淺議高中物理教學中問題情境的設計

王雪明

摘 要：問題是教學的心臟，有了問題思維才有了學習的方向和動力，創設最佳的物理問題情境，最能引導學生自主學習，在物理問題情境的創設過程中創設方式多種多樣，但唯一不變的宗旨是注重創設一種能在情感上引起學生興趣，在認知上能引發學生學習的矛盾的心理，從而達到問題情境與學生心理情境的共鳴和最佳融合。

關鍵詞：高中物理;問題情景;學生

問題情境的創設是一個連續銜接的過程，它并不是單一存在的設定情境，需要依賴于生活經驗、實驗現象、認知沖突等貫穿物理教學整個過程的因素。問題情境的創設，實際上就是通過引發認知或矛盾沖突激發學生的興趣，層次性的問題情境可推動學生主動尋求解決問題的策略，真正實現自主學習的目的。

一、創設趣味問題情境，激發學生興趣

基于高中物理課程思維抽象、理論性強的特點，學生很容易因為復雜的概念與原理對物理學習產生恐懼心理。課堂導入階段，教師需要創設具有趣味的典型現象，通過活潑有趣的情境創設適時提出問題，引導學生自主概括物理概念與規律。以《向心力》的課堂導入片斷為例，人教版教材的內容為一系列的書面語與向心力表達式，學生很難依賴教材內容完全理解向心力的概念、原理與現象。在此背景下，教師在課堂上要為學生展示一個“小魔術”，與一般的魔術流程類似。教師首先在課堂上拿出一個裝水的杯子，提問學生：“同學們，這個杯子里面有水，接下來我要把杯口朝下，會發生什么現象呢？”學生回答：“老師，如果您把杯口倒過來，水就撒出來了！”這時教師繼續演示，首先手持水杯在豎直面上做圓周運動，持續操作十幾秒后，快速將杯口朝下，這時并沒有發生學生之前預想的現象，水并未傾撒出來。學生對這種現象感到十分驚奇，想要揭開“魔術”奧秘的欲望更加強烈。此時教師需要抓住時機，結合《向心力》的物理原理展開教學，以此引出本課的重點知識與向心力公式，在趣味問題情境的背景下，學生對“向心力”現象與原理的印象也將更加深刻。通過創設趣味問題情境，學生可以直觀看到教師演示的“魔術”現象，在感性認識的基礎上會消除對抽象物理概念的恐懼，激發學習欲望，使嚴肅、緊張的物理課堂變得更加活潑有趣。

二、利用物理學發展史創設問題情境

要充分利用物理學史所蘊含的資源，物理學史的引入讓學生的思維跨越時空，回到先前的物理學前沿，從而使學生體驗和感受科學家研究物理的思想、方法以及持之以恒的精神。比如高一在講授“行星的運動”時，如果教師直接就講授開普勒的三大定律，學生會以為科學家得出的理論很容易，學起來很簡單。但是如果在引出開普勒三大定律之前給學生介紹其他一些科學家在對行星運動認識的足跡，首先是托勒密為代表的“地心說”，其次是哥白尼的“日心說”，最后是丹麥物理學家第谷的學生開普勒對第谷數據通過觀測和引發的疑問由此而提出了著名的“開普勒三大定律”。如果這樣講能讓學生感受到物理學家認識研究自然的艱辛，更重要的是這個過程能營造一個有效的問題空間。

三、創設圖形結合情境，深化理解

利用圖形圖像優化物理情景物理學中有很多抽象的內容，很難通過教師的語言，學生的想象使之形象的出現在學生的頭腦中。情景教學設計中，借助圖形圖像設計情景，將抽象概念、規律以及物理模型用學生易接受的語言圖示，“繪”為學生知曉的“形”，使之生動、形象的展現于學生眼前，有利于幫助學生體驗物理過程，建立起正確的物理形象。這既能激發學生的學習興趣，又給學生在想象的空間中營造出物理情景，為學生發現問題，進一步探究，并解決問題提供平臺。例如，講授《功的原理》一課時，教材上引用了一幅用不同方法提升重物的圖片，意在使學生體會任何機械都省力不省功這個原理。這個物理過程與身邊的物理想象類似，讓學生有“身臨其境，如見其形”，倍感親近，喚起學生已有的經驗、表象。教師應該引導學生認真讀圖、讀懂圖，并要求學生了解插圖反映的物理現象，進行探究，自主得出結論，從而得到探究能力的培養與提高。

四、利用多媒體模擬物理情景

中學物理里，有很多抽象的物理過程，就連物理模型，平面的示意圖也無法形象的進行描述。教師在講解這些物理過程及模型時就很難讓學生形象的感悟到這種模型，理解上就會出現問題。如果情境教學設計中能夠利用電化教學、錄像、微機等現代化多媒體教學手段設計情境，通過動態的畫面將一些看不見、摸不著、課堂教學中不便演示的實驗現象物理圖像，物理過程展示出來，再現物理情境，有助于形成正確的物理形象，使視覺參與思維，促進對問題的感知與探究。如物體間的“相對運動、追趕”、“牛頓第一定律”、“波的干涉”、“電流的形成”、“粒子散射實驗”等過程，都可用電腦模擬再現物理情境，都可將物理教學中許多“死”的，抽象的、微觀的，再現為“活”的，形象的，宏觀的物理情景，使得學生一看就能知其然，知其所以然，在此基礎上也就有了發現問題，探究“的形象模型。

總而言之，基于問題情境的教學方式是幫助學生提升學科素養的有效策略。在高中物理教學中，設計有效的問題情境需要準確捕捉教學目標，通過設疑、思考、實踐、解疑一系列過程驅動學生主動探索，以此幫助學生建構認知、深化理解。設計物理課堂中的問題情境時，教師需要嚴格遵循問題情境設計原則，突出物理學科的特點，通過創設趣味、矛盾與生活類問題情境簡化的問題，引導學生利用原有認知結構解釋物理現象，發掘學生的科學思維，促使其主動構建知識，深化學生對抽象、復雜物理知識的理解。