問題驅(qū)動(dòng)下的高中物理教學(xué)策略

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2025）18-0071-03

相較于其他學(xué)科，物理學(xué)更強(qiáng)調(diào)數(shù)理邏輯思維，與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密，特別是物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容要求學(xué)生具備觀察、思考、動(dòng)手和問題解決能力.傳統(tǒng)教學(xué)忽視學(xué)生興趣的激發(fā)，通常以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，難以兼顧學(xué)生個(gè)性差異，導(dǎo)致學(xué)生死記硬背，缺乏面對(duì)實(shí)際問題的辯證思維與解決問題的能力.為此，在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)運(yùn)用問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)，以問題為中心，將學(xué)習(xí)目標(biāo)和課程內(nèi)容融人一系列問題中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極探索的物理學(xué)習(xí)情境，從而發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng).

1 問題設(shè)計(jì)要突出啟發(fā)性，能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考

在問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)中，教師要基于物理課程目標(biāo)，分析學(xué)情實(shí)際，設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的問題.同時(shí)，教師在運(yùn)用問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)時(shí)，還要轉(zhuǎn)變自身角色，以引導(dǎo)者的身份，鼓勵(lì)學(xué)生圍繞問題展開交流與合作，在問題解決中培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和實(shí)際應(yīng)用能力.

例如，在人教版高中物理“質(zhì)點(diǎn)參考系”教學(xué)中，對(duì)質(zhì)點(diǎn)這一概念的理解，要抓住“有質(zhì)量”“無大小、形狀”“理想模型”等特點(diǎn).事實(shí)上質(zhì)點(diǎn)是不存在的，而是在研究物理問題時(shí)，利用抽象方式將物體視為質(zhì)點(diǎn)，以便于科學(xué)研究.針對(duì)質(zhì)點(diǎn)，教師可以聯(lián)系生活中常見的物體，分析其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度、加速度.行駛中的自行車、軌道上的車廂、斜坡上的小球等，都可以看作質(zhì)點(diǎn).同樣，對(duì)參考系的學(xué)習(xí)，引出問題鏈：為什么要選擇參考系？參考系設(shè)定的方法是什么？在解題時(shí)，為什么要明確參考系？針對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)，如果沒有參考系做標(biāo)準(zhǔn)，則無法分析其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn).對(duì)于同一物體，參考系不同，所得運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不同.對(duì)于同一個(gè)小球從同一高度自由下落，將地面作為參考系，該小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，將另一個(gè)一同下落的小球作為參考系，該小球處于靜正狀態(tài).由此，運(yùn)用問題啟發(fā)學(xué)生理解質(zhì)點(diǎn)與參考系的內(nèi)涵，讓學(xué)生不再機(jī)械、被動(dòng)地接受知識(shí)，讓物理學(xué)習(xí)更有趣.

2 問題設(shè)計(jì)要突出層次性，契合不同學(xué)生學(xué)習(xí)需求

在問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)中，問題的設(shè)計(jì)要強(qiáng)調(diào)梯度性不同難度的問題，能夠兼顧不同學(xué)生差異化的學(xué)習(xí)需求.面對(duì)物理知識(shí)，學(xué)生的理解力具有差異性，問題要具有靈活性，契合不同學(xué)生的認(rèn)知水平和解答能力.不同難度的問題，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)科挑戰(zhàn)意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)信心和成就感.

例如，在人教版高中物理“位置變化快慢的描述一速度”教學(xué)中，該節(jié)重點(diǎn)學(xué)習(xí)速度概念，讓學(xué)生了解速度與位移、時(shí)間有關(guān)，明晰速度的矢量性，對(duì)于兩個(gè)速度的比較，除了大小外，還要關(guān)注方向.另外，了解速度的類型，讓學(xué)生辨析瞬時(shí)速度與平均速度.在問題設(shè)計(jì)中，先立足現(xiàn)實(shí)生活，引出物體運(yùn)動(dòng)的快慢與方向.回憶在初中物理學(xué)習(xí)中對(duì)物體運(yùn)動(dòng)快慢是如何描述的，在賽跑中，如何描述不同時(shí)段運(yùn)動(dòng)員的快慢，著重考查學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢的理解，兼顧大多數(shù)學(xué)生.針對(duì)物理水平較高的學(xué)生，可以引入“如何分析速度變化的規(guī)律”“瞬時(shí)速度與速度、平均速度的對(duì)比特點(diǎn)”等問題，這類問題要求學(xué)生能夠深入理解速度的內(nèi)涵，準(zhǔn)確把握位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間之比的不同之處.對(duì)于瞬時(shí)速度，表現(xiàn)為在某一時(shí)刻或某一位置物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向;對(duì)于平均速度，表現(xiàn)為在某段時(shí)間或某段位移下物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向.當(dāng)然，對(duì)物理水平較低的學(xué)生，問題的設(shè)計(jì)要突出直觀性、易懂性，著重圍繞速度、位移、時(shí)間三個(gè)變量的關(guān)系展開，讓學(xué)生理解速度的計(jì)算方法.

