問題引導式情境法在“加速度”概念建立中的應用

陳翠霞 陳暉

摘 要：問題引導式教學法在突出學本課堂上有較強優越性，能夠啟發、誘導學生積極參與思考、調動學習氣氛。而情境法教學是高中物理中常見的一種教學方式，本文通過“加速度”一課，分享筆者關于兩者融合的一些體會。

關鍵詞：問題導向;情境教學;高中物理

問題式情境法教學，是課堂教學中重要的一環，是一種以問題導向為核心、以情境分析為抓手的教學方法。教師可以根據教情、學情需要，從某一方面入手合理的利用情境并適時的設置問題進行引導，激發學生的求知欲并引導學生發散思維、深入思考總結，以達到理解掌握某一知識的教學體系。高中物理教學中，必須突出學生的建模能力和聯系生活實際的能力，而情境式教學可以讓學生身處需要分析的物理環境中，通過“身臨其境”的分析物理事物、物理模型，激發科學思維，培養事物聯系的能力。師生通過提取科學信息，分析、判斷、歸納、證明、總結。發現物理事物、物理規律的內化聯系，形成可持續發展的思維模式和核心素養。同時仍然保持著對物理事物的求知與熱愛，探索物理規律的渴望，存在著積極的情感體會。筆者下面以人教版教科書高一上物理必修一“加速度”一課為例，談談自己運用問題導向的情境教學的方式。

“加速度”一課教學中，主要的難點在于：1、加速度的概念（加速度是描述物理速度變化快慢的物理量，需要突出“快慢”）;2、加速度的方向（加速度是矢量，方向由速度變化方向決定，與速度方向無關）。為了突破這兩個難點，筆者共設立了3個情境及對應的6個問題引導。

一、趣味式情境激發興趣

情境式教學首先要對學生的感知、體驗做出激發，啟動對問題的興趣和探求。圍繞教學內容，設置一個有趣的或者能直接沖擊感官的情境（可以是實驗、現象或故事等），加以適當引導，能充分調動學生的學習積極性。

情境1：教師播放情境視頻——“賽車與飛機比試速度，飛機卻一點都不留情”。

第一次播放時不加任何說明，學生自由觀看。學生體會視頻帶來震撼感。第二次播放時設置問題。

問題1：飛機和賽車比試，誰贏得了比賽？起步階段誰取得了領先？速度大的物體速度變化一定也很快嗎？

學生通過觀察，很容易得到答案：飛機的速度可以達到933km/h，賽車的速度只有295km/h（視頻里有標注）。比賽的最后飛機贏得很輕松，而起步階段，賽車卻取得了短暫的領先。所以學生在思考“速度大的物體速度變化一定也很快嗎”這一問時，絕大多數可以得到正確答案，且回答熱烈。這樣，新課的引入順利完成。

二、探究式情境培養能力

物理教學的核心，是培養學生的物理思維和應用物理思想分析解決實際問題的能力。而探究式情境教學通過層層設問，步步引導，能極大的激活學生的思維能力，培養觀察、解決、聯系等一系列能力。在獲取知識上是主動的，并提升學生的探究意識，形成物理思想。

對于剛剛步入高一的學生，加速度的概念較為抽象，且需要理解加速度是描述物理速度變化快慢的物理量。既然要體現出“快慢”，那就有幾種常用方法（可參照速度與位移的關系），如：相同變化量比時間長短或者相同時間比較變化量大小。因此，筆者給出了幾個常見物體的運動情境。

情境2：根據下表完成問答

問題2：比較1、2兩種運動，誰的速度變化大？誰的速度變化快？

問題3：比較2、3兩種運動，誰的速度變化大？誰的速度變化快？

問題4：比較3、4、5三種運動，誰的速度變化大？誰的速度變化快？

學生通過小組合作探究，發現：當時間相同時，速度變化量大的物體，速度變化快;當速度變化量相同時，時間越短的，速度變化越快。那么如果遇到時間和速度變化量都不同的情況下，如何比較速度變化快慢呢？這時，有的學生就提出了比值越大的，速度變化越快。教師順勢引出加速度的定義、公式、單位、矢量性（因時間是標量，所以加速度方向由Δv方向決定）等概念，就顯得水到渠成，。

三、直觀式情境解決抽象概念

物理研究需要一個化繁為簡、內化升華的過程。對于研究的對象，涉及的影響因素非常多，那么我們在研究時就會抓住事物的本質、共性來建立物理模型，通過物理模型的研究，把抽象的事物、過程具體化。前文提過，“加速度”一節的難點在于如何突破“加速度的方向（加速度是矢量，方向由速度變化方向決定，與速度方向無關）”，為了這一難點的突破，筆者采用矢量的模型進行教學。這一模型，相對于其他方式會更加直觀，且引導學生認識到矢量作圖，為后續力學的教學起到鋪墊作用。

情境3：同學們知道，速度是矢量，既有大小又有方向，速度的正負僅表示方向。那么我們假設一物體運動的初速度為v0，末速度為v1，觀察下面四種矢量圖。

問題5：比較四種圖，找出加速運動和減速運動對應的圖。

問題6：加速運動和減速運動中Δv的方向有什么共同點，即加速度a的方向有什么特點。

學生通過矢量長短表示大小，很快就能找出3-2和3-3表示加速運動，3-1和3-4表示減速運動。再通過小組合作找出，當Δv（或a）的方向與v0同方向時，代表物體做加速運動;反之，當Δv（或a）的方向與v0反方向時，物體將做減速運動。這是老師再適當板書，歸納總結出判斷物體加減速問題不看速度是正是負，只看加速度與初速度方向是同向還是反向。那么，就可以用一個直觀化的模型，解決這一模糊、難掌握的知識點。

不僅加速度這一概念的建立，可以利用問題引導式情境法進行教學，其實很多模糊概念的建立，都可以采用上訴方法，能夠有效降低學習難度，解決物理概念抽象性問題，促進學生學生科學思維的形成，提高學習有效性，最終形成較為穩定的物理思想。

參考文獻

[1]張燕.構建問題導向學習模式促進信息技術課堂教學[J].中小學電教，2012（12）：48-50.

[2]王革，張莉敏，張乙，齊海燕.問題導向學習在初中物理教學中的研究與實踐[J].科技視界，2019（32）：173-174.

作者簡介：

陳翠霞，女，1989年生，中學物理教師，福建寧德人，從事高中物理教學及研究

陳暉，男，1988年生，中學物理教師，福建寧德人，從事高中物理教學及研究

2020年5月下旬刊第15期151頁，《如何讓合作學習在歷史教學中發揮作用》作者：肖銘。單位：興國縣第三中學。