物理課堂問題化教學初探

問題化教學（PEI：Problem Enriched Instruction）是指以一系列精心設計的類型豐富、質量優良的有效教學問題（教學問題集）來貫穿教學過程，激發學生的學習興趣和培養學生解決問題的認知能力，促進高級思維技能的發展，實現其對課程內容持久深入理解的一種教學模式[1]。

物理課堂問題化教學是基于新課程背景下如何實現以學生為主體的課堂教學的實踐研究，要求教師創設具有物理學科特征的學習情境，并圍繞情境精心設計一系列類型豐富、引發學生思考的有效教學問題（教學問題集）來引發學生思考，并通過設計學生活動激發學習興趣，掌握解決物理問題和體驗物理的方法。

一、新課程對物理課堂教學的要求

新課程標準指出：改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力與交流和合作的能力。新課程從現代社會對人才的需求向教育提出了新的要求，傳統的知識性學習已開始向現代化的發展性學習轉變。面對新的教育形勢，教育專家及工作在教育第一線的教師都在不斷地探索與嘗試新的教學方法，以求達到更好的教學效果。物理課堂問題化教學就是基于新課程對物理課堂的教學要求而提出的。

二、物理課堂問題化教學實施策略

優質的物理課堂教學應該引導學生觀察生活現象、提出物理問題、解決物理問題，突出強調重過程、重情感、重生活的教學理念，問題化教學是以創設問題情境、提出有效問題、組織學生活動三個主要環節展開教學。

在Bernice McCarthy提出的4MAT模式中曾采用四何問題分類法：“lgFgjwO0zQh10JzVRVheAA==是何、為何、如何、若何”。是何：通常指以What，Who，When，Where為引導，指向一些表示事實性內容的問題。為何：通常指以Why為引導，指向一些表示目的、理由、原理、法則、定律和邏輯推理的問題。如何：通常指以How為引導，指向一些表示方法、途徑與狀態的問題。若何：通常是以what...if...為引導的，指向一些表示條件發生變化，可能產生新結果的問題[2]。

【案例】“自由落體運動”的問題化教學設計

自由落體運動作為勻變速直線運動的實例，對已有一定運動學知識的學生而言，具有較好的進行探究學習的基礎。把本課內容設計成圍繞幾個核心問題的探究式學習，通過問題的探究讓學生達到掌握知識、提高能力的目的。本課在教學上主要解決的核心問題是：①所有物體的自由下落的運動都相同嗎？②自由下落的運動是一種什么性質的運動？如何定量描述這種運動？③對于實際運動，我們一般如何進行研究？

1.設計實驗情景，提出探究問題，激發學生學習興趣。

首先讓學生以2人為1組進行“測測你的反應時間”的小實驗，實驗中學生的不同反應時間、不同的實驗器材和未知運動性質等因素為進行探究提供了較好的前提條件。通過對小實驗的討論和現象分析提出以下3個問題：①實驗中不同棒自由下落的運動情況一樣嗎？②棒自由下落的運動是初速為零的勻加速運動嗎？③如果棒做勻加速運動，則棒自由下落運動加速度a的值是多少？

2.設計以學生活動為主的探究問題，激活學生學習思維。

探究問題1：不同棒自由下落的運動情況一樣嗎？設計3個學生活動：①在各小組間選擇不同材料的棒，如木棒、金屬棒、塑料棒進行對比實驗。②研究1張紙與1枚硬幣的落地時問，實驗研究中設計1張平整的紙和捏成1團的紙進行比較，并演示牛頓管實驗加深感悟。③提供如比薩斜塔等擴展資料，讓學生通過資料檢索的方式進行探究。通過這樣3個學生活動，引導學生得出：在忽略空氣阻力的情況下，不同物體下落的運動是完全相同的。

