精設課堂問題鏈提升高中物理教學實效

王余祝

摘要：根據物理的學科特點，提升高中物理課堂教學實效的關鍵在于精設課堂問題鏈，一是教師在教學過程中所設計的問題，目標明確并符合實際，從學生的已有知識或潛概念、課堂演示實驗及學習過程中的常見錯誤入手；二是要將教學中的重點、難點及學生可能出現的疑惑通過問題鏈的形式進行呈現。問題鏈的設計要具有適切性、指向性和程序性。

關鍵詞：精設；問題鏈；課堂教學；實效一、問題的提出

精確、恰當的課堂教學問題鏈對提升課堂教學實效、啟發學生的思維、發展學生智力有其獨到的功效。這也是新課程標準對高中物理課堂教學的要求。因此，精設問題鏈，一要精心設計問題，目標指向明確；二是要把問題形成鏈狀，呈現梯度，從而引發學生質疑、探究并提出新的問題，讓學生感受學習物理的樂趣，并快樂學習，從而真正實現學生的主體性地位，真正提升物理課堂教學實效。

二、精設高中物理課堂問題鏈的幾個原則

在課堂教學中，教師要根據學生已有的知識、經驗、認知水平及學習過程中的常見錯誤，從實際教學要求出發，促進并引導學生對教師所設計的問題鏈進行思考、討論及解答，進而提出新的問題。因此，問題鏈的設計應符合以下原則：

1.適切性原則教師設計的問題鏈既是為了突破教學重點、難點，也是為了讓學生經過努力能夠達到“最近發展區”。問題鏈既要具有一定的難度，也能讓大多數學生經過思考后都能解答，從而激發學生的好奇心、求知欲并積極思維，就像摘樹上的“桃子”，既非唾手可得，又非可望而不可及，要讓學生“跳一跳，夠得著”。這就要求教師在設計問題時充分考慮學生現有的知識水平，考慮該課教學內容與之前所學內容是否有可連結的知識點以供再度開發，進而設計。

2.指向性原則教師設計的問題鏈是為突破教學重點和難點服務的，在物理課堂教學中，教師想要達成什么樣的教學目標，解決學生什么樣的問題，必須明確，即問題鏈的設計應具有明確的指向性。根據學生的認知水平，設計一組有啟發性、層次性、難易適中的問題，明確指向教學重點和難點，從而避免教學中的盲目性和隨意性。

3.程序性原則高中物理課堂教學中，教師所設計的問題鏈應具有程序性，即各問題之間應具有一定的梯度。問題的設計是為了突破教學重點、難點等教學目標服務的。教師所設計的問題應由易到難、由簡到繁，由小到大，由表及里，層層推進，步步深入。圍繞教學重點和難點，使各個問題相輔相成，配套貫通，即形成問題鏈。

三、精設高中物理課堂教學問題鏈的有效策略

基于問題鏈的高中物理教學模式以問題為主線，以培養學生思維能力為核心。問題既是教學的起點和主線，也是教學的終點和延伸。問題的提出和解決不僅是為了增進知識，更重要的是為了引發更多的新問題，啟發思維、激發創新。

任何一個問題鏈都應基于課堂教學的重難點，問題指向明確，并層層鋪開，逐步體現問題的層次性和梯度性，引發學生提出新的問題、新的見解，讓學生思維得到錘煉，舉一反三。筆者在實際課堂教學中，從學生已有知識或潛概念、課堂演示實驗及學生常見錯誤三個方面入手，精設課堂教學問題鏈，激發學生的求知欲，培養學生分析、解決物理問題能力。

1.從學生已有知識或潛概念入手，消減物理概念、規律的理解難度高中物理教學過程中，存在一些比較抽象的物理概念、難以理解的物理規律。如加速度概念，這就需要教師在教學過程中，恰當揭示物理概念、規律的實質及蘊含的物理思想，設置合理的問題情境，精設問題鏈來幫助學生在分析解決問題過程中將物理概念、規律得以理解和消化。

案例1：加速度是學生在高中物理學習過程遇到的第一個比較難理解的物理概念。由于其概念比較抽象，初中沒有接觸到，在教學過程中應降低學生的思維發展的梯度，將物理概念進行“稀釋”，設計一些“小步子”，為了達到這一目的，筆者在教學過程中設計了以下問題鏈，取得了較好的教學效果。

情境： A、B、C三個物體分別做變速直線運動，列出具體的初、末速度及時間。并設計以下幾個問題讓學生回答并計算：

1.哪個物體的速度最大？

2.哪個物體的速度改變最大？

3.哪個物體的速度改變最快？

思考：加速度的大小與速度的大小和速度改變量的大小有關嗎？

教師在設計問題鏈時，要注意將學生已有知識或潛概念引導到正確的理解思路上來，學生對這樣的物理概念的理解也就不再那么難了。上述案例中，學生在已有速度這一知識的基礎上，通過對具體問題的分析從而引出加速度的概念，降低了學生學習這一概念的思維發展梯度，突破學生學習中的困難。

