高中物理教學中問題情境創(chuàng)設(shè)的研究

于海寧

【摘要】高中階段物理學科變得更加深奧復雜，逐漸成為學生學習任務(wù)的重中之重.高效的教學方法不僅能夠提升學生成績，更能全面增強他們的各項能力，為未來的發(fā)展打下堅實基礎(chǔ).因此，如何進行更有效的物理教學成為所有教育者亟待關(guān)注和解決的問題.我國教育水平正在不斷提升，科學教育方法的應(yīng)用也日益顯現(xiàn)出成效，而將科學的教學方法融入物理教學則顯得尤為重要.本文在考查中學物理教學現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合人教版教材，探討如何在物理課堂中營造富有挑戰(zhàn)性的問題情境.

【關(guān)鍵詞】高中物理；教學；問題情境創(chuàng)設(shè)

隨著教育領(lǐng)域的不斷演進和實際探索，新課程改革已經(jīng)成為教學中的重要議題，在這個背景下，教師們在高中物理課堂中日益注重提高教學效果與效率.通過創(chuàng)設(shè)問題情境的方法來提升高中物理教學的有效性，具有重要意義.與傳統(tǒng)的課堂模式相比，教師不再單純以知識傳授為中心，而是更加注重激發(fā)學生的思維和參與.尤其對于高中物理這門相對抽象的學科，學生更容易感到困惑和苦惱.與傳統(tǒng)教學相比，問題情境教學更注重直觀和形象的呈現(xiàn)，通過將知識融入真實的問題情境中，學生能夠更輕松地理解和應(yīng)用物理知識，從而激發(fā)他們對物理學習的興趣.問題情境的引入降低了認知難度，讓學生更自主地思考和解決問題，從而培養(yǎng)了他們的問題解決能力和創(chuàng)新思維.在問題解決過程中，學生不僅能夠掌握物理知識，還能夠培養(yǎng)邏輯思維、團隊合作和溝通能力，為將來的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)[5].

1 問題情境創(chuàng)設(shè)的原則

問題情境創(chuàng)設(shè)是高中物理教學的關(guān)鍵策略，致力于激發(fā)學生的思維能力和創(chuàng)新意識，提升解決問題的能力.詳細如下：

（1）整合學科知識：問題情境創(chuàng)設(shè)必須緊密結(jié)合課程內(nèi)容，將實際問題與學科知識相融合.將物理理論與現(xiàn)實問題相結(jié)合，可以加深學生對抽象概念的理解，豐富學科內(nèi)涵；（2）情境創(chuàng)設(shè)問題的真實性與挑戰(zhàn)性相輔相成：創(chuàng)設(shè)的問題應(yīng)當是真實且引人好奇的，同時也需要適度的難度，以在一定程度上挑戰(zhàn)學生，引發(fā)他們的求知欲望；（3）學生主體性和合作性并重：問題情境創(chuàng)設(shè)鼓勵學生主動參與解決問題，發(fā)揮他們的創(chuàng)造力.這一過程也可以在團隊合作中進行，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和溝通技巧；（4）培養(yǎng)實踐能力：問題情境創(chuàng)設(shè)引導學生將理論應(yīng)用到實際問題中，從而培養(yǎng)實際操作能力.通過實際操作，學生不僅更深刻地理解理論知識，還能積累解決問題的實踐經(jīng)驗；（5）強調(diào)啟發(fā)思辨和探究：引導學生思考問題的本質(zhì)、原因和解決方案，培養(yǎng)學生的批判性思維，培養(yǎng)解決問題的能力；（6）及時反饋與評價：及時給予學生反饋和評價，幫助學生總結(jié)經(jīng)驗，改進解決問題的方法，不斷解決問題的能力；（7）問題情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)多樣性和個性化：問題情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)當靈活多樣，以適應(yīng)不同學生的興趣和優(yōu)勢，確保每位學生都能有參與的動力.

2 問題情境創(chuàng)設(shè)的方法

2.1 設(shè)計引人入勝的問題背景，激發(fā)學生好奇心

在構(gòu)建問題情境時，教師需激發(fā)學生求知欲.興趣是最佳導師，降低難度有利于學生理解抽象物理.（1）教師應(yīng)找到興趣激發(fā)元素，挖掘?qū)W生的閃光點，針對性塑造情境.高中生正探索世界，而物理作為與學生生活相關(guān)的科學，其知識內(nèi)涵更是能夠為解決日常問題提供啟示；（2）教師必須融合物理與生活，引導學生在實際應(yīng)用中掌握知識，實現(xiàn)理論與實踐融合；（3）教師創(chuàng)設(shè)情境需關(guān)注學生體驗，跳出教學者視角，站在學生角度審視問題.教師精準設(shè)計情境，確保學生在探究中享受學習樂趣.鼓勵學生構(gòu)建完整的知識體系，勇敢參與主動學習，提升思維水平；（4）在設(shè)計情境中，教師引導舉一反三，激發(fā)思維創(chuàng)新.考慮到物理知識的抽象性，通過情境激發(fā)思維，將知識靈活運用到新情境.此外，在情境教學中，適當給予獨立思考時間與空間，培養(yǎng)自主學習能力，引導積極主動學習，提升學習水平.

