福建省仙游縣郊尾中學(xué) 陳麗欽

通過高中物理教學(xué)，學(xué)生應(yīng)該具備的的學(xué)科素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維與態(tài)度、實(shí)驗(yàn)探究等幾個(gè)方面。在物理課堂教學(xué)過程中，教師要注重將這些學(xué)科素養(yǎng)融入到其中，以助力學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)品質(zhì)。其中“體驗(yàn)式教學(xué)”“探究式教學(xué)”“問題導(dǎo)學(xué)”等教學(xué)模式相繼出現(xiàn)，為提高物理課堂教學(xué)效率的提高產(chǎn)生了積極的影響。本文就問題驅(qū)動(dòng)模式下的高中物理課堂教學(xué)策略，進(jìn)行研究與探討，以期能夠?yàn)槲锢斫處煵捎脝栴}式教學(xué)方法提供參考與啟示，提高高中生對(duì)物理的學(xué)習(xí)積極性。

一、問題鏈?zhǔn)缴钊虢虒W(xué)

問題鏈教學(xué)模式，最早稱為“PBL（problem based learning）教學(xué)模式”，主要是指在課堂中以問題為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索并進(jìn)行自主構(gòu)建的過程。該模式主要是讓學(xué)生具備自主學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)。問題鏈教學(xué)法就是建立在該模式的基礎(chǔ)之上讓教師能夠把學(xué)習(xí)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容整體設(shè)計(jì)成一個(gè)有組織、有邏輯，各個(gè)小體之間相互獨(dú)立，整體上又是層層遞進(jìn)的問題模式，在學(xué)生們解決問題的過程中，既體現(xiàn)出主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索的過程又增強(qiáng)了科學(xué)性思想的滲透。

高中物理的學(xué)習(xí)包括教師教學(xué)與學(xué)生自學(xué)，而教學(xué)主要包括理論課程與實(shí)驗(yàn)課程，這兩種課堂在教學(xué)形式上有一定的區(qū)別，但是在問題鏈教學(xué)法下，都需遵循大同小異的課堂組織形式。課堂教學(xué)就是指在一定的時(shí)間內(nèi)，將學(xué)習(xí)目標(biāo)轉(zhuǎn)化成一些收斂特性的問題鏈，將所有的問題節(jié)點(diǎn)全部都能夠在課堂上展現(xiàn)出來，而讓學(xué)生進(jìn)行提出疑問、分析問題、提出解決措施等對(duì)各個(gè)問題進(jìn)行解決。

霍爾頓曾說過，無論從邏輯上還是從歷史上講，力學(xué)都是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)及其他科學(xué)研究的典范，力學(xué)之于物理如同骨骼之于人體。因此，以高中物理人教版第一章描述運(yùn)動(dòng)的教學(xué)為例，教師可以把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成一系列的問題進(jìn)行構(gòu)建，如：

問題1：日常生活中，你見過哪些物理運(yùn)動(dòng)，它們的狀態(tài)是什么樣的？請(qǐng)你描述出來。

問題2：你認(rèn)為描述的這些運(yùn)動(dòng)有哪些共性呢？

問題3：在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否可以忽略該物體的形狀、大小等，把它看做是一個(gè)“點(diǎn)”呢？

問題4：在描述同一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，不同的人描述出來的狀態(tài)為什么不一樣？

問題5：如果要準(zhǔn)確地描述出物體運(yùn)動(dòng)的位置，你認(rèn)為有什么辦法？

通過一系列的問題，讓學(xué)生們從熟悉的日常生活開始，到不斷地深入地探索出描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)要素，質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系等。由淺及深，層層引導(dǎo)，讓學(xué)生們?cè)跐撘颇袑?duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行主動(dòng)的自我建構(gòu)，以便將所有的知識(shí)形成一個(gè)有機(jī)的整體。

二、問題情境式沉浸教學(xué)

