問題教學法在初中物理教學中的有效運用

《義務教育物理課程標準（2022年版）》提出，初中物理課程注重科學探究，突出問題導向，強調真實問題情境，引導學生提高分析問題、解決問題的能力。初中物理教學旨在培養學生的核心素養，并將真實問題情境作為學生開拓思維的載體。問題教學法，以問題為線索，引導學生自主完成探究性學習任務，深入理解知識的本質與關聯，進而形成物理觀念、科學思維等核心素養。初中物理課堂突出學生的主體地位，并根據學生的身心發展特點開展教學活動。

一、概念界定及理論基礎

（一）主要概念界定

問題教學法，將課程知識以問題的形式呈現在學生面前，讓學生在解決問題的過程中，發展科學思維和探究能力。學生在探索解決問題路徑時，能更加深入地理解學科知識的本質和關聯性，有助于發展智力、提升技能。問題教學法與科學探究之間存在某種關聯，讓學生在發現、提出問題后，能選擇合適的知識內容和方法，得到一個完整的解決方案和結論。在初中物理課堂上，問題教學法是一種教學方法，能有效提升教學質量及學習效果。

（二）理論基礎

根據建構主義學習理論，問題教學法突出學生的主體地位，使其能在關注學習過程中主動認，建構知識、經驗。問題教學法在初中物理課堂上的應用，其重點在于引導學生主動思考、主動分析問題，并聯系已有知識和經驗，積極建構出新的物理知識體系。此外，問題教學法輔助學生形成學科核心素養。學生通過物理課程學習逐漸形成關鍵能力、必備品格和正確價值觀，深刻影響其對物理問題、現實問題的思考和解決能力。建構主義學習理論指導問題教學法的應用，并引領學生完成新知的認知和建構目標。

二、問題教學法在初中物理教學中的有效運用策略

（一）創新理念，明確問題設計原則

在初中物理教學中，問題教學法的應用并未實現標準化。因此，教師應創新理念，明確問題設計原則。結合初中物理學科的教學特點，教師需遵循典型性、適度性、程序性等問題設計原則，并以開放、求異的教育理念，尊重學生的科學思維發展規律。在物理課堂上，教師應鼓勵學生主動提問，挖掘學生身上的問題探究與知識應用的潛力。

以滬科版八年級教材“聲的世界”的教學為例，教師需要圍繞重點和難點設計問題，并幫助學生主動探究和掌握物理知識要點，使其找到正確的思路和方法。教師應立足實際學情，合理規劃問題的延伸方向，例如聲音的產生與傳播、聲音的三大特性、超聲波與次聲波的實際應用、噪聲控制的三個環節等。教師還應遵循適度性原則，合理控制問題的數量和難度，循序漸進地幫助、引領學生探究物理知識的本質和關聯，使其在思考、分析問題時能綜合運用所學知識和經驗。此外，教師可設計與學生最近發展區有關的問題，運用層遞式思維，引導學生結合問題展開探究學習活動。問題教學的“程序性”原則，與學生的科學思維、科學探究能力發展達到“同頻共振”，才能達成提高教學質量與學習效率的應用目標。

（二）創設情境，鼓勵自主發現問題

在初中物理教學中，直觀體驗能引發學生的思考，因此教師可創設生動直觀的問題情境，密切聯系學生的已有知識和經驗，使其在抽象、建模、概括歸納過程中，增強問題解決能力。在問題情境中，學生是學習的主體，其主動探索問題與物理知識之間的關聯，在發現、思考、分析問題過程中，逐步形成良好的科學思維和探究意識，教師也可借助問題提升學生的觀察能力、解決問題的能力。

1.創設問題情境。

教師結合情境構建和認知理論，引導學生在合適的情境中自主發現問題，從被動的學習狀態轉變成積極主動的學習狀態，有利于學生開展深度學習。在創設問題情境時，教師可聯系學生的實際生活，讓學生在熟悉的場景中理解物理知識的本質和關聯。

以“聲音的產生與傳播”的教學為例，教師創設富有生活氣息的問題情境，引發學生的探究興趣和思考意識。在播放大自然的鳥獸鳴叫聲、風吹過樹林的聲音時，學生能閉眼沉浸式感受聲音的美妙。教師帶領學生走入聲音的世界，以小組為單位探究“聲音是如何產生的？”教師向學生示范，如何讓身邊的物體發出聲音，例如用手撕開紙張、將刻度尺按在桌子邊緣并彈壓、仔細聆聽筆在紙張上寫寫畫畫的聲音等。在學生探究問題時，教師應聚焦于學生對物體振動過程的觀察情況，并在學生選擇某一個聲源后，幫助其理解“聲音是由物體振動產生的”這一物理結論。

