中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2025）18-0068-03

高中物理與生活密切相關(guān)，因此，提升高中物理教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力至關(guān)重要.“圓周運(yùn)動(dòng)”作為力學(xué)的重要組成部分，以其獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)形式和豐富的物理內(nèi)涵，為學(xué)生提供了深入理解力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的寶貴機(jī)會(huì)，但其相關(guān)概念比較抽象，涉及的計(jì)算比較復(fù)雜，給學(xué)生的學(xué)習(xí)造成一定困難.問題鏈?zhǔn)且幌盗芯脑O(shè)計(jì)、相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)的問題集合，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們從已知出發(fā)，逐步深入未知領(lǐng)域，還能夠在解決問題的過程中，鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力和問題解決能力，將問題鏈應(yīng)用于高中物理教學(xué)對(duì)促進(jìn)學(xué)生概念建構(gòu)與思維發(fā)展具有重要意義.

1高中物理問題鏈設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1. 1 堅(jiān)持學(xué)科立場(chǎng)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

問題鏈的設(shè)計(jì)應(yīng)始終圍繞高中物理學(xué)科的核心內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)展開.教師需要清晰把握課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，明確每一節(jié)課或每一個(gè)教學(xué)單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)，確保問題鏈能夠緊密圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)，提高問題鏈的針對(duì)性和有效性.

1.2創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)問題意識(shí)

問題情境是激發(fā)學(xué)生思考和興趣的重要手段.在設(shè)計(jì)問題鏈時(shí)，教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活實(shí)際或具有趣味性的物理情境，讓學(xué)生在解決具體問題的過程中感受物理的魅力和價(jià)值，并將抽象的物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系，進(jìn)而在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的過程中逐漸增強(qiáng)問題意識(shí)和探究精神.

1.3 注重內(nèi)在邏輯，設(shè)問應(yīng)有深度

問題鏈中的每個(gè)問題都應(yīng)承載特定的教學(xué)任務(wù)，或引導(dǎo)學(xué)生回顧已知，為新知識(shí)的學(xué)習(xí)鋪設(shè)基石；或激發(fā)學(xué)生思考，促使他們運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)與方法綜合分析問題；或幫助學(xué)生揭示物理現(xiàn)象背后的深層邏輯，從而保證問題鏈的邏輯性和連貫性1.此外，教師應(yīng)注重問題的開放性與啟發(fā)性，避免使用過于封閉或絕對(duì)化的表述方式，以激發(fā)學(xué)生的探索欲與創(chuàng)造力.

1.4設(shè)計(jì)形式多樣，追求功能各異

不同形式的問題可為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并滿足不同學(xué)習(xí)風(fēng)格和能力水平學(xué)生的需求，既能有效激發(fā)學(xué)生好奇心與探索欲，又能促使他們從不同角度、不同層面去審視和理解物理知識(shí)[2].同時(shí)，教師應(yīng)注重問題的功能性，盡可能使不同類型的問題承載不同的教學(xué)功能，并將這些問題穿插組成問題鏈，這有利于學(xué)生從低到高、從表層到深層、從簡單到復(fù)雜的思維發(fā)展，最終形成高效課堂.

2 巧用問題鏈提升高中物理教學(xué)效果的策略

2.1 設(shè)置引入問題鏈，強(qiáng)化整體感知

對(duì)于有難度的教學(xué)內(nèi)容，教師的首要任務(wù)是激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲，使學(xué)生快速進(jìn)人學(xué)習(xí)狀態(tài)并對(duì)知識(shí)產(chǎn)生整體感知.引入問題鏈?zhǔn)情_啟學(xué)生思維大門的鑰匙，通常以生活中的常見現(xiàn)象為載體，能夠迅速吸引學(xué)生的注意力，從而為后續(xù)深人學(xué)習(xí)鋪設(shè)基石[3].因此，教師在物理課程開始時(shí)，應(yīng)精心構(gòu)思引入問題鏈，使學(xué)生在好奇心的驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)投人學(xué)習(xí).

以魯科版高中物理必修第二冊(cè)第3章“圓周運(yùn)動(dòng)”為例（下文均以此版本此章節(jié)為例），教師應(yīng)設(shè)計(jì)以下引入問題鏈.

問題1：請(qǐng)描述一個(gè)你在生活中看到的物體做圓周運(yùn)動(dòng)的例子.

問題2：你認(rèn)為描述一個(gè)物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要以下哪些要素（旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度、圓周半徑、圓周角速度）.

問題3：物體的大小和形狀對(duì)它做圓周運(yùn)動(dòng)有影響嗎？請(qǐng)舉例說明.