2.從課堂演示實驗入手，激發學生的思維俗話說：百聞不如一見，百見不如一做。在物理教學過程中，一些教師總嫌做實驗太麻煩，認為演示實驗無關緊要，只要口頭講清楚就行。殊不知物理演示實驗能為學生在形成物理概念、理解物理規律前營造強烈的視覺沖擊，有利于激發學生的求知欲，促進學生對知識的接受和鞏固；有利于培養學生的觀察、分析和解決問題的能力，從而提高學生學習的興趣，激發新問題的產生，開發思維的廣度和深度，提升課堂教學實效。

案例2：《楞次定律》是高中物理電磁學部分中的重點內容，也是電磁學內容的一次綜合，涉及磁通量、磁通量的變化、原磁場方向、感應電流磁場方向、右手螺旋定則等知識，更是電磁學部分的一個難點。教材給出的探究實驗是利用條形磁鐵插入或拔出線圈的方式來得出感應電流方向，進而通過觀察感應電流的方向來判斷感應電流的磁場方向。建立如下圖1所示的三角關系進而分析得出楞次定律。筆者在教學實踐中，發現這一方案比較繁雜，其中要記錄螺線管線圈的繞向、電流表的正負極和電流表指針偏轉方向等，教學難度和學習難度偏大。

而且學生非常困惑：為何要突然引入感應電流的磁場？學生頭腦中也沒有這一概念，這樣的引入不符合學生的認知基礎。

實驗現象的分析，要以實驗為根本，問題為主線，按照一定的邏輯逐步展開，這樣才符合學生的認知規律，讓學生信服。為突破這一困境，筆者把教材“問題與練習”中的第6題作為引入“感應電流的磁場方向”的導入實驗，取得了較好教學效果。

如圖2所示，A和B都是鋁環，其中A是閉合的，B是斷開的，橫梁可繞中間的支點轉動。

學生認真觀察并記錄實驗現象：

1.用條形磁鐵的任意一極垂直于環面沿軸線方向靠近A環。

2.用條形磁鐵的任意一極垂直于環面沿軸線方向遠離A環。

3.用條形磁鐵的任意一極垂直于環面沿軸線方向靠近或遠離B環。

問題1 如何解釋以上3次實驗中的實驗現象？

問題2 感應電流的方向與哪些因素有關？是什么關系？如何判斷感應電流的方向？

重現課本產生感應電流的演示實驗（提供所需的實驗器材，學生4人一組進行實驗探究）。

學生總結： 感應電流的方向與線圈中磁通量增加、減小的情況有關。還與磁鐵產生的磁場方向有關。

教師引導學生再探究 決定感應電流方向的因素與感應電流的方向到底有什么關系？

利用如圖3的實驗裝置進一步研究和分析。

條形磁鐵的一端垂直于環面沿軸線方向靠近或遠離B環時，B環不動。條形磁鐵的一端垂直于環面沿軸線方向靠近或遠離A環時，A環出現靠近則“躲”、遠離則“追”的運動情況。

學生的學習興趣進一步提升，一個個都躍躍欲試，對其中的原因展開了積極的思考和討論，并提出了幾個新的問題。

問題3 為什么實驗中的B環不受磁鐵運動的影響呢？

問題4 實驗中A環運動，說明A環受到了力的作用，這個力是從哪里來的，是什么力？

學生討論后得出：由產生感應電流的條件可以判斷，B環是不閉合的，B環中沒有感應電流產生。而A環是閉合的，當磁鐵靠近和遠離時，引起A環中磁通量變化，產生了感應電流。A環受到的力應該是磁鐵對感應電流所產生的磁場產生了作用力，使得A環發生相應的運動。

教師引導：根據同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引可以判斷出感應電流的磁場方向，再根據右手螺旋定則可以很容易地判斷感應電流的方向。從而分析得出決定感應電流因素與感應電流方向之間的關系，尋找規律，得出結論。

學生總結 感應電流的方向與磁通量的變化情況及原磁場的方向有關.

問題5 感應電流的磁場方向與原磁場的方向之間有幾種關系？其特征是什么？

學生總結：感應電流的磁場方向與原磁場的方向之間有兩種關系：同向和反向，同向時磁通量是減小的，反向時磁通量是增加的。

討論：感應電流的磁場對原磁場的變化有什么作用？有什么效果？

學生總結：感應電流的磁場對原磁場在線圈中磁通量的變化有阻礙作用。

討論：通過以上的討論和分析，請說明判斷感應電流方向的方法和步驟。

學生總結并說明：如圖3所示

對《楞次定律》的教學，筆者以演示實驗為背景，通過上述問題鏈，層層深入，引導學生自主探究，很好地完成了教學目標。學生學得輕松，悟得透徹，體現了學生學習的主體性，讓學生在快樂中學習，問題中成長，思辨中進步。

