高婧　韓海生

【摘要】PBL教學模式是以問題為導向的學習方式，旨在通過團隊合作和交流，引導學生自主學習并找到問題的答案（1）.本文通過綜述PBL教學模式在物理教學中的實踐經(jīng)驗和研究成果，探討了PBL教學模式在物理實驗中的應用，以及對學生學習主動性和合作性的培養(yǎng).在本文中，我們將以探究動摩擦因數(shù)的測量為例，促進學生對問題處理思維角度的轉(zhuǎn)換以及合作交流與學習主動性的發(fā)展.

【關(guān)鍵詞】實驗教學；PBL教學模式；合作與交流；問題導向

1 引言

物理核心素養(yǎng)是指學生經(jīng)過物理學科的學習逐步形成的適應個人終身發(fā)展以及社會和時代發(fā)展的正確的價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是學生在物理學習的過程中形成的帶有物理學科性質(zhì)的品質(zhì).而PBL教學模式則通過引入真實世界的問題和情境，使學生能夠?qū)⑽锢碇R應用于實際情境中，培養(yǎng)學生的實踐能力和問題解決能力，教師為學生提供真實的與日常生活貼合的問題情境，問題要由易到難，步步深入，讓學生自行討論、分析和解決，有助于培養(yǎng)學生形成科學思維，更好地應對各種問題和挑戰(zhàn)，同時也增強了學生的團隊意識和合作交流能力.

2 PBL教學模式的應用探析

2.1 引入真實問題，改進教學方式，激發(fā)學生好奇心

PBL教學模式以問題為核心，在教學過程中，教師將一個與課程內(nèi)容相關(guān)的實際問題呈現(xiàn)給學生.這個問題應該是開放的，允許多種可能的解決方案，學生在解決問題的過程中，能夠感受到學習的實際意義，在面對問題時，會產(chǎn)生思考和探索的動機，從而更加主動地學習和探索知識，激發(fā)學生的學習興趣和主動性.除此之外，在PBL模式中，教師應全面掌控整個過程以促進學習活動的有效開展，教師是課堂的引導者而不是決策者，應發(fā)揮出學生的主體性和主動性.

例如 本次的作業(yè)要探究動摩擦因素的測量實驗，這是一個有趣且具有實際意義的實驗.教師將為我們播放冰壺比賽的視頻，并簡要介紹2022北京冬奧會的相關(guān)比賽.通過觀看視頻，學生能夠仔細觀察，并思考出其中的摩擦力知識，尤其是為什么需要提前刷冰面.尋找實驗方案的過程中，可以想到學過的初中物理知識.知道刷冰面可以改變冰面的粗糙程度，進而影響冰壺的摩擦力.于是，學生得出一個初步的探究方案：學生可以在實驗室里用不同的材料對冰面進行不同的處理，然后測量放在不同冰面上的物體在施加一定的力之后所產(chǎn)生的運動狀態(tài).這樣就可以對不同情況下摩擦力的大小進行測量和比較.

更重要的是，這次實驗不僅可以提高學生的實驗技能和科學思維，更能激發(fā)起學生的興趣，以及學生的民族自豪感和自信心.作為未來的青年學子，我們應該積極關(guān)注和參與到科學實驗當中，用自己的聰明才智為祖國的科技發(fā)展做出貢獻.

2.2 深化探究問題，小組合作交流，培養(yǎng)科學思維

當遇到復雜的現(xiàn)實問題，僅靠單個人難以解決.為了增強同學們的合作能力，需改變思維方式，實踐小組合作.（2）? .因此，分組合作探究是PBL模式教學中不可或缺的部分.根據(jù)維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論，由于學生的知識基礎(chǔ)和能力等方面的差異，小組中會形成多個最近發(fā)展區(qū)（3），因此，學生可以從不同的角度和經(jīng)驗中獲取新的見解和知識，總的來說，物理實驗小組討論可以提供一個互相學習和支持的環(huán)境，促進合作和團隊精神，提高學習效果，并幫助解決問題和困難.

