問(wèn)題引導(dǎo)式教學(xué)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用

摘要：隨著教育理念的不斷更新和深化，傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式已難以滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力人才的需求，特別是在高中物理這一門(mén)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)科中，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其自主探究和解決問(wèn)題的能力，成為教育工作者亟待解決的問(wèn)題.文章旨在探討問(wèn)題引導(dǎo)式教學(xué)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用策略，以期為高中物理教學(xué)發(fā)展提供理論支持和實(shí)踐參考.

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}引導(dǎo)式教學(xué)；高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)；應(yīng)用策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2025）09-0098-03

在教育的廣闊天地里，教學(xué)方法的革新始終是推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量提升的重要途徑.問(wèn)題引導(dǎo)式教學(xué)作為一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，正日益受到教育工作者的青睞.它強(qiáng)調(diào)以問(wèn)題為核心，通過(guò)設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究、積極思考、合作交流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深入理解和靈活應(yīng)用.在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入問(wèn)題引導(dǎo)式教學(xué)，不僅可以改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性和有效性，還能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

1問(wèn)題引導(dǎo)式教學(xué)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的設(shè)計(jì)原則

1.1學(xué)生中心原則

學(xué)生中心原則強(qiáng)調(diào)將學(xué)生置于學(xué)習(xí)過(guò)程的中心位置，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到知識(shí)的探索與建構(gòu)中.為了實(shí)踐學(xué)生中心原則，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，認(rèn)識(shí)到學(xué)生不僅是學(xué)習(xí)的接受者，更是學(xué)習(xí)過(guò)程的主導(dǎo)者.同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，教師還應(yīng)注重讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，親身體驗(yàn)物理現(xiàn)象背后的科學(xué)原理，而不是僅僅依賴于教師的演示或講解.此外，教師需要不斷調(diào)整和完善實(shí)驗(yàn)方案，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都能有效促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)參與和積極思考，真正實(shí)現(xiàn)從“教”為中心向“學(xué)”為中心轉(zhuǎn)變[1].

1.2實(shí)踐探究原則

實(shí)踐探究原則強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，將實(shí)驗(yàn)操作與理論知識(shí)緊密結(jié)合，旨在通過(guò)實(shí)際動(dòng)手操作來(lái)加深學(xué)生對(duì)抽象物理概念的理解，并在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)其實(shí)踐能力和科學(xué)探究精神.為了貫徹實(shí)踐探究原則，首先，教師需在實(shí)驗(yàn)前介紹相關(guān)的物理裝置，引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象及其背后的原因；其次，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)理論或生活經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比分析來(lái)驗(yàn)證或修正自己的猜想；最后，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師還需要組織學(xué)生進(jìn)行總結(jié)反思，引導(dǎo)他們歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并與理論知識(shí)相聯(lián)系，進(jìn)一步深化對(duì)物理概念的理解[2].

2問(wèn)題引導(dǎo)式教學(xué)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)施策略

2.1創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)探究欲望

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，能夠使學(xué)生在面對(duì)未知或與生活經(jīng)驗(yàn)沖突時(shí)產(chǎn)生好奇心和求知欲，從而主動(dòng)投入到實(shí)驗(yàn)探究中去.因此，教師需精心策劃實(shí)驗(yàn)前的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，利用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考物理現(xiàn)象背后的本質(zhì)，促使他們主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作中.同時(shí)，教師還應(yīng)營(yíng)造開(kāi)放的課堂氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生大膽假設(shè)、細(xì)心求證，從而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷探索和發(fā)現(xiàn)，真正實(shí)現(xiàn)從疑問(wèn)到理解的深度學(xué)習(xí)過(guò)程.

