2025年高考中學物理教學中應加強問題情景的創(chuàng)設(shè)

　關(guān)鍵詞：創(chuàng)設(shè)問題情景問題教學創(chuàng)新能力
　　
　　近年來，隨著素質(zhì)教育的逐步落實，教育界乃至整個社會越來越重視學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而創(chuàng)新源于問題，只有發(fā)現(xiàn)問題，才有可能找到解決問題的途徑和方法，才能發(fā)揮人的創(chuàng)新才能。
　　
　　一、問題與科學創(chuàng)新
　　
　　縱觀科學發(fā)展史，幾乎每一次質(zhì)的飛躍都是從問題開始的。比如：在研究光電效應時，出現(xiàn)了經(jīng)典電磁理論所無法解釋的現(xiàn)象，從而吸引了許多物理學家對新領(lǐng)域的探索，最后由愛因斯坦提出光量子理論。又如：在研究原子結(jié)構(gòu)時，盧瑟福的α散射實驗出現(xiàn)了湯姆生原子模型所無法預料的現(xiàn)象，為了解決此問題，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)學說。可見科學創(chuàng)新源于問題。問題不僅是科學研究的邏輯起點，而且也正是問題不斷推動著科學研究。因此，可以說問題是科學研究的真正靈魂。當代英國著名科學哲學家卡爾·波普爾(K.Popper)曾經(jīng)強調(diào)指出：“科學和知識的增長永遠始于問題，終于問題——愈來愈深化的問題，愈來愈能啟發(fā)新問題的問題”。為了解決問題，科學家必須以批評的態(tài)度認識原有理論的局限性，以創(chuàng)新精神沖破傳統(tǒng)觀念的束縛，運用創(chuàng)新的思維方式和觀念提出新的假設(shè)，建立新的理論。
　　
　　二、問題情景與物理創(chuàng)新教學
　　
　　根據(jù)認知理論，物理課堂教學過程應該是以不斷地提出問題并解決問題的方式來獲取新知識的思維過程。解決問題首先要提出問題，因此，教師無論是在教學的整個過程，還是在教學過程中的某些微觀環(huán)節(jié)，都應該十分重視問題情景的創(chuàng)設(shè)。所謂問題情景，是指一種具有一定困難，需要學生通過努力克服（或?qū)ふ疫_到目標的途徑），且力所能及的學習情景（學習任務(wù)）。任何學習的愿望，總是在一定的情景中發(fā)生的，只有具有這種問題性的情景，才具有強大的吸引力，對學習具有強烈的激發(fā)作用。
　　
　　從認知角度來看，學生學習的內(nèi)容和結(jié)果對學生來說是新的，是一個課題。但在心理過程上卻與科學家創(chuàng)新的發(fā)現(xiàn)過程很相似，都是為了解決某個問題而對現(xiàn)有認知結(jié)構(gòu)和方式進行改造和超越，相對自身現(xiàn)有的認知結(jié)構(gòu)和方式而言，這便是創(chuàng)新。這為我們進行物理創(chuàng)新教學提供了一個很好的類科學研究的情景，通過這一教學情景來完善學生的認知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學生科學的創(chuàng)新能力。因此在教學中要精心創(chuàng)設(shè)問題情景，通過問題情景把培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力落到實處。
　　
　　三、創(chuàng)設(shè)問題情景進行創(chuàng)新教學的實踐
　　
　　創(chuàng)設(shè)問題情景來實施創(chuàng)新教學的功能主要表現(xiàn)為：①通過情景，提出問題。使教學信息具有新奇性，從而使學生產(chǎn)生好奇心和求知欲，極大地激發(fā)了學生的探索動機和興趣，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和提出問題的能力。②通過問題情景來討論問題，展開聯(lián)想，提出猜想，訓練學生創(chuàng)新所需的思維素質(zhì)和創(chuàng)新精神。③在探索創(chuàng)新過程中滲透和運用一些創(chuàng)造性的方法，提出假設(shè)、建立新理論、給出新方法，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維方法。
　　
　　1、利用實驗創(chuàng)設(shè)問題情景
　　
