曾長(zhǎng)興

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》指出：高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探究、勇于實(shí)踐、勤于思考.建構(gòu)主義認(rèn)為：“學(xué)習(xí)不應(yīng)該被看成是對(duì)于教師授予知識(shí)的被動(dòng)接受，而是學(xué)習(xí)者以自身已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)主動(dòng)的建構(gòu)活動(dòng)”.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，是我們教學(xué)實(shí)踐的重點(diǎn)和難點(diǎn).“問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，對(duì)提高學(xué)生的探究能力，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)具有極大的意義.

1 “問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式的基本結(jié)構(gòu)

“問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式，就是在新課標(biāo)以人為本的教學(xué)理念和建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下，教師圍繞教學(xué)目的、重點(diǎn)難點(diǎn)，創(chuàng)建一個(gè)學(xué)生熟悉的“問(wèn)題”情境，引導(dǎo)學(xué)生在“探究”中自主、合作學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生“建構(gòu)”起有意義的知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知、技能、情感全面發(fā)展的一種教學(xué)模式.該教學(xué)模式根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)，將物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題，將物理問(wèn)題融合到具體的情境之中，師生雙方圍繞問(wèn)題進(jìn)行多元、多角度、多層次的探究和建構(gòu).

“問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式的教學(xué)程序：?jiǎn)栴}→探究→建構(gòu).“問(wèn)題”是指學(xué)生在日常生活、學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)并提出有價(jià)值的科學(xué)問(wèn)題或由老師創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情景；“探究”是指學(xué)生對(duì)自己或教師提出的問(wèn)題進(jìn)行主動(dòng)的自學(xué)、探討、交流；“建構(gòu)”是指學(xué)生在探究過(guò)程中感受、理解、掌握物理知識(shí)的本質(zhì)，形成物理模型以解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題.

“問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式的教學(xué)目標(biāo)：讓學(xué)生在熟悉的問(wèn)題情境中發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，并能在新的問(wèn)題情景中尋求解決問(wèn)題的方法，讓學(xué)生在問(wèn)題解決的過(guò)程中養(yǎng)成自覺(jué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，最終形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和完善的能力結(jié)構(gòu).

2 “問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)案例分析

“向心力”一節(jié)是高中物理粵教版必修二第二章第2節(jié)內(nèi)容，該節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)是如何幫助學(xué)生構(gòu)建向心力的概念以及探究向心力的大小，難點(diǎn)是運(yùn)用向心力知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象，解決實(shí)際問(wèn)題.現(xiàn)用“問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式實(shí)施課堂教學(xué)，教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如下：創(chuàng)設(shè)情境，激起思維→自主探究，引出問(wèn)題→體驗(yàn)感悟，構(gòu)建新知→誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)探究→拓展提高，建構(gòu)模型.

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，激起思維

亞里士多德說(shuō)過(guò)“思維自疑問(wèn)和驚奇開(kāi)始.”在教學(xué)過(guò)程中，教師緊扣教學(xué)內(nèi)容，借助實(shí)驗(yàn)和多媒體創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)置懸念，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的求知欲，把學(xué)生引入知識(shí)的海洋.

情境1 教師手持開(kāi)口水杯演示“水流星實(shí)驗(yàn)”， 如圖1所示，提問(wèn)：能否做到讓水杯口朝下而水不流出呢？

情境2 教師播放一段“雙人花樣滑冰”片段，如圖2所示，提問(wèn)：女運(yùn)動(dòng)員為什么不沿直線飛出去而沿著一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)？

圍繞本節(jié)課的教學(xué)目的、重點(diǎn)難點(diǎn)，教師分別利用實(shí)驗(yàn)和視頻，從生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，培養(yǎng)學(xué)生把生活與物理聯(lián)系在一起的習(xí)慣，“水流星”演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生產(chǎn)生懸念，激發(fā)好奇心和探究欲望，“雙人花樣滑冰”讓學(xué)生獲得情感體驗(yàn)，增強(qiáng)民族自豪感.

