創設問題情境 提升物理教學有效性

馮建敏

（江蘇省蘇州市吳江盛澤中學，江蘇蘇州 215228）

引 言

問題情境，指的是學生面對的問題和其所具備的相關經驗所組成的整體。物理教師通過創設問題情境，能夠捕捉有效信息尋找最優解決方案，能夠引導學生自主進行物理實驗探究，從而提升物理教學的有效性。

一、創設問題情境，捕捉有效信息

在物理教學中，如果教師善于捕捉信息就可以發現，通過創設矛盾、錯誤的經驗，能夠激發學生對于物理的思考動力，從而提升教師教學的有效性[1]。高中物理中有很多知識能與學生的生活經驗產生共鳴，而教師應該做的是在學生已有的生活經驗中想象不到的地方進行設疑，這樣就會引發學生的已有觀念和物理知識之間的矛盾。

在人教版高中物理必修一《勻變速直線運動的速度與位移的關系》的教學過程中，我給學生創設問題情境，以教會他們在物理知識中學會捕捉信息。物理的圖象能夠很清楚地反映出整個過程的物理現象。通過圖象顯示出來的數據，可以幫助學生找出數據之間的關系，根據數據關系呈現的一些物理規律，可以讓學生更好地理解物理知識。

教師在教學過程中創設問題情境，不但能夠讓學生的思路清晰，而且直觀、形象，還能讓解題過程簡單化。比如，在分析比較勻變速直線運動中的中間時刻瞬時速度與中間位置的瞬時速度的大小關系時，學生的第一反應可能是通過物理關系式推導表達式，通過數學方法比較大小，但是這個過程比較煩瑣。這時教師可以引導學生，用剛剛學習的圖象來解決問題。問題被創設以后，學生通過捕捉有效信息，推測要能同時反映速度、時間、位移關系的只能是v-t圖象，做出草圖象見（圖1），就可以很容易地得出中間時刻的瞬時速度，即時間軸中點對應的瞬時速度V2，面積平分時刻的速度可以由圖象的瞬時速度得V1，因而依據圖象便能夠得出結論V2＜V1，并且結論與勻加速或者勻減速無關。

圖1

在分析的時候，如果單純地讓學生就此問題進行解答，會讓學生感到知識的蒼白無力，而且枯燥的文字說明會讓學生覺得知識有點繁雜，光死板地憑腦子想象物理運動過程，太過抽象，有時候考慮不周全就會忽略某個物理環節，從而出現錯誤。所以教師捕捉有效信息，創設合適情境，引導學生捕捉有效信息，選擇最優化解決方案，提升教學有效性[2]。

二、創設問題情境，培養發散思維

在物理教學中，教師對學生進行問題情境的創設，能夠在促進他們自主思考的同時培養他們的發散性思維。在解答物理題目的過程中，學生常常需要綜合所學的知識，一層一層地揭開題目的面紗；而在解答綜合類型題目的時候，需要有發散性思維。

在人教版高中物理總復習階段，學生在解題過程中要做的就是將高中所學的知識都用上，從不同的物理思維出發解題。我給學生設計了這樣一道題，讓大家感受發散性思維是如何解題的：如圖2所示，質量m為1kg的木塊A以v0為4m/s從左向右的初速度滑上平板車B上靜止，B的質量M為3kg，二者之間的動摩擦因數μ＝0.3，運動過程中A恰好沒有從B右端掉下，求B的長度？

我創設了教學情境，希望學生可以從不同的思維出發解出這道題。有學生利用牛頓運動定律的思想：對A:μmg=ma1，a1=3m/s2，對 B:μmg=Ma2，a2=1m/s2，運動至最右端速度相等v0-a1t=a2t，t=1s，共同速度v=1m/s2，平板車長L=xA-xB=v0ta1t2/2-a2t2/2=2m。也有學生這樣解答，A與B相對靜止二者共速，根據mv0=(m+M)v，得v=1m/s，根據mv02/2=（m+M）v2/2+μmgL，得L=2m。這個動量守恒定律和能量守恒定律應用得非常不錯，很好地反映了學生對這方面知識的理解，處理問題更加簡單快捷。

圖2

物理知識的形成就是不斷聯想加推理的過程。教師在教學過程中通過創設物理問題情景，可以讓學生一步一步地解決綜合性的物理難題，使學生在聯想推理中成長，并使其物理思維獲得一定提升。

三、創設問題情境，引導自主實驗

任何事物都不是絕對的，所以對于一些看似真理的事物，我們都應該大膽地提出假設質疑，然后引導學生自主實驗。學習物理更是如此，面對物理知識，學生要大膽地動手操作，從實驗出發一步一步探究。

在人教版高中物理必修一《實驗：探究加速度與力、質量的關系》的教學中，一般教師往往會選擇一輛小車在重物拉力作用下的運動為模型，而往往忽略了書上提供的另一種參考方案。我的做法是用一輛小車模型在課堂上詳細分析探究實驗，用兩輛小車模型引導學生類比自主實驗探究，從而切實提升學生學習物理的有效性。木板固定刻度尺，將其放置于水平桌面，兩輛相同質量小車均為M（足夠大）、兩個相同托盤質量均為m0、若干砝碼質量均為m,搭建如圖3裝置。首先，設疑是否需要平衡摩擦力；接著實驗操作：讓兩輛小車緊靠右側擋板，記錄小車前端對應刻度尺示數L0,在甲托盤放置2個砝碼，手機拍照，讀出照片中甲、乙小車前端刻度尺讀數L1、L2；最后引導學生自主推導驗證（L1-L0)/(L2-L0)=(2m+m0)/(m+m0),可以得到：加速度和合外力是正比關系。這個例子在課堂實驗的基礎上大膽創新，綜合考查了學生的能力，加深其對知識的理解。

圖3

在求知的道路上，不管是每一次小小的進步，還是每一項偉大的發現都離不開自主實驗，通過自主實驗可以更深刻地理解知識。所以我們在教學過程中，要鼓勵學生敢于對知識提出質疑、提出假設，然后自主實驗，使其永遠保持著對知識的渴求。

結 語

教師在高中物理課堂教學中對問題創設進行深入的研究，能夠更加全面地提升課堂教學效率。因此，教師在物理教學過程中，應該合理地創設問題情境來提升物理教學的有效性。

[1]卞望來.關于高中物理問題情境教學創新研究的案例分析[J].物理教師,2014,(8):16-18.

[2]顧榮芳.高中物理問題情境的設計策略[J].中學物理,2015,(8):5-6.