例如 在“電磁感應(yīng)”時，這堂課的內(nèi)容既具有理論性，也富有實踐性.在開課之前，教師可以設(shè)計一個引人入勝的情境，以提升學生的學習積極性和參與度.教師準備了長度為一米的兩根鋁管，還有兩個外形相仿的圓柱體，圓柱體其中一個是小磁體，另一個是小木塊.教師引導學生通過實驗，觀察和比較不同圓柱體從鋁管上端自由下落的情況，要求學生在實驗過程中注意圓柱體不能碰觸管壁.在實驗開始前，教師可以鼓勵學生進行猜測，哪個物理下落得更快？這個環(huán)節(jié)將激發(fā)學生積極參與，引發(fā)他們的思考和討論.有些學生可能會猜測是木塊下落得更快，而有些學生可能認為是磁塊.接著，教師展示實驗過程，讓學生親眼見證木塊下落速度更快的現(xiàn)象.這個過程中，學生的注意力將被牢牢吸引，他們會緊密關(guān)注教師的演示，因為他們迫切地想確認自己的猜測是否正確.同時，對于那些猜測磁塊下落更快的學生來說，他們會被驅(qū)使去思考為什么木塊的下落速度更快，從而激發(fā)了他們的深入思考和探索欲望.整個實驗過程能夠有效地引導學生參與，激發(fā)他們對物理學習的興趣和熱情.

學生們在親身參與的過程中，不僅能夠通過觀察和實踐來理解電磁感應(yīng)的相關(guān)原理，還能夠切身體會物理知識在現(xiàn)實中的應(yīng)用.這種情境式教學方法，不僅提高了學生的主動性和積極性，還為后續(xù)的教學內(nèi)容打下了堅實的基礎(chǔ).

2.2 問題情境需在適當時機引入

在日常教學實踐中，大多數(shù)教師在新課導入時直接向?qū)W生介紹當天的學習內(nèi)容.然而，這種開課方式往往難以激發(fā)足夠的興趣和積極性，使學生迅速進入學習狀態(tài).一個優(yōu)秀的開頭意味著成功的一半，基于各學科的特點以及學生的身心發(fā)展狀況，教師有機會在課前設(shè)計引人入勝的導入式問題情境，以提升開課效果，迅速吸引學生的注意力.教師可以借助多媒體設(shè)備進行開課導入.隨著我國科技的飛速發(fā)展，多媒體設(shè)備等多種信息技術(shù)手段在課堂教學中的應(yīng)用變得愈發(fā)廣泛.研究表明，現(xiàn)今人們更傾向于通過觀看視頻、聽取音頻等方式進行知識學習以及拓展對世界的認知，不再像過去那樣偏好冗長的文字表達.通過融合視頻、音頻和文字等多種元素的方式，教師能夠在開課前吸引學生的注意力，使學生在課前就集中精力，迅速進入學習狀態(tài).

例如 在開啟“電磁感應(yīng)”這堂課時，教師可以首先安排一個預習任務(wù)，要求學生思考并記錄日常生活中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.正式上課時，可通過多媒體展示，呈現(xiàn)一系列關(guān)于電磁感應(yīng)的場景，既包括常見的現(xiàn)象，也包括學生不常注意到的案例.通過這種方式，學生能夠更充分地認知電磁感應(yīng)現(xiàn)象.新的教育改革一直強調(diào)將學生的各種感官融入學習過程中.而物理學科本身就是集綜合性和實踐性于一體的學科，學生在實際操作中不僅需要動用雙手，還需調(diào)動聽覺、視覺、口觸等多種感官.因此，在導入環(huán)節(jié)，教師有機會促使學生在動手實踐中培養(yǎng)多感官參與的學習方式，同時加強他們的思維開發(fā).

2.3 精心構(gòu)筑情境，巧妙結(jié)合舊知

在常規(guī)的物理課堂中，經(jīng)常能夠觀察到這樣一種情況，教師在講臺上興致勃勃地授課，但有些學生卻坐在座位上表現(xiàn)得心不在焉，甚至打瞌睡.這種現(xiàn)象表明，在這種傳統(tǒng)模式下，學生逐漸養(yǎng)成了依賴教師的習慣，過于從被動的角度進行學習.被動的學習方式使得學生失去了積極主動思考的機會.作為一門涉及抽象概念、實踐操作和嚴密邏輯的學科，物理有著深遠的物理思維培養(yǎng)作用.在培養(yǎng)這種思維過程中，學生需要具備質(zhì)疑問題的勇氣與能力.然而，過度地被動學習可能削弱學生的質(zhì)疑能力.因此，在構(gòu)建情境問題時，教師需要引導學生勇于提出問題，使他們能夠在重新分析和解決問題的過程中發(fā)展出更深入的思維方式.在這一過程中，教師必須注重整合新舊知識，提升學生的高階思維能力.