學(xué)習(xí)始于疑問，當(dāng)學(xué)生開始對(duì)某個(gè)現(xiàn)象的存在產(chǎn)生疑問時(shí)，那么其就具備去學(xué)習(xí)的基本動(dòng)機(jī)了。新課改大力提倡學(xué)生才是課堂的主體，教與學(xué)的最終落腳點(diǎn)都是學(xué)生是否對(duì)所學(xué)的知識(shí)有所理解。因此，情境式教學(xué)法應(yīng)運(yùn)而生。它主要是指，在高中物理教學(xué)的過程中，通過創(chuàng)設(shè)出學(xué)生日常生活中熟悉的問題情境，通過問題的引導(dǎo)以及情境的渲染，讓學(xué)生進(jìn)行自主的探索，從而最終能夠?qū)W習(xí)到所有的知識(shí)點(diǎn)；其次也更能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

高中物理教學(xué)課堂中應(yīng)用問題情境式的教學(xué)法，中心的目標(biāo)就是通過讓學(xué)生探索問題、解決問題。這種教學(xué)法與問題導(dǎo)向最重要的區(qū)別就是它是由學(xué)生熟悉的情境開始的，而不是突如其來地、生硬地提出問題，在熟悉的情境中獲取學(xué)生們的共鳴，從而引起學(xué)生對(duì)問題的探索欲望和學(xué)習(xí)積極性。然后，在不斷地思考問題，運(yùn)用熟知的物理知識(shí)解決問題，最終提高學(xué)生的分析問題、解決問題的能力。

設(shè)計(jì)問題情境的方式也有很多種，首先，選取生活中常見的生活現(xiàn)象或者物體來進(jìn)行設(shè)置。例如，在學(xué)習(xí)《阻力》時(shí)，可以通過舉例鳥類的身體結(jié)構(gòu)有什么特殊之處？飛機(jī)的外形設(shè)計(jì)又是如何減小阻力的？我們?nèi)粘５钠嚍槭裁匆O(shè)計(jì)成流線型？你還知道日常生活中哪些增加阻力或者減小阻力的現(xiàn)象？通過代入生活中常見的事物來對(duì)抽象的概念進(jìn)行更為深入的理解。其次，可以通過在課堂上演示的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行情境設(shè)置。物理是一門研究自然科學(xué)的學(xué)科，對(duì)我們的日常生活有很大的啟發(fā)和作用，因此，物理學(xué)習(xí)中也存在很多實(shí)驗(yàn)。例如，在學(xué)習(xí)《自由落體》時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)在課堂上演示相關(guān)的自由落體實(shí)驗(yàn)，通過在真空筒中兩物體的自由落體速度、自然環(huán)境中兩物體的自由落體速度等現(xiàn)象提出問題，為什么會(huì)存在這樣的現(xiàn)象呢？引導(dǎo)學(xué)生自主探索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并能讓學(xué)生們主動(dòng)地尋求現(xiàn)象存在的科學(xué)解釋。最后，可以通過一題多解來創(chuàng)設(shè)問題情境。物理這門學(xué)科各個(gè)知識(shí)之間的聯(lián)系是十分緊密的，因而物理題目往往存在多種解法，從不同的角度去看問題就會(huì)存在不同的解題思路。教師進(jìn)行教學(xué)過程中也可以多多利用這一優(yōu)勢(shì)，鍛煉學(xué)生們舉一反三的能力。如在探索物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，不僅僅會(huì)描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，還要理解在不同的情況下物體的運(yùn)動(dòng)狀況，在電場(chǎng)中與在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有什么不一樣呢？由此，可以讓學(xué)生能夠?qū)W會(huì)全面地思考問題。

三、問題教學(xué)與現(xiàn)代教育技術(shù)的融合

新時(shí)代的到來，不僅僅讓生活發(fā)生了翻天覆地的變化，教學(xué)與學(xué)習(xí)方式也已經(jīng)隨之而改變。如今，在高中物理的教學(xué)中，不可或缺的是現(xiàn)代教育技術(shù)的參與?，F(xiàn)代教育技術(shù)不僅讓我們以更生動(dòng)的方式學(xué)習(xí)知識(shí)，還能讓我們從多種途徑獲取更多更先進(jìn)的知識(shí)信息。因此，在課堂中運(yùn)用現(xiàn)代化的教育技術(shù)，顯著地提高了課堂教學(xué)的效率。學(xué)生可以通過多種信息進(jìn)行學(xué)習(xí)，在課堂上對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行深入理解和運(yùn)用。