問題4：當(dāng)我們乘坐摩天輪時(shí)，為什么感覺到的是平穩(wěn)地上升而不是在做圓周運(yùn)動(dòng)？

問題5：如果我們將一個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體簡化為一個(gè)點(diǎn)，那么在什么情況下這種簡化是合理的？

在上述問題鏈中，生活中的圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象對(duì)學(xué)生來說既親切又有熟悉感.學(xué)生可以從旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇葉片、旋轉(zhuǎn)木馬、陀螺等現(xiàn)象出發(fā)，初步意識(shí)到描述圓周運(yùn)動(dòng)所需的要素，再通過層層遞進(jìn)的問題，突出“簡化物體為質(zhì)點(diǎn)\"這一概念的重要性.很明顯，問題5是整個(gè)問題鏈的核心，但是如果沒有前面四個(gè)引入問題作為鋪墊，學(xué)生直接將現(xiàn)實(shí)物體簡化為“點(diǎn)”的概念會(huì)顯得突兀且缺乏過渡.通過這樣的引入問題鏈，學(xué)生能夠自然過渡到圓周運(yùn)動(dòng)的正式學(xué)習(xí)之中.

2.2 設(shè)置遞進(jìn)問題鏈，深度發(fā)展思維

遞進(jìn)問題鏈?zhǔn)侵赴凑找欢ǖ倪壿嬳樞?，從簡單到?fù)雜、從基礎(chǔ)到深入提出一系列相關(guān)聯(lián)的問題，有利于學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而在復(fù)雜場(chǎng)景的知識(shí)應(yīng)用中逐漸提升思維水平.在“圓周運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中，為了發(fā)展學(xué)生的思維，教師應(yīng)遵循以下思路設(shè)置遞進(jìn)問題鏈：首先，從圓周運(yùn)動(dòng)的含義和特點(diǎn)等基礎(chǔ)概念入手，引導(dǎo)學(xué)生理解基本原理，幫助學(xué)生建立對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的基本認(rèn)知，為后續(xù)更深層次的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[4].其次，教師應(yīng)該深化問題層次，引導(dǎo)學(xué)生探討速度、角速度和周期等物理量之間的關(guān)系以及相互作用，以便讓學(xué)生更深入地了解各個(gè)物理量之間的聯(lián)系，從而更好地把握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的本質(zhì).再次，教師應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)展問題的范圍，如讓學(xué)生探討“一個(gè)物體在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的向心力，以及改變物體質(zhì)量或者運(yùn)動(dòng)速度時(shí)向心力產(chǎn)生的變化”，促使學(xué)生將抽象概念與具體的物理現(xiàn)象相結(jié)合，加深對(duì)向心力的理解.最后，教師應(yīng)該設(shè)置綜合性問題，如分析“摩天輪上的乘客所感受到的向心加速度，以及空氣阻力影響下的真實(shí)圓周運(yùn)動(dòng)”，使學(xué)生在不斷思考中逐漸掌握更加深入的知識(shí)，并同步提升思維能力.

2.3 設(shè)置彈性問題鏈，強(qiáng)化自主創(chuàng)造

在面對(duì)復(fù)雜多變的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，具備創(chuàng)造性思維的學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)新的解決方案，并能夠更好地適應(yīng)未來的挑戰(zhàn).彈性問題鏈?zhǔn)墙虒W(xué)過程中教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和需求所設(shè)計(jì)的靈活性和開放性問題.在彈性問題鏈下，學(xué)生可以在一定程度上自由發(fā)揮，提出自己獨(dú)特的見解，從而逐漸提升主動(dòng)性和創(chuàng)造性.在“圓周運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，教師應(yīng)設(shè)計(jì)如下問題.

問題1：在日常生活中，哪些現(xiàn)象可以視為圓周運(yùn)動(dòng)的例子？請(qǐng)列舉至少三個(gè)例子，并嘗試用物理語言描述這些運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).

問題2：如果要設(shè)計(jì)一個(gè)模擬圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)你描述這個(gè)裝置應(yīng)該如何構(gòu)造？需要哪些材料？

問題3：請(qǐng)?jiān)O(shè)想物體正在做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情境，嘗試描述這個(gè)物體的速度、加速度以及受力情況，并解釋其速度發(fā)生變化的原因.

上述問題給予了學(xué)生較大的思維空間.問題1中，學(xué)生可以通過觀察周圍環(huán)境中的旋轉(zhuǎn)門、旋轉(zhuǎn)木馬等常見物體，體驗(yàn)和描述圓周運(yùn)動(dòng)；問題2要求學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；問題3鼓勵(lì)學(xué)生在虛構(gòu)的情境中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，解釋復(fù)雜的物理現(xiàn)象，從而加深對(duì)非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解.