3.從學生學習中的常見錯誤入手，讓學生思維有序化，并掌握方法得以應用引導學生在反復練習中不斷糾錯，養成自主反思性學習習慣，是一個“自我否定”并提升能力的過程。教師一要有意識地通過對學生物理學習中常見的錯因分析，指導學生變錯題為物理學習的有效資源，讓學生在糾錯、改錯中領悟方法，培養分析、處理物理問題的能力。二是通過把思考問題的實際過程展現給學生，讓學生充分暴露思維過程特別是產生錯題的思維過程，從而變題目糾錯為思維糾錯和提升。

糾正錯誤，不僅要進行具體的錯題分析、方法的指導，還要從本質上探查、揭示錯誤的原因。

案例3：在高三一輪復習中，仍有部分學生對一些基本的物理概念不理解，總是存在聽得懂卻想不出更做不來的現象。究其原因是學生對物理概念的內涵、本質知其然而不知其所以然，為了提升學生對物理問題的處理能力，筆者在復習《功》時精設以下問題鏈，取得了較好的教學效果。

問題情境（2006年浙江卷20改編題）一個質量為m的運動員蹲在地面上，經過△t時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v。則在此過程中，地面對運動員做功了嗎？

學生：地面肯定要對人做功，人由蹲下到站立過程中，地面對人有支持力的作用，人的雙腿由彎曲下蹲到重新伸直時，人的重心提高并獲得了向上的速度v，人的動能增加。根據動能定理得出，地面肯定對運動員做了正功。

問題1 什么是功？

問題2 這里的位移是指誰的位移？

教師引導：所謂“物體的位移”是指受力物體可以看成質點時的位移，人在站起來的過程中，腳掌沒有位移，而腳掌以上部分相對位置發生了變化，都有位移，這時應把整個“人”看成質點組，若把人看成一個質點，就與實際情況不相符了。腳掌以上部分各質點在力的作用下都發生了位移，也就是說各力都對各質點做了功，而各力做的總功就等于人的動能增加。而地面對人的支持力作用在人腳掌上，而腳掌沒有發生位移。因此地面對人的支持力對運動員并沒有做功。為了鞏固對以上概念的理解，筆者引出以下情境。

追問：如圖4所示，一質量為m小木塊以初速度v0滑上一的粗糙長木板，并在木板滑行一段距離x1后停下來，在此過程中長木板前進了位移x2，已知木塊與木板間的動摩擦因數為μ，則這個過程中木塊與長木板間的滑動摩擦力對木塊和長木板分別做了多少功？

教師提問：這里的位移是指什么？

學生分析：對木塊來說，作用在木塊上的滑動摩擦力的位移就是木塊的位移，即x1+x2，而木塊對長木板上的滑動摩擦力，雖然其作用點在不斷右移，力的作用點的依次改變，長木板的位移x2卻是這種變化累加的結果，因此長木板的位移x2就是這個滑動摩擦力的位移。假如長木板是固定的，由于長木板所受滑動摩擦力作用的每一個質點本身并沒有移動，也就沒有產生位移，則木塊對長木板的滑動摩擦力對長木板是不做功的。

教師評價：力對物體做功，表現在力與力方向上位移的乘積，在這里一定要搞清楚是哪個力對物體做功，力方向上的位移是什么，是物體的位移還是力的作用點的位移。從而理清物理概念的真正內涵。

高三物理復習教學過程中，學生缺乏思考，始終處于知識、規律及方法的回憶中，對規律的應用是知其然而不知其所以然，這個時候教師善于發現學生的錯誤、分析學生出錯的真正原因，從多個不同的角度，將平時零碎、無序的題目變得有序，納入一個題源背景下進行消化和理解，強化各知識點之間的聯系，達到綜合練習的目的，也達到總結思路，提煉方法，培養學生對物理問題建模及綜合分析的能力的目的。

四、總結與反思

精設課堂教學問題鏈，將問題設在教學中的重點處、關鍵處、疑難處這樣的課堂一定是靈動的。不僅刺激學生進行分析和思考，而且能充分暴露學習過程中的疑問及思維障礙，引導學生大膽猜想，大膽質疑，提出問題，在思辨的過程中提升解決物理問題的能力。

因此，精設課堂問題鏈，需要教師在遵循教育規律的前提下，既要精備教材和教法，又要根據學生已有的知識水平，對學生在課堂學習過程中可能出現的情況做出預設。問題鏈的設計要有指向性，目標清晰；要有程序性思路，聚焦學生過于發散的思維到主線上來；要有適切性，從學生已有知識或潛概念、課堂演示實驗及學習過程中的常見錯誤入手精設問題鏈。

參考文獻：

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[5]崔允漷《有效教學》，華東師范大學出版社，2009年版

（作者單位：浙江省杭州建德市新安江中學311600）