淺談物理課堂“問題生成與解決”的實施策略

【摘要】本文闡述對基于“問題生成與解決”物理課堂教學的理解，并結合教學實踐對基于“問題生成與解決”物理課堂教學的實施策略進行實例分析．

【關鍵詞】高中物理；課堂教學；教學策略

1 問題的提出

根據心理學家布魯納的發現學習理論、思想家埃德加·莫蘭的復雜性理論和初步的理論研究并結合中學物理教學實踐研究，我們構建了“基于問題生成與解決”的課堂教學模式，模式的教學一般程序圖示如圖1所示．

該模式的思想：以問題為主線，堅持問題生成與問題解決并重，充分發揮學生在問題生成與解決過程中的主體地位，使學生在教師創設的問題情境中產生學習的需要，發現問題，主動設問探究、親身求解體驗、促進合作交流，旨在達成知識目標，建構技能方法，拓展情趣感知，提升問題意識，培養創新人才．實踐證明，利用“基于問題生成與解決”的物理課堂教學來激發學生的學習興趣、提高課堂教學效率、培養學生的創新能力等不失為一種較好的教學嘗試.

2 “問題生成與問題解決”課堂教學的實施策略

我們在實踐中把“問題生成與問題解決”課堂教學分成兩個環節，即問題生成與問題解決，每個環節里又有一些細節處理的操作技巧．

2.1 問題生成

2.1.1 以“境”引“問”：創設情境，適當預設，促使問題預設生成的萌芽

一個良好的物理情境就像一根細線貫徹整個物理教學環節，穿針引線般地引領著學生不斷融入到物理課堂的情境中，積極生成、主動探究、尋求答案．

例如 在高中物理“電磁感應”的習題課教學中，僅給出這樣一個典型物理情境：如圖2所示，一個質量為m的導體棒ab，放置在間距為L的兩根足夠長的固定平行的光滑導軌MN，PQ上，導軌平面與水平面的夾角為θ，導軌M，P兩點間接有電阻R，磁感應強度為B的勻強磁場垂直導軌平面向上．請學生進行物理過程的分析和盡可能地創設物理問題．結果學生們共設計了大大小小的共10多個待求的問題，如導體棒的最大加速度、最大速度、圖象問題等，其間基本上囊括了所有運動學、動力學的問題，甚至挖掘到了有關動量、能量的問題．

2.1.2 以“問”引“問”：注重策略，有效提問，點燃問題動態生成的火花

物理課堂教學中教師提問的意義不在于提出問題能引起學生思考，而應該在于它能引發學生敢于去發現新問題，提出新問題，提升學生的問題意識，開發創新潛能．

例如 講解“導體中的電場和電流”時，有學生會質疑“老師，我認為電流強度是有方向的，是矢量”．在教學實踐中，采用以“問”引“問”，讓學生發現問題的本質所在，正確建立物理概念．

師 你認為電流強度是有方向的，那你說說方向是怎樣的？

生 正電荷定向移動的方向.

師 什么是電流強度？定義式？

生 單位時間內通過導體截面的電量，即I=q/t.

師 電量q、時間t是標量還是矢量？

生 標量.

師 那么q/t是矢量還是標量？

生 標量.

師 標量有方向嗎？

生 （查閱并思考……）知道了，原來這里實質上有兩個概念：一是電流，一個是電流強度，是兩個不同的概念.電流是描述電荷定向移動的一種物理現象，有方向；電流強度是用以表示電流強弱的物理量，它是標量，沒有方向.只不過有時候電流強度簡稱為“電流”．

2.1.3 以“錯”引“問”：明確目標，合理點撥，品味問題實踐生成的果實

由于學生知識框架不全，思維活躍，在教學過程中往往會犯科學性錯誤或錯誤地理解教師的意圖．當出現這種情況時，作為教師不必急功近利把學生的思路急性扭轉，可以采取“以錯引問”的策略，只是教師心中要藏有目標，并通過不同途徑實現目標．

例如 升華和凝華

“干冰”（CO2固體）制造舞臺效果片段.

師 同學們能不能告訴我，這些“煙霧”是什么？

生1 CO2氣體，干冰升華得來的.

