高中物理有效教學探究

【摘 要】本文以“電動勢”為例，采用“知識問題化、問題情境化”的方式將“玩滑梯”與“電動勢”進行三次類比。把物理知識學習轉化為問題解答，通過具體情境來呈現問題，讓學生在情境中回答問題，在探究問題中理解知識，在三問三答中，由淺入深地進行“電動勢”的有效教學。

【關鍵詞】高中物理;有效;問題化;情景化

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0177-02

培養學生的核心素養是課程改革的基本理念，如何將核心素養的培養融入物理教學，是如今高中物理教師需要思考的重要問題[1]。建構主義理論指導下的“知識問題化、問題情境化”的教學設計理念就是很好的切入點，這一教學設計理念把物理知識的形成過程與結論轉化為問題的形式，而這些問題又通過具體、形象、生動的情境來呈現給學生，讓學生充分發揮主體作用，幫助其在情境中理解問題，在問題中領悟知識。本文以人教版物理選修3—1中“電動勢”一節為例，探究如何利用“知識問題化、問題情境化”的教學理念進行有效物理教學，下面結合具體教學內容展開論述。

1? ?用心創設情境，激發學生探究欲望

現代教育觀認為，學生是學習的主體，是一種教育的活性資源，教師要利用好學生的智慧、知識、錯誤以及學習的主動性。捷克教育學家夸美紐斯在《大教學論》中寫道：“一切知識都是從感官開始的。”這種觀點反映了認識規律的一個重要方面：直觀感受可以讓抽象的知識形象化、具體化。由此可見問題情境對學生獲取知識的重要作用，一是可以通過真實的情境把抽象變得具體，二是可以激發學生的學習動力和熱情[2]。“電動勢”的教學中，筆者便用一個實驗——鹽水跑車引入。

師：大家看看這款玩具車有沒有驅動？

將準備好的玩具小車發給學生，學生研究后一致認為玩具車無驅動。然后筆者拿出其中的一個，在小車尾部滴幾滴神奇的水，小車快速地跑了起來。

看著小車一圈圈地飛奔，學生驚詫至極，明明剛才自己親手鑒定過的無驅動小車怎么會自己飛馳呢？那神奇的水是什么呢？學生的好奇心頓時被激發，探究知識的主動性也被調動起來。

教師揭秘：小車尾部就是兩個金屬片，中間夾著一片吸水紙，而神奇的水是鹽水。此時學生恍然大悟：這不就是原電池嘛。于是，教師順利引入主題。

2? ?巧妙設計問題，情境主線一波三折

物理講究知識間的邏輯關系，課堂有一條清晰的主線才能讓學生融會貫通，形成知識體系，做到真正的理解。另外“電動勢”的概念很抽象，學生理解起來有一定困難，于是筆者將一個生活情境作為主線，將“寶寶玩滑梯”與“電動勢”進行三次類比，由淺入深，層層遞進地形成“電動勢”概念教學的“三部曲”。

2.1? 探究三部曲之一

2.1.1? 探究主題

原電池如何形成持續不斷的電流？

2.1.2? 情境類比

師：“在這里，我忽然想到我家寶寶玩滑梯的情境，給大家分享一下。”

關于滑梯情境的呈現，筆者也作了多種嘗試，最終決定一家三口上鏡拍攝VCR。如此生活化的場景使師生關系拉進了許多，接下來的師生互動便更為融洽。

筆者播放VCR并帶著大家簡單分析寶寶滑下來和被抱上去時的做功及能量轉化情況。為讓學生更加直觀地類比寶寶的運動和電荷的運動，筆者特意讓視頻重復且快速播放，看著寶寶快速地上上下下，筆者還特意調侃了一句：“讓我家寶寶休息一下吧！”全體學生哈哈大笑，在大笑的同時學生也感受到：寶寶的運動和電荷的運動簡直如出一轍。

2.1.3? 巧設問題

學生接受了兩者的相似之處后，如何拋出問題便成了關鍵。教師的提問是引導師生對話、引領學生認知建構和思維發展的重要策略，應具有計劃性、目的性、引導性、生成性。教師必須立足學情，在要點上進行具體化、細節化，幫助學生明確類比方向，如“和什么類比”、“類比什么”，進而避免學生探究的盲目性。經考慮，筆者設計了