　　物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，物理實驗以其直觀性、形象性為學生提供了豐富的感性信息。因此利用實驗內(nèi)容設(shè)置問題，引導學生通過對實驗的觀察、研究和分析獲得的感性信息去思考問題、探索問題，從而揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)，探究物理規(guī)律。①通過實驗，激發(fā)求知欲②通過實驗，層層設(shè)置情景，探索規(guī)律
　　
　　2、通過新舊知識的聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)問題情景
　　
　　根據(jù)奧蘇貝爾的同化理論，任何一個新知識均可以通過上位學習、下位學習、組合學習，設(shè)計恰當?shù)南刃薪M織者，尋求它與舊知識的聯(lián)系作為新概念的增長點，促進新知識的學習�？梢娫诮虒W中，利用學生原有知識來創(chuàng)設(shè)情景，有助于學生積極主動地學習，促進思維的敏捷性和創(chuàng)造性。
　　
　　如在“電磁振蕩”教學中，提出以下問題：①電容器具有什么本領(lǐng)？②當電容器的帶電量增加時，其兩端的電壓、電場強度以及它所儲存的電場能如何變化？（得到上述物理量是同步變化的）③當電流通過自感線圈時，將產(chǎn)生何現(xiàn)象？④如電流增加時，它內(nèi)部的磁場能如何變化？⑤自感電動勢的作用如何？⑥如果把一儲存電荷的電容器與一自感線圈組成一個回路，電路中的電流將是怎樣一種情況？通過上述問題的回答，學生不但把原有知識回憶起來了，而且為新知識的學習奠定了基礎(chǔ)。同時，讓學生猜想情況，提出各種假說，學生的求知欲得到充分的調(diào)動。
　　
　　3、利用現(xiàn)代教育手段，創(chuàng)設(shè)問題情景
　　
　　現(xiàn)代科技為物理教學提供了大量先進的教學設(shè)備，如雙向閉路電視、多媒體等，作為一種新的教學輔助手段，它具有形象、直觀、動態(tài)逼真、表現(xiàn)力豐富等常規(guī)教學手段所無法替代的優(yōu)勢。特別是它能把一些無法看清的現(xiàn)象模擬出來，從而讓學生獲取足夠的感性材料，為思維加工奠定基礎(chǔ)。它恰當?shù)氖褂�，不僅能夠活躍課堂氣氛，而且還能喚發(fā)學生的創(chuàng)造性聯(lián)想。
　　
　　（教學實例）在“原子核式結(jié)構(gòu)”教學中，利用多媒體手段，可以把這一過程生動地展現(xiàn)在學生面前。教學過程為：設(shè)問：按照“湯姆生原子模型”原子的結(jié)構(gòu)是怎樣的？假設(shè)：假如是上述結(jié)構(gòu)，那么當高能粒子穿過金箔將是怎樣一種情景？猜想：讓學生猜想高能粒子穿過時出現(xiàn)的情況。
　　
　　多媒體模擬演示：再現(xiàn)α散射實驗（α粒子穿過金箔）的情景推測：由絕大多數(shù)粒子能穿過金箔的實驗事實，說明原子的大部分是空的；極少數(shù)α粒子的偏向角超過90°甚至反向彈回，說明其中有一個質(zhì)量集中、電荷集中、體積較小的核。創(chuàng)想：原子是由帶正電的體積很小的原子核和核外電子構(gòu)成的。多媒體①通過實驗，激發(fā)求知欲
　　
　�、谕ㄟ^實驗，層層設(shè)置情景，探索規(guī)律
　　
　　（教學實例）在“變壓器”教學中，為了探索“變壓器原、副線圈匝數(shù)與電壓、電流的關(guān)系”時，設(shè)計了一系列小實驗先定性后定量研究。實驗步驟為：a、利用可拆式變壓器，副線圈用漆包線繞成，并連接一個小燈泡，先加入一組線圈，請學生觀察小燈泡是否變亮；b、再逐個增加副線圈的匝數(shù)，讓學生進一步觀察小燈泡是否變亮。此時學生的注意力充分集中，使燈變亮的欲望進一步加強，最后燈終于變亮了。在學生的情感意識中更加想知道“輸出電壓與匝數(shù)”到底是什么關(guān)系呢？接下來再與學生一起探索。實驗2步驟為：a、利用可拆式變壓器實驗裝置，在原、副線圈二端各接一個電壓表；b、記錄原、副線圈的匝數(shù)及二個電壓表的示數(shù)；c、改變原、副線圈的匝數(shù)再記錄二個電壓表的示數(shù)；d、根據(jù)數(shù)據(jù)分析請學生得出“電壓與匝數(shù)成正比”的規(guī)律。接下來進一步探索，實驗3的步驟為：a、在實驗2的電路中接入二個電流表；b、測出各表的示數(shù)；c、計算U1I1、U2I2的值，并提出問題為何U1I1＞U2I2呢？d、進一步實驗，將可拆式變壓器的鐵芯向右移動，變壓器的輸出功率變得更小，從而說明實驗中總有鐵損、磁損，再抽象出理想變壓器的工作原理即U1I1=U2I2。這樣由實驗步步深入，層層設(shè)置問題情景，圍繞問題師生共同探索，有利于學生探索能力的培養(yǎng)。同時也符合高中生從定性到定量研究的認知規(guī)律。