3 問題設(shè)計(jì)要突出合作性，增進(jìn)學(xué)生間互助與分享

問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)中的問題，既要強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主思考，還要兼顧學(xué)生間的合作學(xué)習(xí).物理學(xué)科知識(shí)的邏輯性，讓一些物理原理變得不易理解，教師可以設(shè)計(jì)合作性問題，由學(xué)生共同參與問題的分析、交流，每個(gè)學(xué)生都可以發(fā)表自己的觀點(diǎn)、想法，不同想法體現(xiàn)了學(xué)生的不同視角，有助于拓寬學(xué)生的認(rèn)知視野和思維廣度.小組合作交流為學(xué)生提供了溝通、協(xié)作、分享的機(jī)會(huì)，體現(xiàn)了物理學(xué)習(xí)的豐富性、多元化[1].不同觀點(diǎn)的碰撞，可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同學(xué)習(xí)的目標(biāo)，進(jìn)而提升學(xué)生的合作意識(shí)與溝通能力.

例如，在人教版高中物理“實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”教學(xué)中，學(xué)習(xí)任務(wù)有三點(diǎn)：一是探究打點(diǎn)計(jì)時(shí)器構(gòu)成及實(shí)驗(yàn)原理；二是結(jié)合實(shí)驗(yàn)，記錄并分析相關(guān)數(shù)據(jù)，總結(jié)小車運(yùn)動(dòng)規(guī)律；三是組織學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)論，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告.為了發(fā)揮學(xué)生合作學(xué)習(xí)優(yōu)勢，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并設(shè)計(jì)問題：請(qǐng)各組學(xué)生思考小車在重物牽引下速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？需要用到哪些實(shí)驗(yàn)器材？這些器材的作用是什么？在實(shí)驗(yàn)過程中，需要觀察、記錄哪些物理量？各組由組長負(fù)責(zé)，作好分工，共同交流，設(shè)定實(shí)驗(yàn)方案.同時(shí)，組長組織學(xué)生對(duì)紙帶上的計(jì)時(shí)點(diǎn)進(jìn)行測量，將數(shù)據(jù)填入表格并進(jìn)行計(jì)算，得出各個(gè)位置的瞬時(shí)速度值.上述問題的設(shè)計(jì)，涵蓋本節(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生以團(tuán)隊(duì)方式參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施.

4 問題設(shè)計(jì)要聯(lián)系生活實(shí)際，促進(jìn)學(xué)生活學(xué)活用

在高中物理教學(xué)中，教師要用問題來驅(qū)動(dòng)學(xué)生參與物理知識(shí)探究.問題的設(shè)計(jì)要與現(xiàn)實(shí)生活相銜接，突出生活性與應(yīng)用性，重視現(xiàn)實(shí)場景的搭建，便于學(xué)生直觀、真實(shí)體驗(yàn)物理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)科興趣，促進(jìn)學(xué)以致用.生活化問題讓抽象的物理知識(shí)變得易于理解，啟發(fā)學(xué)生從物理學(xué)科知識(shí)探究中獲得科學(xué)素養(yǎng)[2].

