创设问题串 构建积极高效课堂

沈群英

(湖州市南浔中学 浙江 湖州 313009)

在当前高效课堂模式下，限于课时以及学生能力的种种制约，课堂上，我们教师的引导起到十分重要的作用．在高中物理教学中，从课堂提问到新概念的形成与确立，新知识的巩固与应用，学生思维方法的训练与提高，以及实际应用能力与创新能力的增强，无不从“问题”开始，所以笔者认为，要内化和实现高效课堂这一目标，设计问题串组织教学是一种行之有效的方法．本文结合具体教学实践，介绍问题串教学在构建物理高效课堂中的应用．

1 学习物理概念

物理概念是在大量观察、实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把一些事物本质的、共同的特征集中起来加以概括而形成的．高中物理中涉及到的物理概念比较抽象，如果学生的知识储备少，迁移能力欠缺，没有感性认识，课堂上教师直白地讲，学生没有参与到学习活动中来，很难达到应有的教学效果．如果我们教师在讲解概念时给出相应的问题情境，再创设与之相应的问题串，引导学生从情境信息出发，层层深入，步步逼近，则会有另一番课堂景象．

案例1：“宇宙速度”概念的教学

“宇宙速度”这一物理概念在整个高中物理中仅在“万有引力”这一章出现，学生之前没有接触过．从学生练习反馈情况看，主要存在的问题是对宇宙速度是指发射速度还是环绕速度分辨不清，对第一宇宙速度的物理意义理解不透彻．为使学生更好地理解这一概念，在讲课前，我们不妨预设这样的问题串.

问题1：在地面上抛出的物体为什么会落回地面？

问题2：水平抛出的石块，从枪膛水平射出的子弹，水平发射出去的导弹其轨迹有何区别？

问题3：物体做平抛运动，其飞行距离与水平初速度有何关系?

问题4：如果导弹速度足够大，其射程可以绕地球一周吗？

问题5：导弹的轨迹是圆还是抛物线？

问题6：导弹水平发射的初速度满足什么条件时，就可以成为一颗地球卫星？

点评：问题1～3让学生复习巩固已有的平抛运动知识，给学生提供充分的想象空间，问题4～6是一种思维的挑战，解决问题的乐趣致使学生的学习兴趣高涨．通过讨论和教师引导之后，学生脑海中已建立起一幅完整的人造卫星原理图，并感悟出抛物线与圆轨迹之间的联系与区别，在此基础上介绍牛顿著作中描绘的人造卫星原理图，逐步过渡到“宇宙速度”这一物理概念的介绍，学生也就能轻松理解．

2 探究物理规律

物理学有很多重要规律，如动能定理、机械能守恒定律，按照传统教学方式均是直接进行纯理论推导而得出，结果很多学生明白推导过程而一旦应用起来却无从下手．所以在这些物理规律的教学中，我们可将纯理论推导改为设计一问题串，由浅入深，由简到繁，层层深入，使学生由感性认识上升到理性认识，由具体形象的思维过渡到抽象的思维．

案例2：“动能定理”的教学

“动能定理”是从能量的角度来分析解决物理问题的一把金钥匙，在高中物理中占有重要的地位．为使学生能灵活运用该定理，在物理规律教学中，我们不妨预设置这样的问题串.

问题7：一个人把手里的石子自由释放，子弹出枪膛，火车进站停下．以上情境中石子、子弹、火车动能各是如何变化？动能增加或减少的原因是什么？

问题8：设物体质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由v1增加到v2．外力做的功与动能变化各是多少，有何关系吗？

问题9：在离地高度为h的平台上，一质量为m的物体以速度v0水平抛出，落地速度v，外力做的功与动能变化各是多少，有何关系吗？

问题10：在光滑水平面上有一轻弹簧，弹簧的一端固定，另一自由端拴一小球．将弹簧拉长后释放小球，小球在弹簧拉力的作用下运动到起始位置时的速度为v，外力做的功与动能变化各是多少，有何关系吗？