　　
　　2、通過新舊知識的聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)問題情景
　　
　　根據(jù)奧蘇貝爾的同化理論，任何一個新知識均可以通過上位學習、下位學習、組合學習，設(shè)計恰當?shù)南刃薪M織者，尋求它與舊知識的聯(lián)系作為新概念的增長點，促進新知識的學習。可見在教學中，利用學生原有知識來創(chuàng)設(shè)情景，有助于學生積極主動地學習，促進思維的敏捷性和創(chuàng)造性。
　　
　�。ń虒W實例）在“電阻定律”教學中，提出以下問題：①請學生先計算“220v，40w”燈泡的電阻是多少？②電阻的測量用什么辦法？③演示實驗得到的測量值與計算值為何相差這么大？（約10倍）④為了弄清這一問題，還得研究導體的電阻跟哪些因素有關(guān)？是什么關(guān)系呢？從而引出課題。
　　
　　又如在“電磁振蕩”教學中，提出以下問題：①電容器具有什么本領(lǐng)？②當電容器的帶電量增加時，其兩端的電壓、電場強度以及它所儲存的電場能如何變化？（得到上述物理量是同步變化的）③當電流通過自感線圈時，將產(chǎn)生何現(xiàn)象？④如電流增加時，它內(nèi)部的磁場能如何變化？⑤自感電動勢的作用如何？⑥如果把一儲存電荷的電容器與一自感線圈組成一個回路，電路中的電流將是怎樣一種情況？通過上述問題的回答，學生不但把原有知識回憶起來了，而且為新知識的學習奠定了基礎(chǔ)。同時，讓學生猜想情況，提出各種假說，學生的求知欲得到充分的調(diào)動。
　　
　　3、利用現(xiàn)代教育手段，創(chuàng)設(shè)問題情景
　　
　　現(xiàn)代科技為物理教學提供了大量先進的教學設(shè)備，如雙向閉路電視、多媒體等，作為一種新的教學輔助手段，它具有形象、直觀、動態(tài)逼真、表現(xiàn)力豐富等常規(guī)教學手段所無法替代的優(yōu)勢。特別是它能把一些無法看清的現(xiàn)象模擬出來，從而讓學生獲取足夠的感性材料，為思維加工奠定基礎(chǔ)。它恰當?shù)氖褂茫�不僅能夠活躍課堂氣氛，而且還能喚發(fā)學生的創(chuàng)造性聯(lián)想。
　　
　�。ń虒W實例）在“原子核式結(jié)構(gòu)”教學中，利用多媒體手段，可以把這一過程生動地展現(xiàn)在學生面前。教學過程為：
　　
　　設(shè)問：按照“湯姆生原子模型”原子的結(jié)構(gòu)是怎樣的？
　　
　　假設(shè)：假如是上述結(jié)構(gòu)，那么當高能粒子穿過金箔將是怎樣一種情景？
　　
　　猜想：讓學生猜想高能粒子穿過時出現(xiàn)的情況。
　　
　　多媒體模擬演示：再現(xiàn)α散射實驗（α粒子穿過金箔）的情景
　　
　　推測：由絕大多數(shù)粒子能穿過金箔的實驗事實，說明原子的大部分是空的；極少數(shù)α粒子的偏向角超過90°甚至反向彈回，說明其中有一個質(zhì)量集中、電荷集中、體積較小的核。
　　
　　創(chuàng)想：原子是由帶正電的體積很小的原子核和核外電子構(gòu)成的。
　　
　　多媒體模擬演示：原子的核式結(jié)構(gòu)模型。
　　
　　按上述教學過程，學生沿著前人的思維足跡，用類科學研究的方式，通過假設(shè)、驗證、創(chuàng)想、模擬演示等，成功地解決新問題，學生在感到成就感的同時，迸發(fā)出創(chuàng)造欲望的火花。
　　
　　4、由知識的實際應用創(chuàng)設(shè)問題情景
　　
　　根據(jù)生活和生產(chǎn)實際提出問題，創(chuàng)設(shè)實際問題情景，可以使學生認識到物理學習的現(xiàn)實意義，認識到物理知識的價值。這樣更容易激發(fā)學生的好奇心和興趣，更能激發(fā)學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。
　　
　　（教學實例）在“電源輸出功率”教學中，提出如下問題情景：手頭上有三根電爐絲，阻值分別為6Ω、8Ω、10Ω，現(xiàn)要把其中一根電爐絲接到一電動勢為12v，內(nèi)阻為8Ω的電源上，去燒開一小杯水，假定三根電爐絲的額定功率足夠大，問選擇哪一根電爐絲燒這杯水最快？