以魯科版高中物理實(shí)驗(yàn)“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”為例，在進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)之前，教師可以先通過(guò)一段引入性的討論來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：同學(xué)們，你們有沒(méi)有想過(guò)，當(dāng)我們推一輛小車(chē)下坡時(shí)，它的速度是如何變化的？為什么起初速度較慢，越接近底部速度越快呢？這樣的問(wèn)題不僅能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心，還能讓他們開(kāi)始思考引起速度變化的原因.接著，教師可以播放一段視頻，其中展示了一輛小車(chē)在不同坡度的斜面上滑下的情景，視頻中清晰地展示了小車(chē)加速的過(guò)程，教師隨后進(jìn)一步提出問(wèn)題：如果我們?cè)谛≤?chē)下面放置不同的重物，或者改變斜面的角度，又會(huì)發(fā)生什么變化呢？接下來(lái)，教師詳細(xì)解釋實(shí)驗(yàn)具體步驟：將小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器后，放開(kāi)小車(chē)，讓其拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，從而在紙帶上留下一系列的小點(diǎn)，然后，立即關(guān)閉電源.為了進(jìn)一步探究小車(chē)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)改變小車(chē)的質(zhì)量（如增減所掛的槽碼或在小車(chē)上放置重物），并更換紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次.在每次實(shí)驗(yàn)之后，教師可以要求學(xué)生仔細(xì)觀察并記錄紙帶上的點(diǎn)跡分布情況，引導(dǎo)他們思考這些點(diǎn)跡是如何反映小車(chē)速度變化的.

2.2明確問(wèn)題導(dǎo)向，規(guī)劃實(shí)驗(yàn)方案

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)圍繞核心問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，通過(guò)提問(wèn)激發(fā)學(xué)生的思考，幫助他們理解實(shí)驗(yàn)的重要性和目標(biāo).同時(shí)，教師還需指導(dǎo)學(xué)生制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟，包括選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)流程以及確保數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性.通過(guò)這種方式，學(xué)生不僅能學(xué)會(huì)如何系統(tǒng)地規(guī)劃實(shí)驗(yàn)，還能在實(shí)際操作中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力[3].

以魯科版高中物理“探究彈簧彈力的大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)為例，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，教師首先提出核心問(wèn)題：彈簧彈力與其形變量之間存在怎樣的關(guān)系？這一問(wèn)題直接指向?qū)嶒?yàn)的核心目標(biāo)，即通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)探究彈簧彈力與形變量之間的定量關(guān)系.為了讓學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，教師可以進(jìn)一步闡述實(shí)驗(yàn)的重要性，指出通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅可以驗(yàn)證胡克定律，還可以了解彈力與形變量之間的線性關(guān)系.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮螅處熆梢砸龑?dǎo)學(xué)生圍繞如何測(cè)量彈簧彈力與形變量這一關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)討論，在這一過(guò)程中，提出一系列引導(dǎo)性問(wèn)題：我們?nèi)绾尾拍軠?zhǔn)確測(cè)量彈簧受到的拉力？如何確保測(cè)量形變量時(shí)數(shù)據(jù)的精確性？這些問(wèn)題促使學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的具體操作細(xì)節(jié).同時(shí)，教師還要進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)所需的基本器材，如彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、掛鉤和質(zhì)量已知的砝碼等，并討論這些器材在實(shí)驗(yàn)中的具體作用.在確定實(shí)驗(yàn)所需器材后，教師需要繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生規(guī)劃實(shí)驗(yàn)步驟：第一，選擇合適的彈簧并將其固定在支架上；第二，使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量彈簧不受外力作用時(shí)的原始長(zhǎng)度，并記錄下來(lái)作為基準(zhǔn)值；第三，依次添加不同重量的砝碼，每次增加一定量的重量，并記錄下此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量；第四，重復(fù)上述步驟，獲取多組數(shù)據(jù)如圖1所示.在整個(gè)過(guò)程中，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性，確保每一步驟都能夠被學(xué)生理解和執(zhí)行.

2.3實(shí)施合作探究，促進(jìn)思維交流

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)施合作探究是提升教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重要方式，合作探究不僅有助于學(xué)生在實(shí)踐中深化對(duì)物理概念的理解，還能通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和創(chuàng)新思維.為此，教師需明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，指導(dǎo)學(xué)生分工協(xié)作，確保每位成員都能積極參與.同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師應(yīng)促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)，鼓勵(lì)他們分享觀察結(jié)果和思考過(guò)程，通過(guò)思維碰撞加深對(duì)物理現(xiàn)象的理解[4].