例如，在人教版高中物理“超重與失重”教學(xué)中，超重的主要表現(xiàn)為物體所受拉力或支持力大于重力，失重則表現(xiàn)為物體所受拉力或支持力小于重力.在設(shè)計(jì)問題時(shí)，讓學(xué)生站在體重計(jì)上做下蹲動(dòng)作，觀察體重計(jì)的示數(shù)變化規(guī)律.從示數(shù)結(jié)果看，下蹲時(shí)的示數(shù)先變小后變大再變小.據(jù)此引出問題：為什么在下蹲過程中，示數(shù)會(huì)發(fā)生變化？每個(gè)學(xué)生都可以通過親歷去觀察和思考影響示數(shù)變化的原因，并由此結(jié)合超重與失重概念，以學(xué)生為研究對(duì)象，對(duì)人自身的重力、體重計(jì)的示數(shù)展開探究.在人下蹲的過程中，先后經(jīng)歷了加速、減速、靜止三個(gè)階段.加速向下運(yùn)動(dòng)階段，根據(jù)牛頓第二定律得到 mg-F_N =ma ，由此得到 F_N=m（g-a）N=?-ma ，由此得到 F_N=m（g+a）gt; mg ，出現(xiàn)超重現(xiàn)象.與之相類似，當(dāng)乘坐電梯時(shí)，在電梯啟動(dòng)上升階段，人會(huì)感受到超重體驗(yàn)，在電梯減速即將停止時(shí)，人會(huì)感受到失重體驗(yàn).學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握了超重、失重知識(shí)，就能更深刻理解其本質(zhì)，正確運(yùn)用物理知識(shí)來解釋生活中的物理現(xiàn)象.

5 問題設(shè)計(jì)要突出開放性，引導(dǎo)學(xué)生自主探究

問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)中的問題設(shè)計(jì)，不能按部就班一問一答，而是要強(qiáng)調(diào)開放性，即問題的答案并不是唯一的，每個(gè)學(xué)生站在不同的視角看問題，所思所想也存在差異.開放性問題更有助于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相互交流、互助、合作的空間;增進(jìn)學(xué)生間不同想法的碰撞，發(fā)散學(xué)生思維，拓寬物理認(rèn)知視野；促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考、獨(dú)立探究；發(fā)展學(xué)生的思維創(chuàng)造能力和問題解決能力.

例如，在人教版高中物理“曲線運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，本節(jié)知識(shí)點(diǎn)涵蓋曲線運(yùn)動(dòng)的概念、曲線運(yùn)動(dòng)的條件等內(nèi)容，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng).在問題設(shè)計(jì)時(shí)，可以引出“如何提升射箭命中率”這一問題，結(jié)合射箭活動(dòng)，讓學(xué)生自主探究，認(rèn)識(shí)、掌握曲線運(yùn)動(dòng).圍繞該問題延伸出射箭時(shí)，箭的運(yùn)動(dòng)軌跡有何特點(diǎn)？如何描述？影響箭的落點(diǎn)有哪些因素？射箭時(shí)的角度對(duì)命中率有影響嗎？箭在飛行過程中風(fēng)對(duì)命中率有影響嗎？這一連串問題，能夠讓學(xué)生體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)的探究過程.

6 問題設(shè)計(jì)要踐行以生為本，及時(shí)回應(yīng)學(xué)生

問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)要給予學(xué)生參與探究的時(shí)間、空間，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、解決問題.教師作為問題提出者，要及時(shí)對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行回應(yīng)并給予反饋，對(duì)學(xué)生認(rèn)知中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正，進(jìn)而借助問題反饋幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)自主性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提升問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)效率.

例如，在人教版高中物理“圓周運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，該節(jié)知識(shí)點(diǎn)多，涉及圓周運(yùn)動(dòng)中的線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速、向心力以及向心加速度等內(nèi)容.不同概念所表示的物理意義不同，為了幫助學(xué)生全面理解這些物理量及其相互關(guān)系，教師以觀察自行車后輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn)為例，提出問題：在轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板時(shí)，后輪輪胎、大齒輪、小齒輪邊緣上的點(diǎn)，哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得快？同一齒輪上不同的點(diǎn)，哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得快？說出依據(jù)是什么？通過觀察、分析圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)概念，學(xué)生能夠明晰線速度是描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，而角速度是描述繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量.教師接著提問：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷變化，受到了什么力的作用？向心力的方向是什么？一些學(xué)生容易混淆向心力及向心力的方向，教師可以結(jié)合不同實(shí)例，讓學(xué)生知道向心力可以是某種力，也可以是幾個(gè)力的合力或分力，如表1所示.

7 結(jié)束語

問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)的核心是問題的設(shè)計(jì)與融入，問題要契合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展實(shí)際，強(qiáng)調(diào)合作與實(shí)踐體驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生從不同視角綜合運(yùn)用多種知識(shí)來解決問題.

參考文獻(xiàn)：

[1］王鑫.淺談高中物理問題驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)策略[J].高考，2020（08）：38.

[2］閆增寧.高中物理實(shí)施“問題驅(qū)動(dòng)課堂”的教學(xué)策略[J].中學(xué)物理，2012，30（07）：36-37.

[責(zé)任編輯：李 璟]