高中物理課堂教學問題情景的創設

方正陶

摘 要：創設問題的情景，引導學生進行發現學習。利用實驗創設問題情景，激起學生探究的欲望；通過物理史實創設問題情景，提高學生物理學科的素養；應用技術手段創設問題情景，彌補實驗之不足，保持好奇心和誘發發散思維。

關鍵詞：問題情景；物理實驗；物理史實；教育技術

奧蘇貝爾從學生的學習方式上，將學習分接受學習和發現學習。發現學習是指教師給學生提供有關的學習材料，讓學生通過探索、操作和思考，自行發現知識，理解概念和原理的學習方式。在高中物理教學中，“提供有關的學習材料”，即指創設問題情景。良好的問題情境，它有利于促進學生的學習發現，有利于促進師生交流討論，有利于促進學生更好地理解知識，進而提升學生的學習能力。

1 利用物理實驗創設問題情景

物理學是以實驗為基礎的自然科學，利用實驗創設問題情景，它能有效地激發學生的探究欲望。

1.1 創設直觀性問題情景，促進學生對抽象性問題的理解

機械波是一個既抽象又難于理解的概念，在《機械波》教學中，讓學生觀察繩波、水波，這就是為學生創設一個真實波的情景，讓學生看見一種真實的運動形式。讓學生觀察波動演示器面板，教師轉動手把，各小球依次振動，形成了波動，再恢復小球的平衡位置，由此來引發學生思考：“這些小球如何運動才能形成波動？”師生交流：波動演示器上的各小球代表繩子上的各個質元，形成波動“多個質點依次振動、滯后、傳遞”的概念。

1.2 創設沖突性問題情景，促進學生對相關問題的辨析

如電路中電源兩端的電壓問題，由于初中物理練習中通常出現“電源兩端電壓保持不變”的前概念影響，學生將形成“不變”的定勢思維。對于《閉合電路歐姆定律》，為了讓學生感知并理解內阻對路端電壓的影響，教學中就可以創設一個與學生思維相矛盾的實驗問題情境：準備兩組電源，一組是兩節新干電池，另一組是四節舊電池組成的電源，若干個額定電壓是2.5V的小燈泡。先用兩節新電池接到燈泡，小燈泡很亮。然后用四節舊干電池接到同一個燈泡上，閉合電鍵前教師先提出“燈泡能接到四個電池的電源上”的問題，學生肯定認為燈泡會燒壞。閉合電鍵，燈泡不僅沒有燒壞，而且比二節新干電池更暗。這個事實必然會引發學生的認知矛盾：怎么可能呢？有的認為是兩電源的電動勢不同，通過測量開路下的電源電壓都是6.0V，然后有的學生就建議測量通電情況下加在燈泡上的電壓。這時小燈泡兩端的電壓顯示才1.5V左右，在此基礎上再引導學生討論交流：電源的電動勢都是6.0V，而利用第二個電源時，在燈泡兩端的電壓只有1.5V，還有4.5V的電壓哪去了？電路中還有什么設備呢？是否電源內部還存在影響路端電壓的某種因素？這既促進了學生對內阻相關問題的辨析，又為學生開展探究“閉合電路歐姆定律”活動奠定了良好的心理基礎。

1.3 創設趣味性問題情景，激發學生的求知欲

興趣是最好的老師，創設新奇、生動的、可望又可及的問題情景，它能誘發學生的探索熱情。如向心力的作用效果問題，教學中就可以創設如下問題情境：教師出示一個盛滿水的杯子，將杯口朝下，水瞬間掉落，在此基礎上提出能否做到“讓杯口朝下，但杯中的水卻一滴也不流出來”的問題，然后再請學生表演“水流星”的“雜技”，“為什么水不會流出”新奇現象必然會引發學生強烈的探索欲望，這種欲望就是課程學習中的動力因素，而活力思維就是動力因素的產物。

2 通過物理史實創設問題情景

物理學史是人類認識自然、發現自然、解決自然問題的一個歷史進程，利用物理學史創設問題情景，可以提高學生物理學科的素養。

2.1 創設耳聞能詳情景，誘導學生老問題新發現

提出問題是一種能力，愛因斯坦曾在《物理學的進化》中指出：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要” [1 ]。創設一個學生耳聞能詳的老問題，誘導學生進行分析交流，發現、提出相關的新問題。在萬有引力定律教學中，先設置一個膾炙人口的故事，“某天，牛頓坐在蘋果樹下思考問題，突然一個成熟的蘋果砸落在牛頓的頭上，在生氣冷靜之后，牛頓提出了什么問題？”大家幾乎都能表達出“蘋果為什么會往下掉落呢？” 再例舉生活中你遇到的類似問題或由此引發的問題，學生暢所欲言，課堂氣氛活躍。老師：“蘋果是砸在牛頓身上，是牛頓吸引了蘋果，還是地球吸引了蘋果呢？”學生：“老師，地球對蘋果有吸引力，難道牛頓對蘋果也有吸引力嗎？哈哈。”老師：“非常好，牛頓對蘋果有引力嗎？我與你之間有引力嗎？你與同桌間有引力嗎？”