以魯科版高中物理教材中的“科學(xué)探究：平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”為例，在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，教師首先需明確告知學(xué)生，實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，并要求他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄物體在相等時(shí)間間隔內(nèi)所到達(dá)的位置，從而獲得水平方向和豎直方向的位移隨時(shí)間變化的具體數(shù)據(jù).在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，為了確保實(shí)驗(yàn)的有效性，教師可以指導(dǎo)學(xué)生討論并選擇合適的方法來(lái)記錄物體在不同時(shí)刻的位置，一種可行的方法是采用頻閃照相技術(shù)，通過(guò)設(shè)置頻閃燈的頻率，使得相機(jī)可以在固定的相等時(shí)間間隔內(nèi)拍攝物體的位置.另一種方法則是錄制視頻，通過(guò)慢動(dòng)作回放來(lái)記錄物體在不同時(shí)間點(diǎn)的位置變化.教師鼓勵(lì)學(xué)生在小組內(nèi)部討論這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際情況選擇最適合的一種進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要求各小組成員分工合作，確保每個(gè)人都有明確的任務(wù)，讓一部分學(xué)生負(fù)責(zé)操作頻閃設(shè)備或攝像機(jī)，另一部分學(xué)生則負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)完成后，教師組織學(xué)生進(jìn)行小組內(nèi)的數(shù)據(jù)分析和討論，要求他們分享各自觀察到的現(xiàn)象，并嘗試解釋這些現(xiàn)象背后的原因.通過(guò)小組討論，學(xué)生可以相互啟發(fā)，共同探討平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.

2.4反思問(wèn)題過(guò)程，深化知識(shí)理解

反思問(wèn)題過(guò)程不僅能夠鞏固實(shí)驗(yàn)操作技能，還能促使學(xué)生從理論層面審視實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的物理原理.因此，教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)后引導(dǎo)學(xué)生回顧整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及其解決方案.同時(shí)，通過(guò)提問(wèn)和討論，教師幫助學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)步驟，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)假設(shè)，糾正可能的誤解，并強(qiáng)化對(duì)物理概念的掌握.

在教學(xué)魯科版高中物理“科學(xué)探究：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”內(nèi)容時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師首先組織學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)?zāi)康模刺骄考铀俣扰c力、質(zhì)量之間的關(guān)系，并引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范，以及數(shù)據(jù)記錄是否準(zhǔn)確.隨后，針對(duì)加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)部分，教師可以提出問(wèn)題：我們是如何保持小車(chē)質(zhì)量不變的？改變槽碼的數(shù)量是如何影響小車(chē)所受拉力的？通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)加速度與拉力之間存在什么樣的關(guān)系？接著，對(duì)于加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)部分，教師同樣提出反思問(wèn)題：我們是如何保持小車(chē)所受的拉力不變的？通過(guò)在小車(chē)上增加重物改變小車(chē)的質(zhì)量，我們觀察到了什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)揭示了加速度與質(zhì)量之間有何種關(guān)系？在反思過(guò)程中，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問(wèn)題及解決方案，例如如何減少實(shí)驗(yàn)誤差、如何確保實(shí)驗(yàn)條件的一致性等.通過(guò)這種系統(tǒng)的反思和討論，學(xué)生不僅能夠鞏固對(duì)加速度與力、質(zhì)量之間關(guān)系的理解，還能培養(yǎng)批判性思維和問(wèn)題解決能力，從而在今后的學(xué)習(xí)中更加自信和主動(dòng).

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，問(wèn)題引導(dǎo)式教學(xué)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，還能有效提升其實(shí)踐能力和問(wèn)題解決能力.通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、明確問(wèn)題導(dǎo)向、實(shí)施合作探究以及反思問(wèn)題過(guò)程等方式，學(xué)生能夠在主動(dòng)參與中深入理解物理概念，培養(yǎng)科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)技能.未來(lái)，教師應(yīng)繼續(xù)深化這一教學(xué)模式的應(yīng)用，結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)流程，以期在高中物理教學(xué)中取得更加豐碩的成果.

參考文獻(xiàn)：

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［責(zé)任編輯：李璟］

收稿日期：2024-12-25

作者簡(jiǎn)介：吳水平，本科，一級(jí)教師，從事高中物理教學(xué)研究.