例如 學生面對如何定量探究摩擦力大小的問題時，會思考探究摩擦力大小和壓力、接觸面粗糙程度之間的關(guān)系.在此階段，同學們需要在自己的小組中分享自己對問題的見解，這也是一個互相啟發(fā)，思維碰撞的重要階段；接下來小組根據(jù)討論的結(jié)果，依據(jù)本組的實驗方案，借助摩擦力實驗器，進行小組合作探究.

學生1：通過測量重物的重力，我們可以得知所受的壓力大小.為了改變壓力的大小，可以通過增加砝碼來進行.

學生2：實驗過程需要保持接觸面的粗糙程度穩(wěn)定，以探究壓力和滑動摩擦力之間的關(guān)系.連接儀器，記錄數(shù)據(jù)并作圖以進行實驗.注意實驗時的細節(jié)，確保準確記錄數(shù)據(jù).

教師要引導探究過程，實現(xiàn)師生合作，生生合作，師生共同探究，教師只有參與到學生的學習中去，成為學生的“學習伙伴”，才能更好的傳授知識.實現(xiàn)教學相長的共同發(fā)展，最終達到學習效果的最優(yōu)化.

學生3：由實驗得出的圖表而知，壓力和摩擦力之間存在線性關(guān)系，即壓力增大時，摩擦力也會相應地增大.

學生4：這說明滑動摩擦力的大小跟壓力的大小成正比.

同學們，老師提醒你們換一個角度，繼續(xù)探究課題.別忘了抓緊時間，同時做好上臺的準備哦！

學生3：我們更換接觸面重新實驗，并記錄數(shù)據(jù)以制作圖表.

學生2：通過觀察圖像，我們可以發(fā)現(xiàn)，斜率越大，滑動摩擦力就越大.

教師應該在學生完成探究任務(wù)時，給予充分的肯定，也為學生數(shù)理結(jié)合的適時應用給予高度表揚，從而使得成就動機能動地與物理環(huán)境發(fā)生作用，從物理環(huán)境中獲得感知，通過思維加工活動使學生的認知結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，然后再給物理環(huán)境以反作用.在探究過程中，教師應當隨時關(guān)注每個小組的進展，以保證每個小組都能按時完成任務(wù)（4）；在學生分組探究的過程中，教師應該給予充足的思考和討論時間.學生需要時間來思考、辯駁和分析.同時，教師也要給學生更多的時間來完善和修正自己的結(jié)論，從而獲得更深入的理解.

2.3 回顧問題情境，學生成果展示，完成知識整合

在PBL教學模式的推動下，學生需要更加積極地探索和建構(gòu)相關(guān)的物理學科知識結(jié)構(gòu)，深入探究其本質(zhì)和規(guī)律，而不是僅僅簡單背誦和記憶表面現(xiàn)象.通過實際研討、修正和再研討的過程，學生才能夠真正掌握物理學，并在今后的學習和工作中取得成功.因此，保持好奇心、積極思考和不斷探索各種知識來源至關(guān)重要.在所有小組完成實驗后，教師應該鼓勵自由探討的學術(shù)氛圍，隨機抽取組內(nèi)成員進行成果匯報，并對其中蘊含的重點知識進行強調(diào).不同小組的探究成果可能會有所不同，但教師應該欣賞不同聲音的存在，并鼓勵學生們思考和互相學習.通過這種方式，學生們能夠更加清晰地回憶起自己整個思考的過程，總結(jié)運用的方法和知識，在今后面對物理問題時保持靈活和敏銳.

學生1：滑動摩擦力的大小跟壓力的大小成正比.

學生2： 斜率的大小代表滑動摩擦力與壓力成正比例關(guān)系的常數(shù)大小.因此，從實驗結(jié)果來看，接觸面越粗糙，成比例的常數(shù)也越大.這說明了在實際生活中，當兩個接觸面越粗糙時，它們之間的相對運動會導致更大的滑動摩擦力.

教師點評學生的探究成果，并完善動摩擦因數(shù)實驗，達到知識整合的目的.

