形成問題情境.例如，可從日常提水、打球、走路、跑步中搜集素材，使其成為“力的相互作用”內(nèi)容的復(fù)習(xí)情境.經(jīng)課堂教學(xué)實(shí)踐證明，只有做到這點(diǎn)，學(xué)生才能在熟悉的情境中產(chǎn)生濃厚的復(fù)習(xí)興趣，進(jìn)而在高效復(fù)習(xí)中完成物理知識的理解.

第二，從教材中出現(xiàn)的實(shí)例創(chuàng)設(shè)問題情境.就現(xiàn)行的高中物理教材來說，其中存在大量與物理知識相關(guān)的內(nèi)容，包括生活、科技、前沿等.鑒于此，教師在創(chuàng)設(shè)問題情境進(jìn)行單元復(fù)習(xí)時(shí)，可從教材中尋找出比較綜合的實(shí)例，并以此為學(xué)生創(chuàng)設(shè)復(fù)習(xí)情境，使學(xué)生在情境問題的引領(lǐng)下展開復(fù)習(xí).

第三，利用學(xué)生容易出錯(cuò)的地方創(chuàng)設(shè)問題情境.鑒于物理學(xué)科的特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在較大的難度，可以說，每個(gè)單元中都存在一些難以理解、容易出錯(cuò)的知識點(diǎn).鑒于此，教師在設(shè)計(jì)單元復(fù)習(xí)問題情境時(shí)，可從學(xué)生學(xué)習(xí)的疑難點(diǎn)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，以此引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知矛盾沖突，使學(xué)生在認(rèn)知沖突情境中展開復(fù)習(xí)^[2].

3 高中物理單元復(fù)習(xí)課問題情境創(chuàng)設(shè)實(shí)踐研究

為了對高中物理單元復(fù)習(xí)課中問題情境創(chuàng)設(shè)展開研究，筆者結(jié)合人教版高中物理必修一《勻變速直線運(yùn)動的研究》、必修二《拋體運(yùn)動》單元復(fù)習(xí)課教學(xué)為例展開如下探究：

3.1 《勻變速直線運(yùn)動的研究》單元問題情境復(fù)習(xí)課

“勻變速直線運(yùn)動的研究”是人教版必修一中的內(nèi)容，為學(xué)生介紹了簡單而又特殊的直線運(yùn)動，是對上一章內(nèi)容中的位移、速度、加速度的進(jìn)一步理解和運(yùn)用，也是學(xué)生解決曲線運(yùn)動問題的基礎(chǔ).同時(shí)，結(jié)合新課標(biāo)的相關(guān)要求，教師在設(shè)計(jì)單元復(fù)習(xí)課時(shí)，從學(xué)生的實(shí)際生活出發(fā)，為學(xué)生設(shè)計(jì)問題情境：在傘兵訓(xùn)練中，低空跳傘是最為常見的一種項(xiàng)目.一支突擊隊(duì)在演練直升機(jī)低空跳傘時(shí)，當(dāng)直升機(jī)懸停在距離地面224 m高處時(shí)，傘兵開始從直升機(jī)上跳下做自由落體運(yùn)動.傘兵下落一段時(shí)間之后，打開降落傘.降落傘打開后，傘兵以12.5 m/s²的加速度呈勻減速直線下降.為了讓傘兵安全著地，要求傘兵落地時(shí)的速度應(yīng)保持在5 m/s，g取10 m/s².

接著，教師在這一情境中，聚焦本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容，堅(jiān)持由簡單到復(fù)雜的原則，為學(xué)生設(shè)置了以下幾個(gè)問題：

問題一：勻變速直線運(yùn)動速度和加速度存在哪些特點(diǎn)？勻變速直線運(yùn)動的速度、位移公式分別是什么？在運(yùn)用速度和位移公式進(jìn)行求解時(shí)，應(yīng)注意哪些問題？

問題二：自由落體運(yùn)動的速度和加速度存在什么特點(diǎn)？自由落體運(yùn)動的速度和位移公式分別是什么？

問題三：在利用所學(xué)知識解決勻變速直線運(yùn)動多過程求解時(shí)，應(yīng)注意哪些問題？

問題四：傘兵在第3 s內(nèi)位移是多少？結(jié)合所學(xué)知識能夠總結(jié)出幾種求解方法？

問題五：傘兵在下落的過程中，在第1 s末、第2 s末、第3 s末、第4 s末、前5 s末的速度之比是多少？

問題六：傘兵在下落的過程中，在前1 s、前2 s、前3 s、前4 s、前5 s內(nèi)的位移之比是多少？

問題七：傘兵在下落的過程中，在前25 m內(nèi)所花時(shí)間為多少？

問題八：將傘兵下落過程中的速度時(shí)間圖像畫出來？并從中求得傘兵位移和加速度信息？

問題九：傘兵離開直升機(jī)2 s之后，從直升機(jī)上投放一袋物資.物資做自由落體運(yùn)動.那么物資多久能夠追上傘兵？物資和傘兵之間的最大距離是多少？

這九個(gè)問題是在具體的情境中逐步展開.其中，問題一聚焦勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)和基本規(guī)律；問題二聚焦自由落體運(yùn)動的基本規(guī)律；問題三結(jié)合實(shí)際的例子，聚焦“勻變速直線運(yùn)動中多過程”這一綜合性問題，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識進(jìn)行求解；問題四聚焦第幾秒內(nèi)位移的求解方法展開考查，旨在強(qiáng)化學(xué)生利用公式解決實(shí)際問題的能力；問題五、六、七聚焦勻變速直線運(yùn)動推論中的幾個(gè)特殊比例關(guān)系，使學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中加深印象，理解其適用條件；問題八、九聚焦速度時(shí)間圖像解決抽象運(yùn)動問題的知識點(diǎn)，將原本抽象的問題直觀形象化.縱觀這九個(gè)問題，建立在傘兵跳傘這一真實(shí)而具體情境中，使學(xué)生在問題情境的引領(lǐng)下，對本節(jié)課中所涉及的知識點(diǎn)進(jìn)行了鞏固復(fù)習(xí).