2.4設(shè)置遷移問題鏈，促進(jìn)知識(shí)遷移

遷移問題鏈?zhǔn)侵改軌蛞龑?dǎo)學(xué)生將已掌握的知識(shí)、技能或方法應(yīng)用于新的情境或問題中的一系列問題的集合.在物理學(xué)科中，盡管物理現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，但其背后的物理規(guī)律卻具有普適性和簡潔性.當(dāng)學(xué)生能夠基于某一物理定理或定律，自主構(gòu)建邏輯推理模型，并在現(xiàn)實(shí)中找到解決問題的新方法時(shí)，便實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的有效遷移，達(dá)到了深度學(xué)習(xí)的層次.例如，在“圓周運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中，教師應(yīng)設(shè)計(jì)以下遷移問題鏈.

問題1：請(qǐng)用自己的話描述什么是向心力，并給出一個(gè)日常生活中的例子來說明向心力的作用.

問題2：當(dāng)一個(gè)物體繞固定軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，如何確定它所受向心力的大??？

問題3：實(shí)驗(yàn)中常用哪些方法來測(cè)量向心力？

問題4：除了實(shí)驗(yàn)室常用的測(cè)量方法外，還有哪些方法可以間接測(cè)量一個(gè)物體在圓周運(yùn)動(dòng)中所受的向心力？

在上述遷移問題鏈中，問題1從“圓周運(yùn)動(dòng)”的核心概念出發(fā)，讓學(xué)生用自己理解的語言來闡述基本的物理規(guī)律；問題2則遷移到這一規(guī)律的具體表現(xiàn)層面，即如何計(jì)算向心力；問題3遷移到驗(yàn)證這一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)手段層面；問題4是整個(gè)遷移問題鏈的核心，要求學(xué)生基于問題1中提到的向心力概念，設(shè)計(jì)出新的測(cè)量方法.

2.5 設(shè)置探究問題鏈，強(qiáng)化問題解決

探究問題鏈?zhǔn)前l(fā)掘物理現(xiàn)象本質(zhì)、歸納物理規(guī)律的有效手段，能夠促使學(xué)生從物理現(xiàn)象、概念、定理等淺層學(xué)習(xí)過渡到深度學(xué)習(xí).由此可見，探究問題鏈具有意義建構(gòu)功能，能夠促使學(xué)生在探究過程中不斷補(bǔ)充舊知識(shí)體系，形成新的知識(shí)體系，從而利用新的知識(shí)結(jié)構(gòu)順利解決問題.例如，在“圓周運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中，教師應(yīng)設(shè)計(jì)如下探究問題鏈.

問題1：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，物體的線速度方向是否始終沿軌跡的切線方向？為什么？

問題2：向心力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向有何關(guān)系？它是如何影響物體的運(yùn)動(dòng)軌跡的？

問題3：如果將一個(gè)小球系在繩子的一端，然后在水平面內(nèi)讓它做圓周運(yùn)動(dòng)，繩子上的張力與向心力之間是否存在直接關(guān)系？如果繩子突然斷裂，小球會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？

問題4：排除所有理想化假設(shè)，考慮空氣阻力等因素，物體在實(shí)際的圓周運(yùn)動(dòng)中是否仍然保持勻速？如果考慮這些因素，物體的速度會(huì)發(fā)生怎樣的變化？

問題5：假設(shè)現(xiàn)在有一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球，用一根長度為 L 的輕繩連接，使其在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng).為了保證小球在最高點(diǎn)不脫離軌道，需要滿足哪些條件？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的理論.

從上述探究問題鏈來看，問題5是整個(gè)問題鏈的核心，但其根本價(jià)值并不在于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的精確性，而在于引導(dǎo)學(xué)生通過探究過程，認(rèn)識(shí)到圓周運(yùn)動(dòng)中涉及的各種力的作用及其相互關(guān)系，從而消除物理學(xué)中絕對(duì)理想化的狀態(tài)，這也是探究問題鏈的價(jià)值所在.

3 結(jié)束語

綜上所述，問題鏈的設(shè)計(jì)與實(shí)施不僅有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還能有效促進(jìn)其思維能力的發(fā)展和知識(shí)的遷移應(yīng)用.通過合理設(shè)置引入、遞進(jìn)、彈性、遷移及探究問題鏈，教師能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，從而提高高中物理教學(xué)質(zhì)量.

參考文獻(xiàn)：

[1］馬海霞.高中物理教學(xué)中巧用“問題鏈”激活課堂的研究[J].甘肅教育研究，2024（09）：71-73.

[2]汪少宇.高中物理力學(xué)教學(xué)中使用問題鏈教學(xué)的策略[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2024，53（11）：50 -52.

[3］楊發(fā)茂.高中物理問題鏈設(shè)計(jì)策略研究[J].教育觀察，2024，13（08）：92-95.

[4］楊鳳樓.促進(jìn)高中物理深度學(xué)習(xí)的“問題鏈”策略研究[J].物理教師，2021，42（06）：34-37.

[責(zé)任編輯：李 璟]