高中物理教學中巧用“問題鏈”激活課堂的思考

摘 要：在高中物理教學實踐中，如何有效激活課堂氛圍，提高學生的學習興趣與參與度，一直是教育工作者關注的重點。本文旨在探討“問題鏈”教學策略在高中物理課堂中的應用，通過精心設計一系列相互關聯、層層遞進的問題，引導學生主動思考、合作探究，從而構建高效、互動的物理課堂。研究表明，“問題鏈”不僅能有效激發學生的思維活力，還能促進學生深度學習和綜合能力的提升。本文將從“問題鏈”的定義出發，探討其設計原則及具體策略，以期為高中物理教學改革提供參考。

關鍵詞：高中物理教學；問題鏈；課堂思考

隨著教育理念的不斷進步和教學方法的持續創新，高中物理教學面臨著新的挑戰與機遇。傳統的教學方式往往側重于知識的傳授與技能的訓練，而忽視了學生的主體地位和思維能力的培養。在這樣的背景下，“問題鏈”教學策略作為一種以問題為導向的教學方法，逐漸受到教育界的廣泛關注[1]。它通過構建一系列具有內在聯系的問題，引導學生逐步深入探究物理現象的本質，激發學生的好奇心和探索欲，促進課堂氛圍的活躍和學生學習效率的提升。

一、“問題鏈”的定義

“問題鏈”是指在教學過程中，教師根據教學內容和學生認知特點，設計一系列相互關聯、層層遞進的問題序列。這些問題不僅涵蓋了物理知識的核心要點，還體現了知識的邏輯性和系統性。通過“問題鏈”的引導，學生可以逐步深入理解物理概念、原理和規律，形成完整的知識體系。同時，“問題鏈”還鼓勵學生主動思考、合作探究，培養學生的批判性思維和創新能力[2]。

二、高中物理教學中“問題鏈”的設計原則

（一）符合學生認知規律原則

在設計“問題鏈”時，教師應充分考慮學生的認知發展水平，確保問題的難度和深度適中，既不過于簡單以至于缺乏挑戰性，也不過于復雜以至于讓學生望而生畏。此外，問題的順序應遵循由淺入深、由易到難的原則，逐步引導學生從已知到未知，從具體到抽象，逐步構建起對物理知識的全面理解[3]。

（二）符合培養學生綜合能力原則

“問題鏈”的設計不僅要關注知識的傳授，更要注重學生綜合能力的培養[4]。通過設計具有開放性、探究性和實踐性的問題，教師可以引導學生進行實驗設計、數據分析、模型構建等科學探究活動，從而培養學生的實驗操作能力、數據分析能力和問題解決能力。同時，通過小組合作、討論交流等形式的互動，還可以提升學生的團隊協作能力和溝通表達能力。

三、高中物理教學中巧用“問題鏈”激活課堂的策略

（一）創設問題情境，激發學習興趣

在高中物理魯科版教材的教學實踐中，創設與教學內容緊密相關的問題情境，是“問題鏈”教學策略不可或缺的第一步。這一步驟旨在通過生活實例、實驗現象或科技前沿等素材，為學生構建一個充滿吸引力的問題情境，從而引發他們的好奇心和求知欲，為后續的物理學習奠定堅實的基礎。

以《電磁感應》章節為例，教師可以充分利用生活中常見的電磁現象，如手機無線充電、電動車的電機工作原理等，來設置問題情境。在課堂上，教師可以先展示一段關于無線充電技術的視頻，讓學生觀察并思考：“為什么無需插線，手機就能實現充電？”這樣的問題情境貼近學生的生活實際，能夠迅速引起他們的注意，激發他們的學習興趣。隨后，教師可以進一步引導學生思考：“電動車的電機是如何工作的？它背后的物理原理是什么？”通過這樣的問題，教師可以將學生的注意力從生活現象引向物理原理的探究。此時，教師可以適時引入法拉第電磁感應定律和楞次定律等核心概念，為后續的深入學習奠定基礎。為了讓學生更加直觀地理解電磁感應現象，教師還可以設計一系列的實驗活動。例如：利用線圈、磁鐵和靈敏電流計等器材，讓學生親手操作，觀察當磁鐵在線圈中運動時，靈敏電流計指針的偏轉情況。通過實驗現象，學生可以直觀地感受到電磁感應的存在，進一步加深對電磁感應原理的理解。在實驗過程中，教師還可以引導學生思考：“為什么磁鐵在線圈中運動時會產生電流？電流的方向與磁鐵的運動方向有什么關系？”這樣的問題可以引導學生深入思考電磁感應現象的本質和規律，培養他們的觀察力和思考能力。此外，教師還可以結合科技前沿的發展，如磁懸浮列車、無線充電技術的最新進展等，為學生展示電磁感應原理在現實生活中的應用。通過這些生動的例子，學生可以更加深刻地認識到物理原理與日常生活的緊密聯系，從而激發他們對物理學科的熱愛和探究欲望。

（二）構建問題鏈，引導深度思考

在創設問題情境的基礎上，教師需要精心設計一系列相互關聯、層層遞進的問題鏈。這些問題鏈應圍繞物理知識的核心要點展開，逐步引導學生深入思考物理現象的本質和規律。

以高中物理魯科版教材中的“光的折射與全反射”章節為例，在講解光的折射現象前，教師可以先展示一個日常生活中的常見情境：將一根筆直的筷子插入盛有水的玻璃杯中，讓學生觀察筷子在水中的部分似乎發生了彎曲[5]。此時，教師可以拋出第一個問題：“為什么筷子在水中看起來像是被折斷了？這個現象與光的哪些性質有關？”這個問題旨在激發學生的好奇心，引導他們初步思考光的傳播路徑在介質變化時可能發生的改變。接著，教師可以進一步提問：“如果改變介質的種類，比如將水換成不同濃度的鹽水或糖水，筷子的彎曲程度會如何變化？這背后隱藏著怎樣的物理規律？”這個問題鏈的第二環，旨在引導學生將注意力轉向介質性質對光折射現象的影響，為后續學習折射定律奠定基礎。隨后，進入實驗環節。教師準備不同介質（如水、玻璃、空氣等）和光源，讓學生分組進行實驗，測量光線從一種介質進入另一種介質時的入射角和折射角。在實驗過程中，教師可以提出第三個問題：“通過實驗數據，你能總結出光的折射遵循什么樣的數學關系嗎？這個關系能否用公式來表示？”這個問題旨在引導學生通過觀察實驗數據，自主發現折射定律，即斯涅爾定律（又稱為折射定律）。當學生掌握了折射定律后，教師可以繼續深化問題鏈，提出第四個問題：“當光線從光密介質射向光疏介質，且入射角增大到一定程度時，會發生什么現象？這個現象與全反射有什么關系？”這個問題引導學生進入全反射的學習，理解全反射的條件及其在光纖通信等領域的應用。最后，教師可以總結整個問題鏈，提出一個綜合性問題：“結合今天的學習，你能解釋為什么我們在游泳池邊看到的池底總是比實際位置淺嗎？這個現象與光的折射和全反射有哪些聯系？”這個問題不僅回顧了整節課的知識點，還鼓勵學生將所學知識應用于解決實際問題，培養他們的知識遷移能力和問題解決能力。

（三）鼓勵合作探究，促進知識內化

在“問題鏈”教學中，教師應鼓勵學生進行合作探究，通過小組討論、實驗探究等方式共同解決問題。合作探究不僅能夠增強學生的團隊協作能力，還能促進知識的內化和深化。

以《動量守恒定律》為例，教師在課前準備階段，可以精心挑選一系列與學生生活緊密相關的實際問題，如碰撞實驗、滑冰運動員的動量轉移等，作為引導學生合作探究的切入點。這些問題不僅貼近學生的生活經驗，還能激發他們探索未知的熱情。在課堂上，教師首先要引導學生回顧動量守恒的基本概念，并拋出一系列環環相扣的問題鏈，如：“在兩個物體發生完全彈性碰撞時，它們的動量是如何守恒的？”“如果碰撞是非彈性的，動量守恒定律還適用嗎？”“在日常生活中，哪些現象可以用動量守恒定律來解釋？”這些問題旨在激發學生的思維火花，引導他們主動思考。隨后，教師可以將學生分成若干小組，讓每個小組負責一個具體的探究任務。例如：有的小組負責設計并實施小球碰撞實驗，通過測量碰撞前后小球的速度和質量，驗證動量守恒定律；有的小組則研究滑冰運動員在冰面上的動作，分析動量在不同身體部位之間的轉移情況。在合作探究的過程中，學生們分工明確，有的負責實驗操作，有的負責數據記錄與分析，還有的負責總結匯報。這種分工合作的方式不僅能夠提高學生的團隊協作能力，還能讓他們在實踐中深化對動量守恒定律的理解。在合作探究的尾聲，教師可以組織各小組進行成果展示和分享，鼓勵學生們相互評價、提出改進意見。這種交流互動不僅促進了學生之間的知識共享，還讓他們在相互學習中不斷成長。通過這樣的“問題鏈”教學，學生們不僅能夠掌握動量守恒定律的基本概念和應用方法，還可以學會如何與他人合作、如何分析問題和解決問題。

（四）及時反饋評價，優化教學效果

在“問題鏈”教學過程中，教師需要及時關注學生的回答和表現，并給予及時的反饋和評價。通過反饋和評價，教師可以了解學生對知識的掌握情況和存在的問題，進而調整教學策略和方法。同時，及時的反饋和評價還能增強學生的自信心和學習動力。