2.設計問題支架。

在初中物理課堂上，教師應從整體建構、深度學習的角度，合理設計問題支架，使學生在發現、提出、分析、思考、解決問題的過程中，逐步提升科學思維與科學探究能力。問題支架，具有邏輯嚴謹、層次清晰、循序漸進等特點，符合學生的科學思維發展規律。

在“聲音的產生與傳播”一課中，教師引領學生探究聲音的產生、聲音的傳播、回聲三個重點知識內容。在“聲的產生”課堂上，學生能對生活中的常見聲音產生探究興趣，并了解聲音是由物體振動產生的，身邊很多物品都可以成為聲源。在“聲的傳播”課堂上，學生將了解不同介質中聲音的傳播速度是不同的，且影響聲波的大小。教師可從實際問題出發，設計一系列問題導學支架，幫助學生深化對聲音產生、傳播知識的理解。

問題1：聲音是由物體振動所產生的，振動停止時，還能聽到聲音嗎？

問題2：聲源并不是直接貼著耳朵，為什么能聽到聲音？

問題3：聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，在海水中傳播的速度為1531m/s，在常溫水中傳播的速度為1500m/s，在軟木中傳播的速度為500m/s，你能發現什么規律？

問題4：站在100m賽跑終點的計時員，如果他聽到起跑的槍聲才開始計時，則他開始計時的時間比實際起跑時間大約晚多少？

問題5：兩個同學分別站在長鋼管的兩端，其中一個同學用力敲擊鋼管的一端，另一個同學將耳朵緊緊貼在鋼管的另一端，他可能聽到幾次聲音？

在問題情境、問題支架的雙重影響下，學生對“聲音的產生與傳播”課程知識的理解更加深入，在思考、動手操作、觀察體驗過程中，主動建構新知識、新經驗。問題支架中的部分問題，可以由學生預習階段提供，這樣更能體現學生的主體地位，使其專注于理解物理知識的本質和關聯。

（三）多向交流，跟進學生解決問題

在教師的引導和啟發下，學生能主動發現并提出問題、主動思考并分析問題。教師需要結合物理課程的教學內容，讓學生自主進行探究活動，并在線上、線下兩個渠道與學生進行多向交流，跟進學生解決問題的過程。教師可在網絡平臺上發布探究任務，學生可選擇獨立完成或與同學合作完成，并在課堂上鼓勵學生提出質疑，拓展物理問題的多種解法。

1.依托網絡平臺，發布探究任務。

在“聲音的特性”的教學活動中，教師可依托“物理大師App”網絡平臺，向學生發布“探究聲音音調、響度、音色三個特性及影響因素”的探究性學習任務。在物理課堂上，教師鼓勵學生自主發現、提出問題，并結合已學知識和經驗思考、分析問題。

探究任務一：探究音調與頻率的關系。根據音調與頻率的關系式Tf，用相同的力度敲擊不同的玻璃杯，觀察聲音的高低變化，發現音調與發聲體的振動頻率有關。

探究任務二：探究響度與振幅的關系。根據響度與振幅的關系式dBA，用不同的力度敲擊同一個物體，例如銅鑼，觀察分貝儀上顯示的響度變化情況，發現響度與發聲體的振幅有關。

探究任務三：探究音色與發聲體的材料、結構的關系。不同發聲體發出聲音的音色不同，主要取決于發聲體的材料和結構。金屬、木材、塑料等發聲體的音色不同，得出音色與材料有關。同一種發聲體材料，在改變結構（如弦樂器的弦長、張力等）后，音色的變化也非常明顯。

在網絡平臺上，學生可自主選擇探究任務的完成順序，并在模擬實驗室中操作器材和材料，在實驗探究活動中鍛煉觀察、實驗以及思維能力，在解決問題時正確運用“聲音的三大特性及影響因素”的知識和經驗。

2.鼓勵學生質疑，拓展問題解法。

在初中物理課堂上，教師將問題作為師生互動交流的切入點，更有利于激發學生的探究興趣和科學思維。教師鼓勵學生提出質疑，從原有問題中發現新問題，循序漸進地培養學生問題發現與解決的能力。教師鼓勵學生質疑，能拓展物理問題的多種解法，增強學生的知識遷移能力。

在“聲音的特性”一課中，學生圍繞響度、音調和音色，開展實驗探究活動，并從中發現三種聲音特性的關鍵影響因素，即響度→振幅、音調→頻率、音色→結構材料。在探究過程中，學生從原有問題中發現一些新問題，例如：