就目前而言，現(xiàn)代教育技術(shù)主要包括多媒體、微課、電子白板、雨課堂等APP的開發(fā)等，給學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)帶來高效的感受。同時(shí)，現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，對(duì)老師也提出了更高的要求，教師不再是獲得知識(shí)的唯一來源，而是幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者。教師更要將物理知識(shí)全面地吃透，在學(xué)生有疑問的時(shí)候能夠有效地幫助學(xué)生辨別知識(shí)的準(zhǔn)確與否。要選擇出重難點(diǎn)知識(shí)，通過設(shè)計(jì)具有引導(dǎo)力的問題，來引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)；然后，借助現(xiàn)代教育技術(shù)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行更為直觀的展示，讓學(xué)生能夠更加直接地接收到知識(shí)點(diǎn)。

例如，在學(xué)習(xí)《萬有引力與航天》這一章節(jié)時(shí)，教師通過描繪天體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生可能不能完全地理解相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，如開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律、太陽與行星間的引力、萬有引力定律等的理解和應(yīng)用。在學(xué)習(xí)較為復(fù)雜、抽象且離我們生活比較遠(yuǎn)的知識(shí)時(shí)，教師可以在課前將講解天體運(yùn)動(dòng)的微課小視頻發(fā)送給同學(xué)們進(jìn)行觀看，讓學(xué)生們?cè)谏险n前能夠?qū)μ祗w運(yùn)動(dòng)和萬有引力有基本的理解和想法。課堂上教師再圍繞知識(shí)難點(diǎn)提出問題，比如一種通信衛(wèi)星需要“靜止”在赤道上空的某一點(diǎn)，因此它的運(yùn)動(dòng)周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，那么估算一下通信衛(wèi)星離地心的距離大約是月心離地心距離的幾分之一？學(xué)生通過視頻軟件理解定理的同時(shí)，通過自主探究，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解答問題，深入理解知識(shí)的重難點(diǎn)，以提高物理教學(xué)效率和質(zhì)量。

四、以學(xué)生為中心的問題式教學(xué)

課程改革要求把課堂還給學(xué)生，還給學(xué)生并不是學(xué)生來決定課堂，而是將學(xué)生作為課堂的中心點(diǎn)，教師需要圍繞這個(gè)中心點(diǎn)來進(jìn)行上課。簡(jiǎn)而言之，就是教師要把學(xué)生的疑點(diǎn)和難點(diǎn)作為教學(xué)重點(diǎn)，讓學(xué)生理解知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)。因此，以學(xué)生為中心的問題式教學(xué)法就是在課堂有限的時(shí)間中，教師引導(dǎo)學(xué)生提出有價(jià)值的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探討，尋找問題的解決方法。以學(xué)生為中心，就是學(xué)生提出對(duì)于所學(xué)知識(shí)存在的疑問，學(xué)生自主探索出問題的答案，相比傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教師提問、學(xué)生回答的模式，更加充分地發(fā)揮出了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和解決問題能力的養(yǎng)成。因此，以學(xué)生為中心的問題式教學(xué)就是在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能夠積極地發(fā)現(xiàn)問題、主動(dòng)地提出問題、全方位地分析問題、高效地解決問題。