例如 在授課“宇宙航行”時，教師可以先引入學習內(nèi)容的背景，結(jié)合學生已有的引力知識，提出一個引人思考的問題.基于地球存在普遍的引力，拋出的物體總會向地面落下.然而，在地面上，如果以高速水平拋出物體，拋出速度越大，物體落地時的水平距離就越遠.在這種背景下，教師可以引導學生思考：考慮到地球是一個球體，那么當拋出速度很大時，還能否將地面視為平面？當拋出速度不斷增大時，又會出現(xiàn)何種情況？在引入問題后，教師應(yīng)給予學生一段獨立思考的時間，通常5～10分鐘足夠.學生的思考和討論可能會從他們之前學過的平拋知識入手，然后過渡到正在學習的新知識領(lǐng)域.這樣的引導方式不僅能夠鞏固舊知識，還為學生提供了新的思維挑戰(zhàn)，使他們在學習過程中體驗到滿足感和成就感.通過這種方式，物理課堂的教學效果將得到提升，學生的興趣將貫穿于課堂教學始終.

2.4 構(gòu)建情境需關(guān)注學生的最近發(fā)展區(qū)

前蘇聯(lián)著名教育學家維果斯基提出“最近發(fā)展區(qū)”理論，明確指出“教學要走在發(fā)展前面”.在創(chuàng)設(shè)問題情境時，問題深度應(yīng)稍高于學習者已有的知識經(jīng)驗，同時還需要具備一定的思維強度和思維容量.換言之，教師在構(gòu)建問題情境時，不應(yīng)設(shè)計過于簡單的問題，而是要創(chuàng)造一個學生能夠勉強應(yīng)對的問題情境，需要學生在思考和探索中將新知識融合到自己的原有知識結(jié)構(gòu)體系中.

例如 在前文提到的“宇宙航行”課程中，存在一個難點，即衛(wèi)星變軌問題.許多教師在嘗試創(chuàng)設(shè)問題情境時遇到了挑戰(zhàn).教師可以采用以下方式來構(gòu)建這一問題情境.在教師講解這一難點之前，可以先引導學生思考，在什么情況下物體會呈現(xiàn)靜止運動和離心運動的狀態(tài).接著，提出第一個問題：假設(shè)目前神舟飛船繞地球飛行，如果要向更高位置移動，應(yīng)該如何操作？學生可能會回答需要進行離心運動并加速.接下來，教師可以進一步引導出第二個問題：假設(shè)神舟飛船的運動軌跡變成了一個橢圓，如何在遠地點將軌跡恢復為圓形？學生經(jīng)過分析和討論可能會認為需要再次加速.通過這個問題情境，學生不僅重新思考之前所學知識，還通過教師的引導迅速理解了衛(wèi)星變軌的問題.在教育實踐中，教師要根據(jù)學生的認知特點，將問題難度適度提高，讓學生在思考和解決問題的過程中感到一定的挑戰(zhàn)，但同時也要確保他們能夠通過思考和努力克服困難.這種情境創(chuàng)設(shè)方式有助于激發(fā)學生的主動性，增強他們的自主思考和解決問題的能力.

3 結(jié)語

綜上所述，高中物理教學中引入問題情境的創(chuàng)設(shè)，實質(zhì)上是為了將抽象而復雜的知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化為更直觀、更簡單的形式，以便學生能夠更輕松地理解和學習.在問題情境的構(gòu)建過程中，學生的興趣得到持續(xù)激發(fā)，從而使他們能夠更加主動、自發(fā)地參與課堂，不斷提升自己的物理素養(yǎng)，為未來的學習奠定堅實的基礎(chǔ).當下，情境教學法已廣泛應(yīng)用于教育實踐之中，相關(guān)理論也日益豐富.隨著時間的推移，堅信學生們會對物理這門學科產(chǎn)生更濃厚的興趣.這種教學方法的優(yōu)勢在于它鼓勵學生積極參與課堂，培養(yǎng)他們主動思考和問題解決的能力.因此，問題情境的創(chuàng)設(shè)不僅僅是知識傳授的一種方式，更是在學生心中點燃對物理學習的熱情的火花.

參考文獻：

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[3]鞠曉玲.核心素養(yǎng)導向下高中物理教學中問題情境的創(chuàng)設(shè)[J].數(shù)理天地（高中版），2023（12）：82-84.

[4]陳正路.高中物理教學中問題情境創(chuàng)設(shè)的實踐研究[J].數(shù)理化解題研究，2023（06）：94-96.

[5]馬中大.高中物理教學中問題情境的創(chuàng)設(shè)作用與策略[J].學周刊，2023（01）：115-117.