高中物理教學中問題情境創設研究

游木

摘 要：隨著教育改革的不斷發展，“自主、合作、探究”是現代課堂教學的基本要求，新課標要求廣大教師積極創新，鼓勵學生實踐，以形成理論聯系實際的知識閉環。其中，創設有趣又有效的物理情境，可以使師生快速進入課堂，使學生樂在其中，引導學生發現問題，拓寬學生視野，豐富學生物理知識儲備。但目前，教師的教學模式仍以“灌輸式”教育為主，在教學方面存在不少誤區，例如：僅在新課導入時創設問題情境，未在新課講授中創設情境。如何創設科學、有效的問題情境，是高中物理教師需要深入研究的課題。本文分析了高中物理教學問題情境創設現狀，結合工作經驗，以高三物理教學為例，制訂相關策略，以供廣大高中物理教師參考。

關鍵詞：高中；物理教學；問題情境創設

近年來，創設問題情境的教學方法在高中物理教學中的運用越來越廣泛，通過創設問題情境，有助于激發學生學習興趣，使學生自然而然地走進物理情境中，研究物理知識，全身心投入學習之中，教學效果大大提升[1]。由此可見，創設問題情境是一種有效的教學模式。但目前，在實際的教學過程中，創設問題情境并未引起物理教師的足夠重視，課堂的全部時間被教師講解占據，學生的思維發展得不到關注，學生缺乏自主探究的時間與機會，只是死記硬背物理概念、定理定律，無法運用其解決實際問題。因此，廣大高中物理教師需積極轉變教學觀念，深入理解創設問題情境的方法、要求、原則，并將其運用到實踐中，重點關注學生的知識獲取過程，通過恰當巧妙的問題情境創設，讓學生提出問題，自然、迅速地進入學習中，在興趣盎然中進入“我要學”的狀態。

一、問題情境相關概述

（一）問題情境概念

情境是指由多種元素所構成的綜合環境，如物理、心理、自然和人文等。在物理教學中，情境滲透在各種物理知識與物理原理的背后，貫穿于整個教學過程。高考改革基于情境活動的命題要求，決定了高中物理在教學中要突出“情境化”的設計理念，讓學生在情境活動中完成課堂任務，避免單一的理論知識學習造成學生對物理世界認知的匱乏，以培養學生的科學精神。

情境教學是指教師借助各種教學活動、場景，如教具、學具布置等，或者是為學生提供多樣化的學習資源，以激發學生學習興趣，提高教學效率[2]。在高考改革中，命題常以情境活動為載體實現對學生的考查，呈現出“無情境，不成題”的命題特點，由此，“情境”成為課堂教學和高考密切銜接的契合點。通常情況下，問題情境主要由三個部分組成，即認知對象（新知識）、認知沖突（新舊知識矛盾）、認知可能性（探索新知識的心理狀態）。而創設問題情境，則要求教師有計劃地設計客觀條件，引發學生的“認知失調”，進而激發學生的疑問、驚奇，引導學生產生探究欲并主動探索。

（二）問題情境創設原則

本文在結合他人研究與教學經驗的基礎上，總結問題情境創設需要遵循以下原則：

1.結合教材，以教學要求為中心。物理學科教學均需緊扣教材，以教學目標、教學重難點為中心，創設問題情境。不論教學活動如何設計，都必須緊緊圍繞教材和課程標準，通過創設問題情境，營造教學氛圍，鼓勵學生大膽質疑、勇于提問，增加物理知識儲備。在設置問題情境時，教師須明確問題設計的類型、原因和目的，保證每個問題都能和教學任務相融合，為教學目的所服務。

2.創設的問題情境要有基礎性。情境問題的確立要根據學生的年齡階段靈活設計，逐層推進，符合學生的年齡特征和認知特點，保證該問題在學生解決能力范圍之內，適應學生的“最近發展區”，讓學生經過努力能夠達到[3]。同時，設計的問題也不可過于簡單，若問題不用學生思考便可知道答案，則無法調動學生的學習積極性。這就要求教師真正走到學生中間去，分析學生已有的學習水平和潛在的學習能力，有的放矢、因材施教地設計出符合學生實際的、可操作性強的情境問題。