生2 不對，CO2氣體是看不見的.

師 生2說得對，課外知識很豐富，那煙霧是什么？

生3 CO2的小液滴，像開水上的“白氣”一樣.

師 舞臺上的水蒸氣哪里來的？請解釋舞臺的“煙霧”是怎樣產生的.

生3 是干冰升華吸收了周圍空氣的熱量，使得周圍空氣溫度降低，而周圍的水蒸氣遇到冷空氣液化最終形成了舞臺上的“煙霧”效果.

2.2 問題解決

2.2.1 以“問”引“解”：應對學生生成的可控性問題

在教學設計中，教師應該根據教學內容和學生的實際認知水平，將物理知識、規律等內容精心預設成一系列的問題，并對學生可能的問題求解策略加以剖析，將問題解決的方法與過程作問題化處理．在教學實踐中，學生在教師的問題引導下獨立思考或合作探究問題，直至預設性、可控性問題得以決．

例如 慣性

師 物體的慣性大小只決定于它的質量.請同學們繼續舉例說明？

生1 乒乓球質量小，要它停下來很容易，它的慣性小．

生2 汽車質量大，要它停下來不容易，它的慣性大．

生3 我有疑惑，一輛汽車，是不是速度大時要停下來不容易？（重要的問題生成）

師 不妨先考慮，怎樣描述物體運動快慢？還有怎么描述物體啟動快慢？

（逐漸引導學生對“改變運動狀態難易”的界定，“運動狀態改變”量化的標準應該涉及三個物理量：外力F，速度變化Δv，所用時間Δt，必須采用控制變量法才能比較改變的難易程度）

生3 對于乒乓球和汽車，應該強調開始的速度都一樣，才能說汽車質量大，慣性大，不容易停下來．（問題解決）

2.2.2 推“陳”出“新”：應對學生生成的新思維、新方法

在基于“問題生成與問題解決”課堂教學中，作為教師，面對學生在教學過程中的意外生成，應該做到關注、支撐和引導相結合，不斷提高自己的反省能力和智慧，與學生們一道推“陳”出“新”，接納新思維，論證新方法，尋求新突破．

例如 如圖3所示，磁鐵正上方的導線通以電流后，磁鐵對桌面的壓力如何變化？常規解法都是通過轉換研究對象，先分析磁鐵對通電導線的作用力，然后根據牛頓第三定律判斷出磁鐵受到導線的作用力豎直向下，對桌面的壓力增大．突然一位學生舉手詢問：為什么要轉換研究對象？以磁鐵為研究對象難道就不能求解了嗎？突如其來的質疑激起每一位學生的沉思，很快一位學生展示了他的思考，先畫出磁鐵所處空間的通電導線產生的一根磁感線，如圖4所示，然后根據磁場知識得知，磁鐵N極受力方向與磁場方向相同，S極受力方向與磁場方向相反，所以磁鐵受到通電導線的作用力的合力豎直向下，磁鐵對桌面的壓力增大．所有學生都被這“神來之筆”所鼓舞、感染．這時教師提出問題：如果通電導線不在磁鐵正上方，這種方法還適用嗎？這些問題在學生間產生共鳴．

2.2.3 以“退”為“進”：應對學生生成的超值性問題

物理教學過程中，學生會在不經意間產生很多有價值的生成，教師對學生所有有價值的生成，不一定都要當場應對，切忌當場否定．應對學生生成的超值性問題，教師可以以“退”為“進”，稍后處理或引發學生課后主動處理．

例如 在學習“光的色散”時，有同學提問“霓、虹是怎么形成的？”

教師 關于這個問題可以委托幾個同學課后閱讀相關資料或上網查詢，并寫一篇實踐小論文，下節課請他們選一個代表為我們進行講解．

3 結語

“基于問題生成與解決”的物理課堂教學中，物理教師必須始終堅持學生的主體地位，根據學生的學情合理預設，選擇合適實施策略促進生成與解決，保證學生自主生成、探究、合作解決問題的時間，讓學生通過“基于問題生成與解決”的物理課堂學習活動，真正地學會思維，提高自己的問題意識，提升創新能力．

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