问题驱动架构下的物理学习

【关键词】问题驱动；物理学习；节录；反思

【中图分类号】G633.7 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2017）91-0077-02

【作者简介】吴志明，江苏省太仓市实验中学（江苏太仓，215400）教师，正高级教师，江苏省特级教师，苏州大学教师培训学院中学物理课程培训专家。

一、教学节录

1.演示实验一。

教师准备好两节新干电池、开关、两只不同阻值的小电灯甲和乙及导线若干。请一学生将两只小电灯串联接入电路，并观察比较小电灯的亮度。学生发现，甲灯比乙灯亮。随后教师又让学生将两只小电灯并联接入电路，再观察现象，发现甲灯不如乙灯亮了，但都比串联时要亮些。

由此引发学生思考：为什么甲灯不是总比乙灯亮？电灯的亮度可能与什么因素有关呢？（情境性问题）

学生猜测：电灯的亮度可能与电压有关，电压越大，电灯越亮；或者与电流有关，电流越大，电灯越亮；还可能与电阻有关，电阻越大，电灯越暗。

师生共同讨论这一现象中的能量转化情况：电灯将电能转化为内能，内能又转化为光能。

师：相同时间内，电灯越亮，说明消耗的电能越多，也就是电流做功越多。

生：根据电灯的亮暗程度，可以比较相同时间内电流做功的多少。

教师引导学生思考并研究：电流做功的多少可能与哪些因素有关？（探究性问题）

學生活动：按图1和图2所示，学生进行分组实验，将两个不同阻值的电灯及滑动变阻器连接成电路，研究电灯的亮度与电压、电流的关系。

教师巡回指导，了解学习进程。

学生交流展示，相互讨论，归纳总结，教师点拨启发，引出电功概念与计算公式：W=UIt。

学生了解电功的概念、计算公式及物理意义后，跃跃欲试。学习进入下一环节。

2.即时反馈。

教室中一只电灯照明时电流为0.2A，如果每天工作5～6小时，这只电灯每天消耗多少电能？全校有上千只电灯，加上其他上百个用电器，如空调、热水器等，每个月消耗的电能怎么计量？

第一问只是个简单的应用问题，学生能顺利解答；后一问，学生则有些犯难。此时，教师可以出示一张电费缴款单，投影，放大，让学生仔细观察。启发学生思考：缴电费的依据哪里来？用电的多少怎么计量？

学生（相互交流）：日常生活中，有专门计量消耗电能的仪表——电能表。

师：对，生活中用“焦耳”作单位来计量电能，显然不切实际，电费缴款单上用电量数据的单位是“千瓦·时”，俗称“度”。

3.演示实验二。

如图3所示，在接有电子式电能表的电路中，教师将电热水壶连入电路，闭合开关，学生观察到在加热水的过程中，电能表上的指示灯间歇性地闪烁发光，大概每六七秒闪烁一次。接着，教师又在如图4所示的电路中连入电热水壶，这次换成感应式电能表，闭合开关，学生观察到感应式电能表中的转盘在一圈圈地慢慢旋转。

在图3电路中，教师换下电热水壶，接入电吹风机，请学生思考：怎样用电能表测量家庭电路中用电器的工作电流？（应用性问题）

教师提示学生思考实验思路：需要测量哪些物理量？需要哪些实验器材？设计并交流实验方案。

生：需要查看实验用电能表上的参数3200imp/（kW·h）。

生：需要用停表的方式测量时间。

师：什么时间？

生：电能表上指示灯闪烁10次或者20次的时间。

生：也可以记下一分钟指示灯闪烁的次数。

学生设计实验用数据记录表：

在教师的协助下，学生操作实验，接通电吹风机使它正常工作，边数指示灯闪烁的次数，边计时；记录实验数据，进行数据处理及公式运算，交流与展示实验结论，评价与小结。

学生归纳：电能表可以直接测量家庭电路中用电器消耗的电能，也可以间接测量用电器的工作电流。

师：关键环节在于理解重要参数“3200imp/（kW·h）”的物理意义。

教师引导学生观察教室内的用电器，除了电灯，还有空调、电热水器、高亮度投影仪等。

师：你们知道这些用电器中，相同时间里哪个耗电最多？如何比较相同时间内空调机和电视机工作时消耗电能的多少？（拓展性问题）

学生回家后在家长的协助下进行操作，完成实验报告，后续进行交流与展示。

二、教学反思

问题驱动架构下的学习，在初中物理教学中应用有三个基本落脚点。

一是基于生活。生活世界是初中物理学习的起点与源泉，日常生活中物理现象普遍存在，有些还妙趣横生。初中物理应贴近学生的生活，让学生从熟悉的生活现象中去探究并认识物理规律，再运用到生活和社会实践中去。走向生活与社会是物理学习的使命与归宿，教育不仅要使学生掌握有限的书本知识，更要使学生体验和构建理想的生活。

二是基于问题。问题驱动学习最显著的特征在于学生的物理学习是在系列问题的驱动下进行的。关键是问题的有效性，要思考问题的目标如何定位，要研究如何将学科知识与学生的生活经验紧密联系起来，以学生的问题为线索，以学科的问题为载体，以教师的问题为引导，把握好预设和动态生成的关系，通过系列问题的引导组织学生开展学习。设计问题时应注意：（1）选择的问题类型、难度水平和提问系列，都应以教学目标为导向，不提模棱两可的问题，提问的风格简洁、清楚、主题性强；（2）问题提出后要给学生思考的时间，不要打断学生的回答，即使是错误的回答，也应以此为基础，启发学生新的思考，或对回答进行重新导向；（3）问题应该是逐层推进、有逻辑关联的，用一组问题有机地串联起整个教学过程，使问题成为知识构建和能力培养的载体，成为引领课堂的教学主线。

三是基于实验。初中学生的思维特点，决定了他们对以直观教具或丰富的感性经验作支柱的学习内容，比较容易理解和掌握；而对抽象程度较高、又缺乏感性知识的材料，普遍感到困难。他们的物理学习过程，需要有一个亲身经历、体验的过程，这是他们理解物理概念、掌握物理规律的前提和基础。教师应创造多种实验机会，引导学生思考：观察到什么现象？这些现象说明了什么问题？从这些问题中能够归纳出什么结论？经历一个从体验、到体会、再到体悟的过程。endprint