3.創設的問題情境要有啟發性。學生作為教學主體，問題情境的創設從學生角度出發，教師需將自己當作學生，預測可能面臨的困難，不斷提高學生發現、分析和解決問題的能力。而想要達成該目標，教師設計的問題便需要具有啟發性，掌握學生的內在思維過程，引入“懸念”，讓學生身臨其境，在理性的批評思辨中碰撞出思維的火花，積極參與思考。

4.創設的問題要有趣味性。興趣是學生學習的動力，教師創設的問題情境只有吸引住學生，才能提高學生的學習興趣，調動學生積極性，在興趣中引發思維碰撞，使學生主動求知。因此，在創設問題情境時，為了讓問題情境更有趣味性，教師可充分借助各種多媒體設備、課外資源等，拓展物理歷史學資料，豐富教學資源，讓學生體會到問題情境的樂趣。

二、高中物理課堂教學中創設問題情境的重要性

有效的問題情境能激發學習動力，明確思維指向，提供認知起點。在教學過程中，教師可利用表演、設疑問，或者使用教具、課件等，創設良好、有效的問題情境，以拓展學生認知，使學生在認真思考、仔細觀察的過程中進而掌握物理問題的實質。具體而言，創設問題情境的重要性主要體現在以下幾個方面：

（一）有助于吸引學生注意力，激發學生學習興趣

學習興趣作為學生學習主動性與探究欲的動力，也是提高學生學習效率的重要因素。在情境問題中，學生的求知欲被激發，學生在樹立興趣意識后，其學習動機自然得以促成，能夠更好地投入物理學習當中。學生在思考情境問題的過程中，可使用現有物理知識解釋、說明問題，并找出存在的疑點，在自主探究、合作交流中解決情境中的問題。如此一來，傳統的“灌輸式”教學方法被取代，教師只需點明本課重點、難點，并鼓勵學生表達自己的觀點和想法，糾正其中的錯誤之處并補充完善，學生在成功的學習體驗中，對物理的喜愛程度不斷提升，學習動機自然得以促成。

（二）有助于培養學生的問題意識和探究意識

在傳統的教學中，部分教師常采用“灌輸式”教育、“填鴨式”教育，學生在學習過程中缺乏自主探究的空間，但很顯然，該種教學模式并不適用于高中階段的教學。在課堂中，恰當、良好的問題情境能夠為學生的思考提供正確的引導方向，培養學生的問題意識。學生在問題情境中觀察、思考，并在教師的引導下提出各種問題。在此過程中，教師需以正面教育為主，以增強學生自信心，使學生逐漸成為善于思考的質疑者。

（三）有助于實現物理和生活的結合，深入學習物理知識

物理作為一門操作性較強的學科，學生不僅要掌握物理知識、技能，還要通過物理學理論研究、學科實驗及實際應用等，逐步讓學生融入學科素養，以理論指導實踐。但是，在高中物理教學中，部分教師未注重聯系實際應用，學生缺乏實踐，無法對物理知識進行運用，進而慢慢地對物理失去興趣。而借助創設問題情境，則能夠將生活中的物理知識引入物理課堂，并將物理知識導入生活中，使物理教學貼近學生生活，進而反映生活中物理現象的

本質。

三、高中物理問題情境創設情況分析

（一）學生對物理問題情境教學的態度

物理問題情境的呈現方式、內容組織和表達方式是能否吸引學生注意力的關鍵。大部分學生均能主動回答情境中的物理問題，但也有小部分學生對于問題情境的思考、參與度不高，在意識和能力上存在不足。而導致該問題出現的原因可能為部分教師在創設問題情境時，由于問題情境呈現的方式不夠新穎、學生無法很好地理解問題情境的內容、物理問題情境內容與生活和時代的聯系不緊密、教師語言無法帶動學生情感、課堂氛圍不好等原因，導致物理問題情境無法吸引學生注意[4]。因此，教師需反思教學過程中的不足，并加以改善。除此之外，通過將問題情境與生活實際、時代發展相聯系，注意問題創設的藝術性、問題的提問方式等，以改善課堂氛圍，調動學生學習興趣。