例如 動摩擦因數(shù)的測量可以依據(jù)滑動摩擦力公式，利用常用的實驗器材設(shè)計實驗進行測量，也可以利用牛頓運動定律和動能定理利用打點計時器、光電門、斜面等器材設(shè)計實驗進行測量.測定動摩擦因數(shù)實驗一般結(jié)合在“測量做直線運動物體的瞬時速度”，“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”等實驗中考查.實驗的原理是：用打點計時器等裝置測出物體以勻速或變速運動的加速度，再借助牛頓第二定律計算動摩擦因數(shù)；或利用平衡條件、動能定理或能量守恒定律等方法來計算動摩擦因數(shù).

2.4 檢驗實驗成果，提高應用能力，實現(xiàn)知行合一

PBL教學法相比于傳統(tǒng)教學法，更加看重知識獲取后的應用情況，該方法的教學效果常常根據(jù)學生能否解決現(xiàn)實問題來檢驗，在學生匯報實驗成果后，教師要引導學生利用實驗結(jié)論回答情境問題.將所學知識進行整合和內(nèi)化，形成一套能夠靈活運用的知識體系.在實驗結(jié)束時，給學生布置開放性任務(wù)，再次對學習成果進行運用，加深學生對新知識的理解，提高應用能力.

例如 《摩擦力》是高中物理教學中考點較高的一節(jié)，在日常生活中有著不可替代的作用.在實驗結(jié)束后布置問題：分析在滑輪系統(tǒng)中，完成吊裝任務(wù)的工作原理，通過問題檢驗學生的學習成果，深化其對滑動摩擦力的理解.在組織學生從定義，特點，作用效果，表達形式及應用等對本節(jié)課的內(nèi)容進行梳理，形成直觀清晰的認識.在對知識進行總結(jié)時，也要對學生的課堂表現(xiàn)進行總結(jié)，利用提前設(shè)計好的自評表組織學生進行自評，小組討論開展互評.

3 結(jié)論

PBL教學模式與傳統(tǒng)的教學模式相比，通過生活中的物理現(xiàn)象，提出一系列問題來探究物理問題，以此來激發(fā)學生的物理學習興趣.學生不僅掌握了實驗的內(nèi)涵，而且加深了對實驗的理解，解決生活情境中的物理問題，加強學生對其的應用；以問題驅(qū)動進行教學，能培養(yǎng)學生解決問題的能力，幫助學生樹立自信；通過小組交流合作的方式來解決問題，營造愉快和諧的氛圍.學生作為課堂的主人，要積極參與課堂，發(fā)揚主體精神，通過自主學習，不斷培養(yǎng)自己的學習興趣，提高學習效果.同時，PBL教學模式對學生學習能力的提升有著顯著的影響.PBL不僅僅是知識的傳授，更是學生自主學習和解決問題的過程.在這個過程中，學生需要充分利用團隊合作和個人思考能力才能夠掌握知識和技能，并解決實際問題.然而，PBL也對教師的要求更高了.教師需要不斷提升自己的專業(yè)素質(zhì)，充分發(fā)揮自己的主導作用，對學生進行及時的引導和提醒.對于課堂上積極性不高和學習能力較弱的學生，教師需要特別關(guān)注，并采取有效的措施幫助他們.例如，可以提供更多的實例和輔導材料來幫助他們掌握知識點.對于積極性較高的學生，教師也需要督促他們及時鞏固所學的概念.

參考文獻：

［1］杜翔云，鐘秉林，Anette Kolmos.以問題為基礎(chǔ)的學習理念及其啟示[J].中國高等教育，2008（02）：20-24.

［2］張婷焰.論高中物理教學中合作學習模式的效果[J].教育研究，2021，3（9）.

［3］李剛，侯恕，唐恩輝，最近發(fā)展區(qū)理論指導下的中學物理實驗追問式教學[J].物理教師，2015，36（07）：24-27+30.

［4］匡莉，吳廣國，鄒斌.基于分組討論式教學法的高中物理習題教學[J].教學與管理，2017（09）：116-118.

［5］馬曉霞.問題教學法在高中物理教學中的應用[J].考試周刊，2022（03）：119-122.

（通訊作者：韓海生）