以《力與平衡》章節中的一個經典問題——“斜面上的物體為何能保持靜止或勻速下滑？”為例，教師可以設計一系列相互關聯、層層遞進的問題鏈來引導學生深入思考。首先，教師可以提出問題：“一個物體放在斜面上，它會如何運動？為什么？”學生可能會回答：“物體會下滑，因為斜面有傾斜角度。”此時，教師不應立即給出正確答案，而是繼續追問：“那么，為什么有些物體在斜面上卻能保持靜止呢？”這樣的問題鏈能夠激發學生的好奇心和探索欲，使他們更加主動地參與到學習中來。在學生回答問題的過程中，教師需要仔細觀察他們的反應和表現。有的學生可能能夠迅速理解并給出正確的答案，而有的學生則可能需要更多的時間和引導。對于前者，教師可以給予肯定和鼓勵，同時提出更高層次的問題來挑戰他們；對于后者，教師則需要耐心地引導他們思考，幫助他們找到問題的關鍵所在。在給予反饋和評價時，教師應注重具體性和針對性。例如：當學生正確回答了“斜面上的物體能否保持靜止取決于物體所受重力沿斜面向下的分力與斜面對物體的摩擦力之間的大小關系”時，教師可以這樣評價：“你的回答非常準確，你理解了斜面上物體靜止的條件，即重力沿斜面向下的分力小于或等于斜面對物體的最大靜摩擦力。這顯示了你對物理原理的深入理解。”這樣的評價既肯定了學生的努力，又指出了他們掌握的知識點，有助于增強學生的自信心和學習動力。同時，及時的反饋和評價還能幫助教師了解學生對知識的掌握情況和存在的問題，有助于教師及時調整教學策略和方法。

（五）拓展問題深度，培養創新能力

在“問題鏈”教學的后期階段，教師可以適當拓展問題的深度和廣度，引導學生進行更深層次的思考和探究。通過拓展問題深度，教師可以培養學生的創新思維和問題解決能力。

以高中物理魯科版教材中的《波動與振動》章節為例，教師可以巧妙地設計一系列具有挑戰性的問題，激發學生的探索欲望和創新思維。在這一章節的學習中，學生已經普遍掌握了振動和波動的基本概念、特性以及它們之間的關系。為了深化學生的理解，教師可以提出這樣一個問題：“我們知道，聲音是通過空氣等介質以波的形式傳播的，那么，如果我們能夠控制波的傳播路徑和速度，是否就能夠實現聲音的定向傳輸或者隱身效果呢？”這個問題不僅與學生的日常生活緊密相關，而且具有一定的挑戰性，能夠激發學生的好奇心和求知欲。為了解答這個問題，教師可以引導學生進行一系列的實驗和探究。首先，教師可以讓學生觀察不同介質中波的傳播情況，比如在水、空氣和固體中分別傳播聲波，觀察波的傳播速度、衰減情況以及反射、折射等現象。通過這些實驗，學生可以直觀地感受到波在不同介質中的傳播特性，為后續的創新設計打下基礎。接著，教師可以引導學生思考如何通過改變介質的性質或者引入新的物理機制來控制波的傳播。例如：可以探討如何通過改變介質的密度、彈性模量等參數來影響波的傳播速度；或者研究如何利用干涉、衍射等物理現象來實現波的定向傳輸或者隱身效果。這些問題不僅具有理論意義，而且在實際應用中也有著廣泛的前景，如聲學隱身技術、超聲波定向傳輸技術等。在探究過程中，教師可以鼓勵學生發揮想象力，提出自己的設計方案，并進行實驗驗證。通過不斷地嘗試和調整，學生可以逐漸發現影響波傳播的關鍵因素，并優化自己的設計方案。在這個過程中，學生的創新思維和問題解決能力能夠得到鍛煉和提升。此外，教師還可以引導學生將所學的波動與振動知識應用到其他領域中去，如光學、電磁學等。通過跨學科的思考和探究，學生可以進一步拓寬自己的視野，發現不同領域之間的內在聯系和共性規律，從而培養出更加全面和深入的物理素養。

結束語

“問題鏈”教學策略在高中物理教學中的應用，不僅能夠有效激活課堂氛圍，提高學生的學習興趣和參與度，還能促進學生的深度學習和綜合能力的提升。通過創設問題情境、構建問題鏈、鼓勵合作探究、及時反饋評價和拓展問題深度等策略的實施，教師可以引導學生逐步深入理解物理知識的本質和規律，培養學生的批判性思維和創新能力。

參考文獻

[1]劉榮兵.淺談問題鏈教學的類型及其作用[J].物理教師，2013，34（6）：29-32.

[2]錢毓平.高中物理課堂教學“問題鏈”的設計原則及其實驗初探[J].物理教師，2016，37（10）：32-34.

[3]谷海躍，陳新華.促進高中物理深度學習的“問題鏈”策略研究：以“電表的改裝”教學為例[J].物理教學，2020，42（11）：25-28，3.

[4]楊鳳樓.促進高中物理深度學習的“問題鏈”策略研究[J].物理教師，2021，42（6）：34-37.

[5]李雪林.試論“問題鏈”在物理教學中的應用[J].物理教師，2012，33（12）：17-18，24.