（二）教師對物理問題情境教學的態度

目前，大部分教師對于高中物理課堂中創設問題情境的教學方法均表示肯定，認為其能夠幫助學生樹立物理觀念，培養學生的創新思維，發展學生的科學思維，培養學生的實驗操作能力和科學探究思想。但是，在實際運用中，教師運用問題情境創設教學方法的頻率卻并不高，只是偶爾采用或者問題情境教學缺乏針對性。而導致該問題產生的原因主要為教師對問題情境創設的不重視，缺乏問題情境教學意識，未能真正認識到問題情境教學的

目的。

（三）物理問題情境創設方法

第一，在創設問題情境時，部分教師所考慮的要素不夠多元化，如忽視了學生興趣、學生已有知識水平、學情、教學設備等，問題情境的內容和呈現方式、時機不恰當，加之受到教師自身情境創設能力、語言表達能力、課堂管理能力的限制，導致問題情境的創設方法較為落后。第二，在問題情境中的素材來源方面，部分教師僅僅使用物理教材或教師參考書，而忽略了網上教案、課件等資源，也未積極自主創設，盲目照搬同行素材。第三，對于教材上給出的情境問題，教師基本上都會加以應用，但也有不少教師因為怕花時間、精力，進而采用“拿來主義”，未針對實際的教學情況加以改造應用。第四，在問題情境的類型上，大部分教師均主要采用文本情境（事實描述等文本材料）、圖表情境（物理圖片、表格等），而忽視了視頻情境（自制視頻，新聞、影視等網絡視頻）、實物情境（模型、標本等教具）、虛擬情境（虛擬圖片、動畫視頻、教學平臺等）、實驗情境（模擬實驗）和實踐活動情境（社會調研、野外觀察等），問題情境缺乏多樣性。第五，在問題情境創設方法上，部分教師未能將物理知識與生活實際、社會熱點、其他學科相融合，也未設置懸念或引發學生認知沖突。

四、高中物理問題情境創設的有效策略

新課改指出，物理教學要以物理學科核心素養為中心，展開教學活動，從以往“教師教”的模式向“學生學”的模式轉變，積極探索各種探究式、啟發式和互動式教學。對此，本文提出以下物理問題情境創設策略：

（一）借助實驗手段，創設問題情境

實驗對于物理學科的教學至關重要，物理實驗具有真實性、直觀性的特點，是物理學科的一大特點，可以給學生更直接的感受，幫助學生更好地學習理論知識。同時，許多物理小實驗的時間短、操作方便，可快速印證物理定理。因此，物理教師應當重視物理實驗教學，結合實際改進實驗、加強實驗方面的指導，以培養學生的實驗操作能力和科學探究思想。同時需注意，物理實驗需與本課學習內容密切相關，不可脫離教材引起學生的認知沖突，以激發、維系學生的學習動機。當某一物理現象超出學生現有知識水平時，學生在好奇心和探究欲的驅使下會更加積極、主動思索，但是該種思索不一定會向教學目標靠近[5]。因此，教師還需精心組織，適當引導，抓住學生產生的認知矛盾，尤其是學生存在的以舊知識為首的頑固概念。在引發學生認知矛盾后，教師需使學生明確學習目的，掌握解決問題的方法和途徑，在師生合作之下，提高學習效果。