2.2 自主探究，引出問(wèn)題

物理學(xué)是一門自然科學(xué)，研究的是我們身邊的一些事物，讓學(xué)生利用身邊的物體設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在上述情境下，教師沒(méi)有馬上得出向心力的概念，而是先拋出以下問(wèn)題：

問(wèn)題1 要使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可以怎么做？

問(wèn)題2 小球在光滑的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到哪些力？是什么力使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？這個(gè)力有什么特點(diǎn)？

通過(guò)自主探究，學(xué)生在觀察、體驗(yàn)、感悟中思考小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合外力是哪個(gè)？這個(gè)力起到什么作用？這些問(wèn)題將學(xué)生帶入實(shí)驗(yàn)探究的物理情況中，為更深入地開(kāi)展思維和探究活動(dòng)提供基礎(chǔ)和動(dòng)力.學(xué)生分小組進(jìn)行小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，然后小組交流，展示自己的實(shí)驗(yàn)成果，如圖3所示.

2.3 體驗(yàn)感悟，構(gòu)建新知

教師在學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，并沒(méi)有立即給出向心力的概念，而是向?qū)W生展示如圖4所示的自制“向心力演示儀”，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)、探究：

探究1 如何用1個(gè)乒乓球提起一個(gè)盛有水的礦泉水瓶？

探究2 改變乒乓球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、轉(zhuǎn)速，討論影響向心力大小的因素有哪些？

歸納總結(jié)：（1）向心力的方向時(shí)刻指向圓心；（2）向心力不是某一具體的力，其實(shí)是圓周運(yùn)動(dòng)的合外力；（3）向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小.

教師通過(guò)情境、問(wèn)題、探究，順利而自然地讓學(xué)生經(jīng)歷了向心力概念的建構(gòu)，讓學(xué)生深刻地理解向心力的概念.同時(shí)，學(xué)生在體驗(yàn)的過(guò)程中感悟到影響向心力大小的因素，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的提問(wèn)意識(shí)和探究能力.

2.4 誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)探究

上述實(shí)驗(yàn)，只能定性地得出影響向心力大小的因素，為了進(jìn)一步定量地探究向心力的大小F與物質(zhì)的質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r的關(guān)系，教師展示“向心力演示器”如圖5所示，通過(guò)視頻讓學(xué)生掌握儀器是如何工作的，最后讓學(xué)生四人一組定量驗(yàn)證，并最終得到F=mω2R或F=mv2R.

學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程，體驗(yàn)成功的樂(lè)趣，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、耐心的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神.

2.5 拓展提高，建構(gòu)模型

向心力是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的合外力，這在教學(xué)中是個(gè)難點(diǎn)，但同時(shí)也為物理模型的建立提供了生動(dòng)的素材.為強(qiáng)化和檢測(cè)學(xué)生對(duì)向心力的掌握情況，教師設(shè)計(jì)如下問(wèn)題：

問(wèn)題1 行車拐彎、老鷹在天空盤旋、小鋼球在碗中沿碗壁作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其向心力有什么特點(diǎn)？

問(wèn)題2 “水流星”和“雙人花樣滑冰”的運(yùn)動(dòng)有何區(qū)別？

教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自行車拐彎、老鷹在天空盤旋、小鋼球在碗中沿碗壁作圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行受力分析，再將上述“實(shí)物”去偽存真化為質(zhì)點(diǎn)，最后引出圓錐擺這個(gè)物理模型，讓學(xué)生感受一次物理模型的建立方法；通過(guò)分析“水流星”和“雙人花樣滑冰”的運(yùn)動(dòng)，幫助學(xué)生構(gòu)建豎直平面和水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型.這樣的教學(xué)，解決問(wèn)題的過(guò)程是由學(xué)生自主感悟和建構(gòu)的，而不是由教師“塞”給他的，學(xué)生不但鞏固所學(xué)知識(shí)，而且能夠構(gòu)建物理模型，解決實(shí)際問(wèn)題.

3 基于“問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式的思考

3.1 教學(xué)反思

本節(jié)課應(yīng)用“問(wèn)題·探究·建構(gòu)”課堂教學(xué)模式，通過(guò)一系列的問(wèn)題，讓學(xué)生逐漸感悟、探究、建構(gòu)向心力的概念.教學(xué)設(shè)計(jì)跟新課程的教學(xué)理念“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”相一致，讓同學(xué)感受到物理就在我們身邊，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.

