基于問題導(dǎo)學(xué)的高中物理復(fù)習(xí)課探討

蘇劍衡

摘要：基于培養(yǎng)核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)，是落實(shí)新課標(biāo)理念的要求，以“帶電粒子在磁場中運(yùn)動”復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)為例，通過核心問題導(dǎo)學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在課堂上協(xié)同探究，體驗(yàn)科學(xué)思維形成的過程，探討核心素養(yǎng)理念下的復(fù)習(xí)課課堂教學(xué)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；復(fù)習(xí)課；問題導(dǎo)學(xué)

中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2021）18-0115

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確要求物理課堂教學(xué)，要著力培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面的核心素養(yǎng)。在一線教學(xué)中，復(fù)習(xí)課的形式總是“講、評、練”的模式，著重提高學(xué)生的解題能力，難以落實(shí)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。“問題導(dǎo)學(xué)”模式是以問題為主線，以問題解決為基石，使學(xué)生在解決問題的過程中形成自主學(xué)習(xí)能力的一種高效學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)模式。本文以“帶電粒子在磁場中運(yùn)動”復(fù)習(xí)課為例，探討基于問題導(dǎo)學(xué)模式下的復(fù)習(xí)課堂教學(xué)。

一、素養(yǎng)指向

科學(xué)思維：讓學(xué)生在“學(xué)習(xí)理解”過程中體驗(yàn)、感受、思考，培養(yǎng)其分析歸納能力；讓學(xué)生在“遷移創(chuàng)新”過程中培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建物理模型并用相關(guān)理論解決問題的能力。

二、教學(xué)方法

教法：問題驅(qū)動（把綜合性題目分解為多個(gè)小問題，以問題驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)）；多媒體輔助（PPT展示，實(shí)物投影、手機(jī)投屏）；想象實(shí)物化（自制小道具紙圓）。

學(xué)法：概括、歸納——解決問題，遷移、創(chuàng)新——升華問題。

三、教學(xué)流程設(shè)計(jì)

問題驅(qū)動————教學(xué)過程————素養(yǎng)維度

復(fù)習(xí)舊知——自主預(yù)學(xué)、獨(dú)立思考——物理觀念

提出問題——小組討論、尋找解法——科學(xué)探究

解決問題——提煉模型、分析歸納——科學(xué)思維

升華問題——實(shí)際情景、遷移延伸——能力進(jìn)階

四、課堂教學(xué)流程

問題導(dǎo)學(xué)，體驗(yàn)科學(xué)思維過程

例1.如圖甲，有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)正電離子在P點(diǎn)以速度v垂直射入磁場中，做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示。

問題1：現(xiàn)保持離子飛進(jìn)磁場v的方向不變，改變v的大小，請你使用圓規(guī)，在圖中分別畫出離子飛進(jìn)磁場的速度變?yōu)?.5v、2v、2.5v時(shí)的運(yùn)動軌跡，并記下這些軌跡的圓心位置。

問題2：這些運(yùn)動軌跡，有哪些共同點(diǎn)？（小組討論歸納）

問題3：若在磁場中放入一塊擋板MN（如圖乙），P點(diǎn)離擋板的水平距離為d，要使離子不打在MN板上，速度v的取值范圍為？

教師活動：手機(jī)拍照展示畫軌跡圖典型錯(cuò)誤，讓其他同學(xué)找找錯(cuò)誤原因。再請學(xué)生代表上臺展示畫出臨界圓形軌跡。

學(xué)生活動：根據(jù)問題引導(dǎo)，體驗(yàn)

設(shè)計(jì)思路：通過圓規(guī)嚴(yán)謹(jǐn)作圖的過程，感受縮放圓的動態(tài)變化特點(diǎn)，并總結(jié)歸納。再通過問題拓展，當(dāng)背景增加限制條件時(shí)，會出現(xiàn)臨界狀態(tài)，讓學(xué)生感受到量變到質(zhì)變的過程。

例2.如圖甲，有一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶正電的離子在P點(diǎn)以水平向左的速度v垂直射入磁場中，做半徑為R勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖中實(shí)線。

問題1：現(xiàn)保持v的大小不變，請你畫出入射方向分別順時(shí)針旋轉(zhuǎn)成45°、90°、135°、180°時(shí)，離子的運(yùn)動軌跡圖，并記下圓心的位置。

問題2：這些運(yùn)動軌跡，有什么特點(diǎn)（圓心？掃過的區(qū)域？）？

問題3：若在磁場中放入一塊擋板MN（如圖乙），P點(diǎn)離擋板的水平距離為R，求帶電粒子打在MN板上的區(qū)域范圍？

問題4：基于題目背景，學(xué)生還能提出哪些設(shè)問呢？本題還能求出哪些物理量呢？

教師活動：展示各小組學(xué)生的畫圖作品，大家點(diǎn)評，分析個(gè)別出錯(cuò)原因。小組提問軌跡特點(diǎn)，學(xué)生代表上臺展示問題3中的臨界軌跡圖，并按要求找出圓心及半徑。

設(shè)計(jì)思路：通過自制小紙圓，讓學(xué)生快速畫出軌跡，歸納旋轉(zhuǎn)圓的特點(diǎn)，掃過的面積是以2R為半徑的圓的面積；該圓的圓心的軌跡是以R為半徑的圓；并且再次使用小紙圓，解決問題3的拓展問題，把抽象變成直觀形象，化難為簡。

素養(yǎng)指向：培養(yǎng)學(xué)生從觀察到圖像變化特點(diǎn)，推理出內(nèi)在規(guī)律，提出新穎的和有價(jià)值的想法。（科學(xué)思維）

五、教學(xué)實(shí)踐后的幾點(diǎn)思考

1.教師通過現(xiàn)場拍攝學(xué)生的做題情況，把典型錯(cuò)誤展示給學(xué)生分析，能養(yǎng)成學(xué)生質(zhì)疑、獨(dú)立思考的習(xí)慣。

2.通過尺規(guī)畫圖，而且展示出最規(guī)范的學(xué)生畫的軌跡圖，讓學(xué)生感受到物理的規(guī)范和物理的美，最基礎(chǔ)的作圖能有助于學(xué)生形成帶電粒子在磁場中的運(yùn)動觀念。

3.本節(jié)課的兩個(gè)重點(diǎn)，都是通過問題驅(qū)動，問題的設(shè)置由淺入深，一問一個(gè)臺階，引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建物理模型，通過總結(jié)出的模型解決一個(gè)變式訓(xùn)練，從而培養(yǎng)科學(xué)思維能力。所以，在課堂實(shí)踐中，學(xué)生都能把兩個(gè)重點(diǎn)模型構(gòu)建出來。

4.本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是通過畫出正確的軌跡，尋找?guī)缀侮P(guān)系，教師在指導(dǎo)幾何技巧的過程中，讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)的重要，初步感受物理與數(shù)學(xué)的學(xué)科融合。

5.對于一節(jié)復(fù)習(xí)課，落實(shí)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，更應(yīng)該把大部分課堂時(shí)間留給學(xué)生，讓學(xué)生在課堂中嘗試、討論、展示、點(diǎn)評、質(zhì)疑，從而使知識網(wǎng)絡(luò)更加完善、思維更加開闊。

6.教學(xué)的本質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生從解題到解決問題的能力進(jìn)階，最后可以提出新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置，問題引導(dǎo)學(xué)生思考裝置原理，與我國最新的科技發(fā)明聯(lián)系，通過問題引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型，提出解決問題的辦法。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017：2.

（作者單位：廣東省佛山市順德區(qū)倫教中學(xué)528300）