　　
　　由于這是一個來源于生活實際問題，學生都很感興趣，紛紛發(fā)表看法，有的選6Ω、有的選8Ω、有的選10Ω。但追究理由時學生就講不清楚是何道理，老師肯定答案是8Ω，那么為什么呢？從而巧妙地引入“電源最大輸出功率”的討論。
　　
　　5、通過例題（習題）創(chuàng)設(shè)問題情景，深化主題
　　
　　在例題（習題）教學中筆者主要通過以下模式“出題——讀題思考——試解——分析討論——歸納檢驗”進行教學。這種模式要求學生根據(jù)自己對具體的物理過程、物理問題理解，充分運用己有的知識和經(jīng)驗，結(jié)合有關(guān)的知識、規(guī)律獨立地、創(chuàng)造地進行分析、判斷、思考和探索解題方法。然后，在教師的指導下，通過分析討論和歸納總結(jié)，對物理題中的物理思想、物理方法進行提煉、升華，學習和汲取例題中物理的精神，它能最大限度地培養(yǎng)和鍛煉高中生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。模式的核心是試解，試解中有失敗者，有失敗才會有創(chuàng)新；有成功者，讓他們嘗到成功感，激發(fā)學習興趣和積極性，更能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力。
　　
　�。ń虒W實例）在“動量、碰撞”習題教學中：質(zhì)量為m的滑塊靜止放在光滑的水平面上，滑塊的光滑弧面底部與水平面相切。一個質(zhì)量為m的物體B以速度V0沿水平面沖向滑塊，設(shè)物體B不能越過滑塊A，求：①物體B能到達的最大高度h為多少？②A達到的最大速度為多少？
　　
　　教學中先讓學生思考以下幾個問題：①B上滑過程中，A、B各作何運動？②物體B到達最高點時，A、B兩物體有何特點？③上滑過程與滑下過程，各自滿足什么規(guī)律？再讓學生試解（在此應提供足夠的時間，讓學生嘗試）；最后由教師總結(jié)歸納，聯(lián)想模型（上滑到最高點可歸結(jié)為完全非彈性碰撞，整個過程可歸結(jié)為完全彈性碰撞），再提供必要的解題步驟，讓失敗者有所感悟，讓成功者得到喜悅。
　　
　　四、創(chuàng)設(shè)問題情景的策略
　　
　　通過問題情景進行創(chuàng)新教學是一個重過程、重探索、重能力的課堂教學活動，它具有操作簡單，師生交流頻繁，課堂自由度大的特點，因此在教學過程中，創(chuàng)設(shè)良好的問題情景，教師應該遵循以下策略：
　　
　　①方向性策略：要求教師通過情景把問題問到“點子上”，所提問題要能反映“干什么”。從而使教學目標明確，教師意圖清楚，學生成竹在胸。整個課堂有的放矢。
　　
　　②科學性策略：要求教師通過情景要把問題問到“關(guān)節(jié)眼”上，即所提問題要反映“為什么這樣提”。問題情景設(shè)計要充分暴露教材重點、難點、疑點和關(guān)鍵及知識的形成過程和框架結(jié)構(gòu)。問題提出必須科學、正確、清楚，不能含糊其辭、模棱兩可。
　　
　　③層次性策略：問題情景的設(shè)置要有合理的程序和階梯性，要善于把一個復雜的、難度較大的課題分解成若干個相互聯(lián)系的子問題；同時不同的班級，學生的知識水平和能力有所不同，因此在進行問題情景設(shè)計時，應該隨學生的思維水平而有所區(qū)別。如：概念的理解分層次，例題的要求分層次，練習完成分層次。同時針對學生實際，學生基礎(chǔ)差一些的，可以多輔墊一些，問題細一些，采用“小步走”的方式。從而使問題的提出，由易到難，由淺入深，由近及遠。
　　
　�、�“教為主導，學為主體”的策略：在教學時，教師必須想學生之所想，急學生之所急，從問題的提出到解決，始終以學生為主。讓學生觀察、分析、討論，教師適時點撥，學生歸納，解決問題。也就是說教師是這場戲的導演，學生是演員，切忌將知識奉送給學生。
　　
　　總之，我們在教學中要努力創(chuàng)設(shè)問題情景，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)。把培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力滲透到教育的全過程，只有這樣才能激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新能力。

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