例如，在學(xué)習(xí)《曲線運(yùn)動(dòng)》時(shí)，教師可以通過一系列生活中常見的物體做曲線運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象讓學(xué)生初步地認(rèn)識(shí)曲線運(yùn)動(dòng)，如運(yùn)動(dòng)員投標(biāo)槍、扔鉛球、游樂園的過山車、大擺錘等，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡最后呈現(xiàn)出來的都是曲線，因此我們把不是直線的運(yùn)動(dòng)成為曲線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員扔鉛球時(shí)，鉛球在運(yùn)動(dòng)員的牽引力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，即運(yùn)動(dòng)員放手的一瞬間，鉛球就會(huì)立刻飛出。由扔鉛球?qū)嶒?yàn)可以看出，不同的方式時(shí)刻，鉛球飛出的方向也不一樣。因此，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，不同時(shí)刻的速度具有不同的方向。那么在扔鉛球的實(shí)驗(yàn)中，教師可以讓學(xué)生們開展自主提問，學(xué)生們踴躍提問，有問：“那么怎么做物體會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，怎么做物體就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)呢？”有的問：“曲線運(yùn)動(dòng)不同時(shí)刻所受的力不同的話，那怎么表示運(yùn)動(dòng)時(shí)物體所受到的不同的力呢？”有的問：“曲線運(yùn)動(dòng)在生活中有哪些應(yīng)用呢？”學(xué)生們提的問題，教師通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和思考，可以通過再次實(shí)驗(yàn)、可以通過假設(shè)演示等多種途徑，得出問題的答案。因此，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，對(duì)所學(xué)知識(shí)存在疑問的地方進(jìn)行提問，然后由教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解決問題，而不是把答案直接告訴學(xué)生，要讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)做到“知其然且知其所以然”。

五、問題任務(wù)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是物理課堂教學(xué)的重要途徑。教師給學(xué)生布置探究實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生帶著任務(wù)開展小組合作的探究性實(shí)驗(yàn)，提高問題解決能力和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作能力。如高二選擇性必修第一冊(cè)《重力加速度》的學(xué)習(xí)中，教師給學(xué)生布置“用單擺測(cè)量重力加速度”，測(cè)量所在地區(qū)的重力加速度的實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置的裝備以及實(shí)驗(yàn)操作的開展上，教師給予學(xué)生充分的自主性，讓學(xué)生以3～5人的合作小組來進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

在此過程中，學(xué)生基于物理學(xué)家惠更斯推導(dǎo)出的單擺周期計(jì)算公式，在擺角較小時(shí)，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)其周期公式得g=4π2l/T2，同時(shí)探討要測(cè)量出重力加速度，需要測(cè)量出那些物理量？如何來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和選擇實(shí)驗(yàn)器材？如何能夠有效地減小實(shí)驗(yàn)誤差，提升實(shí)驗(yàn)的精度？在問題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)有了比較清晰的方向和思路，也知道在實(shí)驗(yàn)過程中需要規(guī)避哪些“陷阱”。如擺長(zhǎng)的測(cè)量中，擺長(zhǎng)為線的長(zhǎng)度與小球半徑之和，實(shí)驗(yàn)過程中容易忽略小球半徑從而造成誤差，因而在測(cè)量之時(shí)，除了要精確地量出擺線的長(zhǎng)度，還要測(cè)量出小球的半徑的大小，這是實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)難點(diǎn)。在沒有專門的游標(biāo)卡尺幫助測(cè)量的情況下，學(xué)生想出借助侵入水中測(cè)量球體積，再根據(jù)球體積計(jì)算公式推導(dǎo)半徑的實(shí)驗(yàn)方法，提高了精度。在周期測(cè)量過程中，測(cè)量單擺做多次全振動(dòng)的時(shí)間，然后通過計(jì)算求出它的周期的測(cè)量值。實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)各個(gè)物理量的測(cè)量都做到精益求精，盡量地減少誤差、提高精度，各個(gè)實(shí)驗(yàn)小組都圓滿地完成了運(yùn)用單擺測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。以任務(wù)探究實(shí)驗(yàn)為契機(jī)，以問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，增強(qiáng)了學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

總之，學(xué)起于思，思源于疑。問題是思考的動(dòng)力，也是驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)的力量。高中物理課堂教學(xué)，要充分發(fā)揮問題的作用與價(jià)值，采用問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)策略來調(diào)動(dòng)學(xué)生物理思維，提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，以問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)，提升素養(yǎng)。