点评：问题7是定性分析能量的转换问题，问题8～10从定性到定量，从简单到复杂，从直线到曲线，从恒力到变力．通过问与问之间的层层推进，引导学生按照一定的逻辑顺序层层深入，学生在解决这些问题的过程中，不仅认识了动能定理的内涵、适用范围，而且这种先由特例阐明事物的本质特征，再由理论导出一般结论的方法，符合学生的认知过程，笔者认为是进行规律教学较为可行而有效的方法．

3 探究物理实验

探究实验需要通过具体的操作来获取证据和验证假设，制定探究计划，设计实验方案，把猜想与假设落实到具体的操作方案上．然而，在实际实验教学中，“制定计划与设计实验”这一环节往往被省略，通常教师是直接呈现实验方案并提供实验器材和装置，要求学生按照实验方案进行实验操作，当学生收集到预料之中的数据时便认为基本完成了一次成功的探究．笔者认为，在探究式实验过程中，如果教师能根据实验内容设计问题，提出问题，以问题作为探究式实验教学过程的主线，引导学生自主探究，将能更好地推进实验教学过程，极大地挖掘学生的学习潜力．

案例3：探究“加速度和力、质量关系”的实验教学

“探究加速度和力、质量关系”是高中阶段典型的力学实验，考查的频率比较高，学生每次考试得分率不高，主要是对该实验为什么要平衡摩擦、实验中小车质量为什么要远大于砝码和托盘的质重、数据处理时为什么选择质量的倒数等一系列的重难点问题的理解只停留在表面，一旦深层次考查，学生便难以应对．为使学生较好地理解该实验并能进行灵活迁移，在该实验教学时，我们不妨可预设置这样的问题串.

问题11：如何研究加速度、力、质量这3个物理量之间的关系？

问题12：对于这3个物理量，回忆以前的实验，可以怎样来测量？使用什么仪器？

问题13：运动小车还可能受哪些力，该如何处理？

问题14：小车受到的拉力如何表示，需要什么条件？

问题15：我们把所有的待测量都想出了测量方法，现在怎样来组装这些仪器？画出一个实验装置的草图．

点评：通过设置上述问题，鼓励学生大胆想象，较好地锻炼了学生的发散思维能力，尽管学生未必能设计出很完美的实验方案来，或者设计的实验方案未必能在课堂条件下予以实施，但这都不是重要问题，这是一个较为短暂的体验性阶段，重要的是学生经历了这一阶段，深刻体会到实验方案并非唯一，也并非都源于教材，只要敢想，自己也能设计出实验方案来．

4 拓展物理习题

当我们完成习题的分析后，学生会对新学到的问题解决策略踌躇满志，有在新情境体验该方法的迫切心理需求．预设有挑战性的拓展问题，符合学习的最近发展区理论，能最大限度激发学生的主动学习热情．

案例4：如图1所示，一质量为m的带电荷量为q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ=45°角．(重力加速度为g)求电场强度E．

图1

这是有关电场的基础题，学生比较熟悉，入手相对容易．教师讲解完后，可作如下拓展.

问题16：若将细线烧断，经时间t后小球的速度多大？

问题17：若将小球拉至水平位置A，然后由静止释放，小球在向下摆动过程中的最大速度多少？此时绳子上的拉力是多少？

问题18：若将小球从C点拉开一微小角度，然后由静止释放，小球做何种运动，再次到达出发点的时间是多少？

问题19：若在C点给小球以初速度，小球恰好在竖直面内做圆周运动，求绳上的最大拉力．

点评：问题16涉及的是电场中的匀变速直线运动，问题17涉及的是动能定理及圆周运动的知识，问题18涉及的是简谐运动中单摆的圆周问题，问题19涉及的是动能定理及圆周运动的临界问题和向心力知识．通过对本题巧妙的变形，使题目涉及的知识点越来越多，通过这样的练习可以使学生形成完整的知识体系，把所学的知识融会贯通．这样既有利于巩固所学的基础知识，又能培养学生的思维能力，特别适用于期末或高三的复习课．

总之，问题串设计是一堂课的“灵魂”，它决定着教学的目标和顺序，关系到学生思维活动开展的深度和广度，直接影响着教学的效果．因此，我们应该有理由相信问题串教学在构建高效课堂中将会发挥出很大的作用．