縱觀整個(gè)教學(xué)過(guò)程，筆者覺(jué)得本節(jié)課的成功之處在以下幾個(gè)方面.首先，教師注重問(wèn)題引導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建知識(shí)，教學(xué)過(guò)程符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.在上課過(guò)程中，筆者每提出一個(gè)問(wèn)題，都會(huì)給學(xué)生引導(dǎo)、講解并給學(xué)生留出一定的思考時(shí)間，這充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性.其次，學(xué)習(xí)過(guò)程注重創(chuàng)設(shè)物理情境、充分挖掘生活物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊，視頻、微課、投影儀等儀器的使用更讓學(xué)生對(duì)科學(xué)產(chǎn)生親近感.比如，繩拉小球轉(zhuǎn)動(dòng)、乒乓球提礦泉水瓶、向心力演示器都讓學(xué)生產(chǎn)生極大的興趣.再次，注重師生交流、生生互動(dòng).在課堂中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)多，探究時(shí)間長(zhǎng)，充分實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí).

3.2 “問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

要想獲得有意義的知識(shí)，應(yīng)該讓學(xué)生置身問(wèn)題情境中對(duì)知識(shí)進(jìn)行主動(dòng)性建構(gòu)，提示真實(shí)的生活情境在學(xué)習(xí)中的內(nèi)在意義，以促進(jìn)知識(shí)的遷移.“問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式的精髓是教師引導(dǎo)學(xué)生置身于精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題情境中自主探究和知識(shí)建構(gòu)，該教學(xué)模式充分發(fā)揮了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人的特點(diǎn).顯然，它與傳統(tǒng)的講授、演示等教學(xué)方法相比，是一種更積極的學(xué)習(xí)方式.它不但能有效地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，而且提供給學(xué)生充分的動(dòng)手實(shí)踐、自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，能大大激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，并使學(xué)生在深入理解科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，提高了實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神.

3.3 采用“問(wèn)題·探究·建構(gòu)”教學(xué)模式應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）注意實(shí)效性原則.教學(xué)模式只是一種重要的教育科學(xué)研究方法，由于教學(xué)建模過(guò)程中是針對(duì)具體的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行歸納、總結(jié)、概括和抽象，所以任何一種教學(xué)模式都有它的局限性.因此，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和學(xué)科知識(shí)的特點(diǎn)，有意識(shí)地將這種教學(xué)模式結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為不同的教學(xué)方法加以應(yīng)用，并在應(yīng)用中進(jìn)一步總結(jié)、調(diào)整，從而使教學(xué)模式不斷地完善.

（2）堅(jiān)持以教導(dǎo)學(xué).解決課堂教學(xué)有效性問(wèn)題的關(guān)鍵在于，既要真正提升學(xué)生的主體性，又要努力發(fā)揮好教師的引領(lǐng)作用.教學(xué)中，教師應(yīng)充分發(fā)揮角色的主導(dǎo)性，導(dǎo)趣、導(dǎo)思和導(dǎo)行相結(jié)合，讓自己成為問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)者、學(xué)生興趣的激發(fā)者，學(xué)生建構(gòu)知識(shí)意義的促進(jìn)者、學(xué)生良好情操和健全人格的培育者.

（3）注重問(wèn)題設(shè)計(jì).首先，問(wèn)題設(shè)計(jì)應(yīng)具有情境性，融有情境的問(wèn)題更能引發(fā)學(xué)生的思考；其次，問(wèn)題設(shè)計(jì)應(yīng)具有針對(duì)性，教師要根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)水平和教學(xué)內(nèi)容，緊扣學(xué)生學(xué)習(xí)主題設(shè)計(jì)問(wèn)題；第三，問(wèn)題應(yīng)具有啟發(fā)性，符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，讓學(xué)生“跳一跳摘到桃子”；第四，問(wèn)題應(yīng)具有新異性，要有思維含量，要能激發(fā)學(xué)生的興趣，要能提高學(xué)生的能力，要能在學(xué)生心里造成一種懸而未決但又必須解決的求知狀態(tài)，從而培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí).