新課改下高中物理教學中學生問題思考能力的培養

【摘要】在新課程標準理念的指導下，培養學生的問題思考能力已成為高中物理教學的重要任務，它對于幫助學生深刻理解物理知識、形成科學思維方式和創新意識具有十分重要的意義.本文首先闡述邏輯推理、探究創新和科學思維三個培養問題思考能力的基本原則，然后提出五個培養策略：創設物理思維情境、構建問題探究鏈條、設計多維實驗探究、優化課堂互動模式和開展跨學科整合.結合具體的教學案例，詳細說明各個策略的實施方法和預期效果，能夠為高中物理教師改進教學實踐提供有益的參考.

【關鍵詞】高中物理;課堂教學;教學策略

在新課改背景下，培養學生的問題思考能力已成為高中物理教學的重要目標，這不僅有助于學生深入理解物理概念和規律，而且能夠幫助學生形成科學的思維方式和創新意識，為學生的終身發展奠定重要基礎.然而，當前高中物理教學中仍存在重知識傳授、輕能力培養的問題，學生缺乏主動思考和探究的意識，難以形成良好的問題思考能力.因此，深入探究培養學生問題思考能力的有效策略，對于改進高中物理教學實踐、提升教學質量具有十分重要的意義.

1 新課改下高中物理教學中學生問題思考能力的培養原則

1.1 邏輯推理原則

在新課改背景下開展高中物理教學時，教師應當始終遵循邏輯推理原則，通過系統化、層次化的教學設計，引導學生掌握從已知到未知、從具體到抽象、從現象到本質的思維方法，培養學生嚴密的邏輯推理能力和科學的思維品質.

1.2 探究創新原則

在高中物理教學中，教師應當將探究創新原則貫穿于教學全過程，通過設計開放性的探究活動和創新性的學習任務，激發學生的探究興趣和創新意識，培養學生獨立思考和勇于創新的科學精神.

1.3 科學思維原則

在高中物理教學實踐中，教師應當始終堅持科學思維原則，通過系統的教學設計和有效的教學策略，引導學生掌握科學的思維方法，形成嚴謹的科學思維品質，培養學生運用科學方法認識世界和解決問題的能力.

2 新課改下高中物理教學中學生問題思考能力的培養策略

2.1 創設物理思維情境，激發深度思考意識

在新課改背景下，教師通過創設貼近學生生活實際的物理思維情境，不僅能夠有效地將抽象的物理概念具象化，還能激發學生的學習興趣和探究欲望，引導學生主動思考和探索物理現象背后的規律，從而培養學生的深度思考意識和科學探究能力，使學生在解決實際問題的過程中逐步形成科學的思維方式和研究方法.教師在課堂導入環節應當精心設計具有探究價值的問題情境，通過提出開放性的問題來引導學生關注生活中常見的物理現象，并運用已有知識對這些現象進行初步分析和判斷，從而激發學生的認知沖突和思維活動.在問題情境的基礎上，教師需要采用啟發式教學方法，通過設置遞進性的問題鏈，引導學生逐步深入思考，運用多種思維方式對物理現象進行多角度分析，幫助學生在思維的碰撞中形成更深層次的理解.

例如 在教學“牛頓第三定律”的時候，教師可以通過精心設計的情境導入來開展教學：當授課開始時，教師讓一位同學站在裝有輪子的滑板上，手里拿著一個較重的球，然后請這位同學用力將球向前拋出，此時同學會明顯感受到自己和滑板會向后移動，通過這個直觀的物理現象，教師引導全班同學思考：“為什么拋球向前，人卻會向后運動？在這個過程中，到底發生了什么？”通過這種生動的演示和問題的設置，立即激發了學生的好奇心和思考欲望.接著，教師進一步引導學生觀察實驗現象，提問：“當你將球向前拋出時，球受到了什么力？而你又受到了什么力？這兩個力之間存在什么關系？”引導學生思考物體之間的相互作用關系，通過讓學生自己動手操作、親身體驗，加深對力的相互作用現象的感性認識，并在此基礎上逐步引導學生發現作用力和反作用力的存在.最后，為了幫助學生更深入地理解這一物理規律，教師可以設計一個更為精確的實驗探究活動：讓學生分組使用兩個完全相同的彈簧測力計，將它們背對背連接，然后一個學生拉動一端的彈簧測力計，另一個學生拉動另一端的彈簧測力計，要求學生仔細觀察并記錄兩個彈簧測力計的示數，通過多次測量和數據分析，引導學生發現無論如何拉動，兩個彈簧測力計的示數始終相等，由此引導學生得出作用力與反作用力大小相等、方向相反的結論.

2.2 構建問題探究鏈條，培養邏輯推理能力

在高中物理教學過程中，通過構建由淺入深、環環相扣的問題探究鏈條，教師能夠有效引導學生沿著科學探究的思路逐步深入，培養學生的邏輯推理能力，幫助學生形成系統的物理思維方式，從而提升學生分析問題和解決問題的能力.教師需要根據教學內容的邏輯結構和學生的認知特點，設計一系列具有關聯性和遞進性的探究性問題，這些問題應當從學生已有的知識和經驗出發，逐步引導學生發現問題中隱含的物理規律和概念關系，通過問題之間的有機串聯，形成完整的知識建構體系.在具體的教學實踐中，教師要通過設置不同層次的實驗探究活動，引導學生運用觀察、分析、推理等方法，獨立思考并提出假設，然后通過實驗驗證的方式，讓學生在動手實踐中驗證自己的推理過程，從而加深對物理規律的理解和掌握.

例如 以“摩擦力”的教學為例，教師首先設計一個引入性的情境問題：“同學們，我們在普通路面上走路時很穩當，而在結了冰的路面上走路卻容易滑倒，這是為什么呢？如果地面完全光滑，即不存在摩擦力，我們還能走路嗎？”通過這個源于生活實際的問題，引導學生思考摩擦力存在的必要性，同時讓學生舉出更多生活中與摩擦力相關的現象，如“自行車為什么需要剎車”“物體放在斜面上為什么會滑下”等，幫助學生建立對摩擦力的初步認識.接著，教師設計了第一個探究性問題：“不同材質的物體之間的摩擦力是否相同？木塊在光滑的玻璃上和粗糙的砂紙上滑動時，需要的力相同嗎？”讓學生通過使用彈簧測力計水平拉動放在不同材質表面上的小木塊，測量不同情況下彈簧測力計的示數，記錄數據并分析比較，引導學生得出摩擦力與接觸面粗糙程度有關的結論.然后，教師提出第二個探究問題：“當我們給小木塊增加重物時，拉動它所需要的力會發生怎樣的變化？為什么會產生這種變化？”通過讓學生在相同木塊上依次增加不同重量的砝碼，重復進行拉動實驗，觀察并記錄彈簧測力計的示數變化，引導學生發現摩擦力與物體的重力（接觸面壓力）成正比的關系.

2.3 設計多維實驗探究，提升科學思維品質

在新課改背景下的高中物理教學中，通過設計多維度、多層次的實驗探究活動，教師能夠有效引導學生掌握科學研究的基本方法，培養學生的實驗設計能力、數據分析能力和科學探究能力，幫助學生形成嚴謹的科學思維品質，從而提升學生的科學素養.教師需要根據教學內容的特點和學生的認知水平，設計包含預設環節、實驗操作、數據采集、數據分析和結論總結等多個維度的實驗探究方案，在實驗開始前引導學生思考實驗的目的和可能的實驗方法，引導學生提出自己的實驗設想，并通過小組討論的方式優化實驗方案.在具體的實驗操作過程中，教師要指導學生正確使用實驗器材、科學記錄實驗數據，特別注意引導學生關注實驗過程中的關鍵變量，觀察并記錄實驗現象的細微變化，培養學生細致觀察和準確記錄的能力.