例如：在“電動勢”部分教學中，教師可先提出問題：用一節干電池還是三節干電池給小燈泡供電更亮？學生肯定認為三節電池供電更亮。此時教師可操作演示實驗，而得出“三節電池供電，燈泡變得更暗”的實驗結果，引發學生的認知沖突，引導學生觀察、猜想、思考，進而導入新課教學。另外，也可采用師生合作的方式，邀請學生共同參與實驗，或鼓勵學生提出疑問，調動學生思維。采用物理實驗創設問題情境，教師需充分利用一切教學資源，以幫助學生總結實驗規律，創新實驗設計。學生經歷猜想與假設、實驗原理分析、實驗方案設計、實驗方案優化和進行實驗、得出結論的全過程，體現了物理求真求實的本色，也培養了學生嚴謹求實、精益求精的科學精神。

（二）借助類比法聯系不同知識，創造問題情境

類比法屬于邏輯推理研究方法，是指將某一問題、知識與其已知的相關知識進行比較，分析二者之間的相似之處，并在此基礎上平行推移問題的結論，推導出待解決問題所具有的規律。在物理教學和研究領域中，類比法的運用廣泛并發揮著積極作用，物理發展史上的許多科學理論都是由類比法得出。如德布羅意在愛因斯坦的光子理論基礎上，應用類比法推理，得出了德布羅意物質波理論。因此，教師需在把握高中物理課程標準和教學目標的基礎上，站在學生角度，分析初中與高中、不同章節知識之間的內在聯系，借助類比法，由舊知識延伸出新課題。

例如：在《電勢能與電勢差》章節教學中，首先，若教師先講電勢差再講電勢，在邏輯關系上不合理；其次，若用重力場中重力做功來類比電場力做功，學生的思維要不斷地在重力做功和電場力做功之間來回地切換，思維負擔加重，無法實現新舊知識間的遷移。因此，教師可改變教學內容的順序，先講電勢能再講電勢，最后講電勢差，徹底拋棄類比重力場中重力做功的方法，來講授電場的新知識點，認識到電勢是反映電場能量特征的物理量。在學生利用已有知識無法解決新的問題時，教師可借助類比法創設問題情境，找到不同物理知識之間的結合點，進行理論探究，深化已有觀念，形成新的物理觀念。

（三）聯系生活實際，創設問題情境

學生的發展離不開生活，而物理來源于生活。高中階段的學生正處于思維意識形成的關鍵時期，對世界充滿了好奇，求知欲和探究欲強烈，借助生活中的實際問題，能夠有效激發學生興趣，增強物理學習的趣味性，讓學生認識到物理并非虛無縹緲、高深莫測的理論知識，而是與實際生活息息相關。在生活化的情境下，自然而然地將學生引入情境之中；設計的問題要具有啟發性，以幫助學生形成自己的獨特見解；問題情境不可脫離課本教材，問題難度要適中，符合學生現階段的認知水平，使學生在教師的引導下能夠解決問題，以增強學生自信。

例如：在《靜電的利用與防護》教學中，教師可以將生活中的靜電現象，類似“冬天兩人接觸時可能會產生觸電情況、冬天脫衣服時發出電流聲、天氣干燥梳頭發頭發豎立”等，通過學生比較熟悉的現象，為學生創設生活化的教學情境，學生學習積極性將會被大大激發出來。同時，教師還可以設計一些針對性的問題，通過問題引導的方式，鍛煉學生思維能力，進一步提高課堂教學效率。物理教學在將生活現象與物理知識聯系起來的過程中，可以轉換學生的思維，幫助學生從各種生活現象中提煉相應的物理知識，并相互滲透，加以印證，降低物理教學的難度，提高物理課程的教學效率。

（四）利用多媒體設備，創設問題情境

在物理教學中，物理概念的學習至關重要，物理概念是物理知識延伸學習的基礎，只有深刻理解并掌握了相關概念，才能將其靈活地運用于實際的物理問題解決中。但是，許多物理概念、定理僅僅是靠教師的口頭講述是難以讓學生全面理解的。同時，學生對于微觀世界的認識是物理教學的重點之一，學生難以理解，成為物理教學的難點。借助多媒體設備，教師可在課件與板書之間無縫切換，通過文檔小程序等實時記錄學生的實驗數據，通過Excel軟件同步進行數據處理并得出實驗規律等，給物理教學帶來了極大便利[6]。因此，教師可借助多媒體技術，結合文字、聲音、圖片和動畫等形式，結合教學內容，創造引人入勝的問題情境，有助于激發學生感官，驅動學生自主學習、主動思考，同時還可以擴大教學容量，提高教學效率。

例如：在《分子動理論與氣體實驗定律》章節的學習中，教師難以用語言讓學生體會到原子的內部結構、分子不停地運動以及分子的相互作用力等。這時，教師可以借助多媒體展示圖片、播放課件視頻，讓學生直觀形象感受組成物質粒子的形狀和運動情況。豐富的多媒體材料可以將物理過程更直觀地展示在學生面前，將多媒體技術有效應用于課堂教學，是適應新時代發展的要求。借助多媒體手段創設問題情境，能夠將抽象、微觀的物理知識轉化為具體、宏觀的物理情境，讓學生“知其然”并且“知其所以然”。

（五）巧設懸念，創設問題情境

問題是發展學生科學意識和探究素養的重要前提，物理概念和定理的教學、物理相關問題的解決，學生都需要經歷發現問題、思考問題和解決問題的過程。在物理教學中，教師可巧設懸念，創設問題情境，設置具有研究意義的問題，學生在教師的指導下，圍繞某個問題，依據教師提供的導引性材料或導學案，用直覺思維法感知問題情境，再運用分析、比較、猜測、推理、歸納等活動，在逐步解決問題的過程中，學生的思維也會更加活躍，有助于鍛煉學生的思維模式。

例如：在《電磁感應現象及其應用》一節中，如果直接使用教材演示直接說明電流產生的原因，整個教學過程則顯得平平無奇，毫無新意和亮點，缺乏探究性。此時，教師可巧設懸念，設置問題情境：“大家知道，小燈泡在連接電源后會發光，如果不和電源直接連接，它還會發光嗎？”然后，將連接在線圈上的小燈泡靠近蓋在毛巾下面的電磁爐，接通電磁爐電源，小燈泡竟然發光了，引起學生濃厚的求知欲，促進學生積極思考、自主探究電流產生的原因。學生在質疑中精神高度集中，并在教師的引導下進而得出正確結論。總體而言，教師要針對教學目標和內容，創設出可以讓學生能提出問題的“母問題”，從而為學生提供思維活動的支架，鍛煉學生的創造性思維。

結束語

目前，國內許多一線教師已經逐漸認識到了創設問題情境的重要性，展開了一定的研究，并在教學中積極實踐。但仍有部分物理教師對創設問題情境教育方法的認識不夠深刻，在實際教學中存在很大不足，缺乏系統、深入和具有操作性的探究，尤其是問題情境創設與物理學科核心素養培養的結合，更是少之又少。因此，高中物理教師需積極運用各種生活事件、自然現象、新舊知識之間的聯系等，巧設疑問，創設問題情境，利用現代化科學技術，注重學生綜合素質的培養。

在今后的教學過程中，廣大一線物理教師須繼續展開相關研究，不斷豐富、創新問題情境，創新教學策略，并在實踐中加以應用，以培養學生物理核心素養。

參考文獻

[1]馬中大.高中物理教學中問題情境的創設作用與策略[J].學周刊，2023（1）：115-117.

[2]劉繼.指向學科核心素養的高中物理問題情境教學策略[J].數理化解題研究，2022（36）：74-76.

[3]張蕓楓.高中物理課堂中有效問題情境的創設之道[J].中學課程資源，2022，18（12）：15-17，14.

[4]華樺.高中物理教學中問題情境創設研究[J].中國多媒體與網絡教學學報（下旬刊），2022（11）：231-234.

[5]孔紅艷，柴海鑫，趙夢祥.物理課堂有效問題情境的創設：以牛頓第一定律教學為例[J].物理教學探討，2022，40（11）：6-8，12.

[6]陳鮮艷.新課標背景下的高中物理探究式教學[J].中學物理教學參考，2022，51（28）：23-25.