以問題為中心的高中物理課堂實驗教學設計與研究

李思霖

【摘要】在高中所有文化課學科中，物理學科是一門比較特殊的存在，它是致力于研究自然科學的學科門類，我們的生活與物理有著不可切分的聯系。物理學知識實際上不只是理工科學生必須要掌握的，一些文科生也需要掌握一些必要的物理常識，因為掌握物理規律可以讓學生更加了解這個世界，更可以鍛煉學生的邏輯思維能力，對學習其他學科也有很大幫助。

【關鍵詞】高中物理;實驗教學;問題為中心

引言

隨著時代的發展，新課改對教育教學提出了新的要求，教師不再是“教書匠”，學生學習的也不僅僅是理論知識，國家和社會更看重的是學生的創新能力和動手操作能力。因此，在高中物理教學過程中，物理實驗教學有著舉足輕重的地位，它可以幫助學生理解真正的物理底層邏輯，更能培養學生實驗操作能力，以問題為中心的教學方法則是目前研究提升教學質量和效率最好的辦法。本文將探討如何合理地以問題為中心來設計物理實驗教學，以期提升學生的實驗操作能力和物理知識理解能力。

一、現下高中物理教學所存在的問題

在新課改的背景下，高中文化課教學方式已經有了比較大的改變，教師的專業素質和教育理念都有了提升，教師和學校也能理解培養學生綜合素質的重要性，但是人才選拔的形式依然沒有大的改變，教學過程中難免會更重視考試成績，導致教學方式還是偏向傳統的機械記憶，忽視學生的情感體驗。在高中物理教學過程中，由于考試壓力和時間的限制，教師往往會忽視實驗的重要性，而且做實驗的過程是比較繁瑣和耗時，考試也不過是考那幾句話而已，就直接讓學生背實驗，這樣就會導致很多同學一般題型都會做，復雜一點的，理解難度大一點的題目就無處下手，究其根本還是對物理概念沒有理解透徹。因此，在高中物理實驗教學中，教師要摒棄傳統的教育方式，豐富實驗課堂，讓學生通過直觀的實驗過程深刻理解物理意義，同時也能提升學生學習物理的興趣，讓物理學習不再枯燥。那么如何設計有趣且有效的實驗課堂，就成了教師們需要深刻研究的課題，接下來就“以問題為中心”來設計課堂進行探討，致力于找出最有效提問方式來幫助學生更好的融入課堂，理解物理知識。

二、如何以問題為中心設計實驗課堂

（一）用遞進的方式提問教學

遞進方式是教學中最常用的方式，主要是將問題的本質內容以層層遞進的方式將知識提問出來，每一個問題都是環環相扣的，讓學生將實驗過程連成一整個問題串，從最基礎的知識理解到實驗的重點思想和理論，每一個問題都是簡單的概念，學生可以很輕松地理解每一個步驟，從而很輕松地吸收整個實驗過程和內容。這就是所謂的不能一口吃一個胖子，需要一口一口吃，一步一步走，也符合“扣好人生第一粒扣子”的教育理念。

例如，在學習“自由落體運動”這一小節的時候，教師可以提出以下一系列問題：

問題一：樹葉從樹上自由下落、被運動員推出去的鉛球、從水面自由落到水底的石子、由靜止從桌上掉下來的鋼筆，請問哪一種是自由落體運動？

問題二：物體為什么會向下做自由落體運動？

問題三：所有自由落體運動的共同點是哪些？

問題三：自由落體運動是什么樣的運動狀態？勻速？變速？直線？還是曲線？

問題四：真的存在符合自由落體運動條件的物體運動情況嗎？

通過這一系列問題讓學生可以明確理解什么是“自由落體運動”。

（二）并列式提問的方式教學

并列提問是結合已學過的知識進行不同維度提問，不需要主次劃分，也不需要有前后銜接，主要是通過多個物理概念或實驗得出相同的結論或方法。雖然每個問題都毫不相關，但是仔細分析卻又緊密聯系，研究方式和實驗邏輯都是一樣的，可以幫助學生更輕松簡單的理解新的物理知識。

例如，在學習“平拋運動”的時候，對于物體落地時速度方向的理解，教師可以提出以下幾種問題：

問題一：如果物體不受重力，平拋后物體將如何運動，速度會怎樣變化？又是什么方向？

問題二：如果沒有水平拋出，只是讓物體自由落體運動，物體落地時速度是什么方向？

問題三：平拋后物體在空中某一刻瞬間重力消失了，物體將如何運動？速度方向是什么方向？

通過以上問題，學生可以得出相關結論：平拋運動可以看作是兩個部分運動的合成，一個是水平方向的勻速直線運動，速度則是平拋物體運動的初速度，一個是豎直方向的自由落體運動，落地時物體速度方向則是水平方向和豎直方向速度的矢量和。這樣提問教學，不僅讓學生真正理解什么是平拋運動，還能拓展學生的思路。

（三）輻射式提問的方式教學

輻射式提問主要用于發散學生的思維，幫助學生通過簡單的概念理解復雜的理論。在高中物理實驗教學中，對于一些比較抽象的概念理解可以合理運用輻射式提問，讓學生在鞏固已學知識的基礎上衍生對新知的理解。

例如：還是在學習“平拋運動”的時候，教師可以進行不同高度和初速度的演示實驗，并結合初高中已學的運動狀態知識提出問題：

問題一：我們已經學過勻速直線運動和自由落體運動，兩種運動狀態是怎樣的？

問題二：在探究牛頓第一定律的時候，物體為什么要以同樣的高度靜止下落？

問題三：在探究牛頓第二定律的時候，我們利用什么方法減小阻力對實驗的影響？那在平拋運動過程中怎樣減小阻力影響呢？

之后，再將每個問題的知識點和實驗方法結合起來，運用到對平拋運動的實驗理解中，讓學生學會利用已學知識的學習方法沿用到新知識的學習上來，幫助學生貫穿整個高中的物理知識。

結束語

以提問的方法將物理知識細化，是根據學生的認知程度用學生已經學過的或者可以理解的方式進行教學，這種方式不僅加深對物理知識的理解，還能通過交流拉近師生之間的關系，也讓物理實驗過程更具趣味性和邏輯性，課堂氛圍也更活躍。在這樣的教學方式下，學生不僅可以快速掌握晦澀難懂的物理知識，更能鍛煉思考能力、交流能力、探索能力和實驗操作能力。總之，在新課改背景下，利用提問題的方式進行教學，不僅符合教改對教學過程的要求，更能切實幫助學生理解物理知識，為國家培養出具有創新能力、實操能力、探究能力的綜合素質人才。

參考文獻

[1]陳永在. 以問題為中心的高中物理課堂教學設計[J]. 理科考試研究：高中版， 2016（1）：1.

[2]羅東明. 以問題為中心的高中物理課堂實驗教學設計與研究[J]. 試題與研究：教學論壇， 2020（34）：1.