問題1：兩個同學用同一臺鋼琴彈奏同一首曲子，影響曲子好聽與否的物理量是什么？（答案：響度）

問題2：擴音器在生活中的廣泛應用，與聲音的哪個特性有關？（答案：響度）

問題3：在演奏時，鋼琴和豎笛發出的聲音可能具有哪些相同特性？（答案：音調和響度）

問題4：在音樂會上，人們能夠區分不同樂器演奏的同一首樂曲，其依據是什么？（答案：不同的演奏樂器具有不同的音色）

在初中物理課堂上，學生能根據教師提出的問題，提出合理的質疑，并從中發現一些新問題，這是學生具備創新意識、質疑精神的體現。教師不僅要關注學生發現、提出問題的過程，還要關注學生解決問題的過程。教師需要有針對性地拓展物理問題的解法，培養學生的知識遷移能力。

（四）創新思維，打造開放問題課堂

在初中物理教學中，問題教學法的廣泛應用，旨在培育學生的核心素養和綜合素質能力。從創新思維的角度，在物理課堂上應用問題教學法，有利于學生科學思維與探究能力的形成與持續發展。教師應打造開放、包容的課堂，鼓勵學生自主、合作解決問題，并從理性的視角引導學生思考和探究，進而增強問題意識和探究信心。

1.肯定質疑精神。

在初中物理課堂上，教師需要為學生的質疑精神給予肯定和支持。質疑精神，是學生主動思考與分析問題的內驅力。初中生正處在好奇心、探究欲非常旺盛的學習時期，因此教師需要圍繞物理課程知識，鼓勵學生提出相關問題，選用開放式的問題設計方式，引導學生主動思考并參與探究活動。

以“噪聲控制與健康生活”的教學為例，教師圍繞噪聲控制的三個環節，在課堂上與學生進行交流探討，引導學生思考噪聲的來源、噪聲是如何傳播的、噪聲的接收和利用方式有哪些等。在課堂上，教師鼓勵學生列舉出經常聽到的噪聲，例如車輛頻繁鳴笛的噪聲、房屋裝修時產生的噪聲等。學生在了解噪聲的來源、噪聲對生活產生的危害后，能逐步增強環境保護意識，并將噪聲污染與光污染、大氣污染等環境問題緊密聯系起來。當學生提出質疑時，例如有些噪聲并未對人體、生活產生威脅，此時，教師需要引導學生收集相關資料，透過數據、圖表分析噪聲對人體器官、生活節奏、交通安全等方面產生的影響。教師在肯定學生的質疑后，與學生共同探討，噪聲的來源與產生的危害有哪些關系，進而提升學生的邏輯思維能力，并讓學生了解噪聲的判斷標準與環境條件、分貝值等因素有關。

2.鼓勵創新實踐。

在初中物理課堂上，教師應鼓勵學生從創新的視角參與實踐活動。在開放的問題課堂上，教師關注學生素養形成的表現，即學生是否具備物理觀念，在問題探究過程中是否運用科學思維分析解題思路等。在創新的物理實踐活動中，教師可以指導各小組學生探索物理知識的本質及關聯，促進學生綜合素質能力的發展。

在“噪聲控制與健康生活”一課中，學生能了解控制噪聲的三種途徑，即從噪聲的源頭、傳播過程和接收三個環節防治噪聲。噪聲控制是保持生活健康的重要手段。多數學生能在物理學習、科學探究、實踐過程中，逐步增強環境保護意識。教師向各小組學生布置“監測環境噪聲”的實踐任務，重點監測交通道路上的鳴笛噪聲、房屋裝修噪聲，并運用專業的環境聲音監測儀器，對比不同聲音的強弱與頻率，綜合判斷噪聲污染的控制標準。在實踐過程中，教師要為學生準備一些防噪音的耳罩，使其免受噪聲的危害，避免耳膜或聽力受損。各小組學生需要詳細記錄噪聲監測時的真實情況，將數據、圖表整理出來，在課堂上與其他小組分享交流。在開放的問題課堂上，教師應關注學生在實踐后是否增強環境保護意識，并對學生素養表現給予評價。

三、結語

綜上所述，問題教學法在初中物理教學中的廣泛應用，旨在培養學生的知識應用與遷移實踐能力，使學生能關注問題與物理知識之間的關聯。教師應創新理念，明確問題的各項設計原則。教師應合理創設問題情境并設計問題支架，鼓勵學生自主發現問題。在物理課堂上，教師與學生應多向交流，跟進學生解決問題的過程，并從培育學生創新思維的角度，打造開放的問題課堂。