3.2 《拋體運(yùn)動》單元問題情境復(fù)習(xí)課

“拋體運(yùn)動”是必修二中的內(nèi)容，主要對“機(jī)械運(yùn)動形式從直線運(yùn)動變?yōu)榍€運(yùn)動”展開研究.同時(shí)，根據(jù)新課標(biāo)中的相關(guān)要求，在本單元復(fù)習(xí)課教學(xué)中，應(yīng)掌握曲線運(yùn)動、拋體運(yùn)動、運(yùn)動的合成與分解的特點(diǎn)和規(guī)律應(yīng)用等.

鑒于本單元教學(xué)內(nèi)容和新課標(biāo)中的要求，教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行單元復(fù)習(xí)時(shí)，就從學(xué)生的實(shí)際生活出發(fā)，以煙花爆炸后各種亮珠的運(yùn)動形式切入，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境：教師借助多媒體信息技術(shù)，為學(xué)生呈現(xiàn)了2022年北京冬奧會開幕式上的煙花表演節(jié)目.接著，教師又為學(xué)生展示了球形煙花結(jié)構(gòu)圖片，并為學(xué)生講解了有關(guān)球形煙花的基本原理.在此基礎(chǔ)上，教師遵循問題情境的創(chuàng)設(shè)原則，為學(xué)生設(shè)計(jì)了層層遞進(jìn)的四個(gè)問題：

問題一：四處飛散的煙花中亮珠包含了哪些運(yùn)動形式，從中總結(jié)其運(yùn)動特點(diǎn)？

問題二：亮珠在運(yùn)動中的軌跡為什么會出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象？作用在其上的重力，是如何對其運(yùn)動狀態(tài)產(chǎn)生影響的？

問題三：通過觀察發(fā)現(xiàn)，煙花爆炸之后的形態(tài)是球形的，請結(jié)合本單元所學(xué)內(nèi)容，對其產(chǎn)生的原因進(jìn)行解釋.

問題四：假設(shè)和水平方向呈θ夾角射出的亮珠在距離地面h處爆炸，初始速度為v，落地點(diǎn)和燃放點(diǎn)的水平距離是多少？

縱觀這四個(gè)問題，立足于真實(shí)生活中放煙花情境，使學(xué)生在層層遞進(jìn)四個(gè)問題的引領(lǐng)下，對本單元中所涉及的知識點(diǎn)以及蘊(yùn)含的核心素養(yǎng)展開考查.其中，問題一以“亮珠運(yùn)動”設(shè)置問題，對平拋運(yùn)動、斜上拋運(yùn)動、斜下拋運(yùn)動、豎直上拋運(yùn)動、豎直下拋運(yùn)動的受力特點(diǎn)、速度特點(diǎn)、運(yùn)動基本規(guī)律進(jìn)行了考查，旨在強(qiáng)化基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)；問題二以“亮珠運(yùn)動軌跡彎曲的原因”作為引領(lǐng)，使學(xué)生在討論中，對某一時(shí)刻速度為v的亮珠進(jìn)行受力分析和軌跡分析；問題三則聚焦煙花彈爆炸之后形狀的成因展開探究，使學(xué)生結(jié)合本單元所學(xué)內(nèi)容，經(jīng)歷建立模型和思維碰撞等過程，完成相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)；問題四則圍繞球形煙花彈落地點(diǎn)和燃放點(diǎn)距離展開探究，使學(xué)生從建立模型中完成拋出點(diǎn)距離地面有一定高度拋體運(yùn)動相關(guān)知識的學(xué)習(xí).可以說，在這一單元復(fù)習(xí)活動中，以學(xué)生實(shí)際生活中常見的情景切入，讓學(xué)生在真實(shí)問題的引導(dǎo)下、利用所學(xué)知識解答的過程中，完成了本單元知識點(diǎn)的高效復(fù)習(xí)，并促使學(xué)生在構(gòu)建知識體系的同時(shí)，促進(jìn)了知識的遷移，積極核心素養(yǎng)的落實(shí)^[3].

4 結(jié)束語

綜上所述，基于問題情境優(yōu)化單元復(fù)習(xí)教學(xué)，改變了傳統(tǒng)單元復(fù)習(xí)課教學(xué)中存在的弊端，學(xué)生在情境問題的引領(lǐng)下，完成了單元知識的復(fù)習(xí)，并在構(gòu)建知識體系的同時(shí)，促進(jìn)核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展.鑒于此，高中物理教師必須及時(shí)變革教學(xué)觀念，基于單元復(fù)習(xí)教學(xué)的需求，科學(xué)創(chuàng)設(shè)問題情境，不斷提升學(xué)生的單元復(fù)習(xí)效果.

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳云燦.問題情境教學(xué)模式在高三物理一輪復(fù)習(xí)中的應(yīng)用：以“機(jī)械運(yùn)動”為例[J].數(shù)理天地（高中版），2023（24）：48-50.

[2] 胡莉燕.高中物理單元復(fù)習(xí)課問題情境創(chuàng)設(shè)研究[D].廣州：廣州大學(xué)，2021.

[3] 馬境涓.高中物理單元復(fù)習(xí)課有效教學(xué)策略的建構(gòu)與實(shí)踐研究[D].延吉：延邊大學(xué)，2019.

[責(zé)任編輯：李 璟]