以下幾個問題強調寶寶的運動和電荷的運動的對應性：

（1）寶寶下滑過程和電荷哪段運動過程對應？對應的做功及能量轉化如何？

（2）寶寶被抱上去的過程和電荷哪段運動過程對應？對應的做功和能量轉化如何？

（3）VCR中的“我”對應電路中的什么裝置？

學生分小組討論，在師生互動中進行梳理與總結，得出結論：電源就是通過非靜電力做功把其他形式能轉化為電勢能的裝置。

2.2? 探究三部曲之二

2.2.1? 探究主題

實驗情境：將小燈泡接到1.5 V的電池兩端，燈泡較暗。再接到9 V的電池兩端，燈泡極亮，學生從而體會到不同的電源做功本領不同。

順勢引入主題：如何描述電源非靜電力做功本領的大小呢？

學習總是由淺入深的，有了上一部分相對淺顯的認識與思考后，問題開始深化。教師需要通過真實的情境幫助學生梳理思路，更需要巧妙性、藝術性的問題來讓學生抓住問題的關鍵，排除干擾因素，舉一反三，從而充分理解知識。

2.2.2? 情境類比

滑梯的故事還在繼續：寶寶要我把她抱到更高的滑梯上去，可是我夠不到，只好請爸爸幫忙。

引導學生邊看視頻邊分析：寶寶質量一定，爸爸通過非重力做功多，就表示做功的本領強。W=mgh，可見這個本領其實就是我們這個裝置能夠舉起的高度，反應的是裝置本身的特性。

2.2.3? 巧設問題

此時，教師提出兩個問題：①如何比較電源內部非靜電力做功的本領大小？②這個本領大小由什么決定？

師生共同總結：不同電源，非靜電力做功本領不同，所以需要尋找一個物理量來描述電源非靜電力做功的本領，這個物理量就叫作“電動勢”。

2.3? 探究三部曲之三

2.3.1? 探究主題

什么是電動勢？如何定量描述它？

問題步步深入，對學生的認知要求也進一步提高，為了維持學生已經建立起來的情境體系，筆者繼續采用滑梯情境，再次通過提問激活學生的思維。

2.3.2? 情境類比

滑梯的故事還在繼續：一位大寶寶看小寶寶玩得開心，也要玩滑梯，于是我將大寶寶抱上同樣高的滑梯。

比較發現：如果小寶寶重力為G，大寶寶約為2G，把小寶寶緩慢舉起，非靜電力做功為W;把大寶寶緩慢舉起，非靜電力做功為2W。如果是3G，對應著3W……以此類推，學生發現：這個比值與寶寶的質量無關。

比值=h，反映的正是能舉起的高度，也就是非重力做功的本領。

2.3.3? 巧設問題

非靜電力把電荷量為q的正電荷由負極移到正極，做功W，那么2q呢？3q呢？以此類推，你能發現什么？

師生總結：比值一定，與移送的電荷量無關。比值越大就說明電荷量Q相同的情況下做的功越多，也就是剛才說的做功本領強，也就是電動勢。

這樣在探究三部曲下，通過三問三答，筆者完成了電動勢概念的教學，讓學生在問題的引領下追問、思考、回答、總結、理解，逐漸理解電動勢這個抽象的概念。

3? ?樹立環保價值觀

學生在電動勢的學習中涉及到了電池，那么關于環保的價值觀教育就水到渠成了。

筆者指出：“科學調查表明，一顆鈕扣電池可以污染60萬升水。”觸目驚心的數字讓學生意識到環保的重要性。筆者還展示了在學校附近的小區、街道，以及校園里拍的幾張廢舊電池回收箱的照片。熟悉的校園和街道，讓學生體會到環保已經融入了我們的生活，環保要從我做起，從身邊的小事做起。

總之，新一輪基礎教育課程改革強調優化學生的學習方式，“知識問題化、問題情境化”就是實現這一目標的方法之一。創設并呈現合適的情境，并且問得“準”、問得“精”、問得“巧”，應該成為廣大高中物理教師努力的方向。

【參考文獻】

[1]耿宜宏，王志剛.基于問題探究式教學在高中物理課堂的實踐與思考[J].物理教師，2015（11）.

[2]曾晗.問題情境分明 方能思路清晰[J].物理通報，2016（4）.

【作者簡介】

馮娜（1984～），女，漢族，安徽宿州人，本科，中學一級教師。研究方向：高中物理教學。