探究問題2：棒自由下落的運動是初速為零的勻加速運動嗎？設計2個學生活動：①用紙帶進行實驗研究。首先讓學生以小組為單位利用打點計時器進行自由落體運動的紙帶實驗，選擇幾條較為理想的紙帶在實物投影儀下共同進行測量、計算，分享實驗成果。②提供并介紹如頻閃照片、落棍實驗等實驗資料讓學生通過檢索資料的方式得到有用信息進行探究。進而引導學生討論判定勻變速運動的方法，把實驗結論落實到判定△X是否相等上。通過這樣2個學生活動，啟迪學生得出：自由下落物體的運動是初速為零的勻加速運動。

探究問題3：棒自由下落運動的加速度a的值是多少？在探究問題2的基礎上利用△X=aT2進行研究，并設計3個學生活動：①利用實驗中得到的紙帶數據進行計算，得出a的值。②提供頻閃照片資料，利用照片上提供的資料進行計算、探究，并與由紙帶計算得到的a值進行比較，得到重力加速度g的概念。③介紹如滴水實驗等測定重力加速度g值的方法及查閱各地g的數值，組織學生討論g值存在偏差的原因，并提出后續的研究課題——g隨緯度、高度變化的原因分析。

3.評價。

（1）創設問題情境，關注提出問題的過程。愛因斯坦說：“提出問題往往比解決問題更重要。”同樣的問題，提出的過程不同，其效果不同。在本課中通過小實驗的方式使學生在解決實際問題中，營造思維沖突的實驗情景，從而提出問題。這樣以實驗為背景提出的問題有明確的目標和任務，從而有效地激發了學生進行探究的欲望。教學中創設提出問題的情境非常重要，通常我們可以從實驗、游戲、學習資料中尋找引發思維沖突的關鍵點，并以此設計問題進行探究，常常會達到較好的教學效果。

（2）設計簡易實驗，關注身邊的教學資源。物理實驗是培養學生科學素質的重要途徑，物理實驗不僅能激發學生學好物理的興趣，而且能有效培養學生對知識再次發現與探索的學習觀念，激勵學生的探索精神，使學生在實驗操作和實驗探究過程中獲得知識、發展技能、培養能力特別是創新能力。而簡易實驗具有取材方便、直觀明了等特點。在本課中許多實驗器材都是學生身邊現成的教學資源如木棒、金屬棒、紙、硬幣等。物理教學需要我們多做實驗、做好實驗，而探究學習更需要大量器材的分組實驗。因此，設計簡易實驗，利用好身邊的教學資源，是物理教學中有效開展探究學習的重要手段。

（3）體驗成功探究，關注積極情感的激發。情感是人們對客觀事物是否符合個人的需要而產生的態度的體驗，情感產生于人們對事物的認識過程，是一個人心理活動的表現。積極的情感會產生巨大的精神動力，從而激發人的潛能，達到提高效率、戰勝困難的作用。

本課中，從提出問題的實驗到分解成3個探究問題，就是幫助學生設置臺階分解難點，使每個學生都能自己獨立地完成探究學習的過程，讓每個學生在探究學習中都得到成功的體驗，并從成功體驗中激發出積極的學習情感。我們在教學中應著力發現適合學生探究的問題，努力把復雜問題分解成幾個簡單問題，確保學生順利完成探究的過程，使探究的過程成為學生才華展示的平臺，成為積極情感有效激發的方式，使學生在知識和能力、態度與情感等方面都得到培育與發展。

物理課堂問題化教學的宗旨是：教師要善于發現物理問題，學生要主動提出物理問題；教師要引導學生解決物理問題；學生要喜歡思考物理問題。物理課堂問題化教學就是創設具有物理特征的問題情境，組織學生用物理的方法和手段發現問題、提出問題，引導學生在形式多樣的活動中以自主為主的方式尋找解決問題的方法和途徑。這種模式讓學生親歷知識的形成與應用的過程，感受物理探索的樂趣，激活學生的思維，從而更好地理解和掌握物理知識。從而達到“人人學有價值的物理，人人都能獲得必需的物理，不同的人在物理學習上得到不同的發展”的物理教學目標。

參考文獻：

[1]胡小勇，祝智庭.問題化教學設計——信息技術促進教學變革.教育科學出版社，P50.

[2]胡小勇.問題化教學設計，P60-61.