2.2 創設教材資源情景，促進學生學科方法養成

教材中的物理學史是一個重要寶貴的教學資源，是一個創設問題情景的重要資源，挖掘科學家對物理問題的研究及方法巧妙的情景資源，促進學生在學習物理學科和研究物理問題時養成注重學科思想方法。如，引力常量的測定中，創設問題：“你能稱出地球的質量嗎？要哪些儀器呢？”利用教材中的物理史料，分析卡文迪許是一個能稱出地球質量的人，強調“沒有卡文迪許對引力常量的測量，就沒有人類的宇宙航行”，強調測量引力常量中巧妙的思想方法，將直接測量轉化為間接測量量的重要思想。

2.3 創設老師親歷情景，以小見大培養學科精神

物理史實是一個非常好的教育學生學習科學家對科學研究的執著和獻身科學的精神，但僅通過史實來教育學生的勇于探索精神，太蒼白了，如果老師能有所親歷，來以小見大，就更有說服力了。如，靜電的教學導入中，學生看完長發飄起來的視頻，學生很是興奮，但學生對電又很是恐懼，利用感應起電機老師親歷：將極細的塑料絲絆在感應起電機的一個金屬球，讓學生搖動起電機，細絲也就飄起來了，老師站在絕緣板上，用手抓住這一金屬球。再講述法拉弟曾經冒著被電擊的危險，將自己關在法拉弟籠內；富蘭克林研究雷電補充電擊，但他抑制不住內心的激動，大聲呼喊：“我被電擊了！”俄國著名電學家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗，不幸被雷電擊死，這是做電實驗的第一個犧牲者。血的代價，使許多人對雷電試驗產生了戒心和恐懼。但富蘭克林在死亡的威脅面前沒有退縮，經過多次試驗，他制成了一根實用的避雷針。

3 應用現代教育技術創設問題情景

現代教育技術為我們課堂教學提供了圖、文、聲、像、動畫并茂的手段，為我們物理問題情景的創設，提供先進、科學、生動的輔助手段，也填補有些實驗無法在課堂完成的空白，為學生的發現學習提供直觀材料。

3.1 重現真實實驗，保持好奇心理

因教學環境、實驗條件的限制，有些實驗無法在教室當堂完成，如，靜電感應現象的實驗，就因要有干燥的環境，當堂實驗效果可能極差，教師可以事先在空調實驗內進行視頻的錄制，再在課堂進行展播，是“我們”的老師，是“我們”生活環境，是“我們”真實的實驗，“沒有接觸的金屬球是如何帶上了電荷？”讓學生大膽的猜測，闡述各自的想法，從不同的角度思考問題，并發出思維的火花。其實，“老師為什么不當堂實驗呢？”學生就有一個好奇心，學生就有思維，老師解釋了，學生就有收獲。

3.2 引起心靈震撼，誘發發散思維

從網絡共享資源下載實驗視頻，彌補學校無法完成的實驗教學，而且，有些實驗是振奮人心的，通過老師的引導，能很好地誘發學生的不同思想意識。如，《靜電現象的應用》教學中，播放接入高壓電的鐵籠及鐵籠中的人的視頻，觀察鐵籠中的人，為什么鐵籠中的人安然無恙？是電視傳說中人耐高壓？

現代教育技術在物理問題情景創設的方式還有很多，可以通過模擬動畫進行問題情景的創設，突破物理教學中的重點和難點；可以通過DIS仿真實驗模擬，創設物理問題情景，創建理想情況下的物理模型；還可以是火箭發射視頻和太空視頻，創設物理問題情景，進行愛國主義和社會核心價值觀的情感教育。

當然，創設問題情景的方式還有很多，其目標都是要遵循“教師為主導，學生為主體”的教學規律，教師要善于“導”，要科學地利用各種教學手段，進行問題情景創設，將學生已有知識和學科方法進行遷移，教師要善于引“導”學生，激發學生主觀能動性，發揮學生的主體地位，提高學生的各種能力。

參考文獻：

[1]韋中桑.物理學史中的提出問題[J].物理教師，2010（1）：19-21.