例如 在教學實驗“探究小車速度隨時間變化的規律”時，教師首先引導學生思考實驗設計的關鍵要素：“我們需要測量哪些物理量才能研究小車的運動狀態？如何準確測量小車在運動過程中的位移和時間？使用什么方法可以減小實驗誤差？”通過這些問題的討論，幫助學生明確實驗目的和方法，同時引導學生思考可能遇到的實驗問題和解決方案.接著，教師指導學生進行實驗操作：首先，在水平實驗臺上搭建多個等距離的光電門，用于準確測量小車通過每個位置點的時間；其次，讓學生分組操作，一組學生負責調節小車的初速度以及保證小車沿直線運動，另一組學生負責觀察并記錄每個光電門所測得的時間數據，第三組學生負責測量相鄰光電門之間的距離，同時要求學生多次進行實驗以減小隨機誤差.最后，教師引導學生對收集到的實驗數據進行系統的分析處理：首先計算小車通過每段距離的平均速度，繪制速度-時間圖像，通過觀察圖像的變化趨勢，發現小車的加速度特征；接著利用數據分析軟件對實驗數據進行擬合，得出速度與時間之間的定量關系，并通過計算加速度的大小，驗證勻變速直線運動的規律.

2.4 優化課堂互動模式，引導學生質疑創新

在新課改背景下的高中物理教學過程中，通過優化課堂互動模式，創設開放、民主、平等的課堂氛圍，教師可以激發學生的質疑意識和創新思維，培養學生獨立思考和勇于質疑的科學精神，促進學生在積極的互動交流中形成創新意識和批判性思維能力.教師要創設以學生為主體的課堂教學環境，根據教學內容設計具有探討價值的問題情境，通過設置懸念或提出與學生已有認知相矛盾的現象，激發學生的思維沖突，引導學生提出自己的見解.

例如 以自由落體運動的教學為例，教師首先創設一個令人耳目一新的問題情境：“假設我們在同一高度同時放開一個鐵球和一片羽毛，它們哪個先著地？如果在真空環境中進行同樣的實驗，結果會有什么不同？”通過這個看似簡單卻富有思辨性的問題，激發了學生對自由落體運動本質的思考，并引導學生質疑日常經驗中對重物先落地的直觀認識.接著，教師組織學生進行分組實驗探究活動，讓不同小組分別設計實驗方案，探究影響物體下落快慢的因素，有的小組選擇改變物體的質量，有的小組選擇改變物體的形狀，有的小組嘗試改變空氣阻力，通過實驗數據的對比和分析，引導學生發現空氣阻力才是影響物體下落快慢的關鍵因素.教師可以引入伽利略著名的比薩斜塔實驗，通過歷史上科學家勇于質疑權威、追求真理的故事，啟發學生思考：“為什么當時的人們會認為重的物體一定先落地？是什么樣的科學精神支持著伽利略進行這個實驗？”通過這種深入的討論和思考，培養學生的科學精神和創新意識.

2.5 開展跨學科整合，拓寬綜合思維視野

在新課改背景下的高中物理教學中，通過開展跨學科知識整合，將物理學科知識與數學、化學、生物、地理等學科知識進行有機融合，不僅能夠幫助學生建立知識之間的聯系，還能培養學生運用多學科知識解決復雜問題的能力，從而提升學生的綜合思維能力和創新思維水平.

例如 在教學“圓周運動”的時候，教師首先引導學生回顧數學中關于圓的幾何知識：“在數學中，我們是如何描述圓的特征的？圓周運動中的位移、速度和加速度與圓的幾何特征之間存在什么聯系？如何用三角函數來描述勻速圓周運動中各物理量隨時間的變化規律？”通過這些問題的討論，幫助學生將物理學中的圓周運動與數學中的幾何知識和三角函數知識建立起聯系.

3 結語

總之，在新課改背景下培養高中學生的問題思考能力，需要教師在教學實踐中堅持邏輯推理、探究創新和科學思維的基本原則，并綜合運用創設物理思維情境、構建問題探究鏈條、優化課堂互動模式等多種策略，引導學生在主動思考和積極探究中逐步提升分析問題和解決問題的能力.教師需要認識到，培養學生的問題思考能力是一個長期的過程，需要與學生共同努力，在日常教學中持之以恒地滲透和實踐，才能全面提高學生的綜合素質.

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