从“问题导学式”教学谈教学设计的有效性

（浙江杭州富阳区实验中学 浙江杭州 311400）

要实现有效教学，从本质上讲就是帮助学生提高主动分析问题、解决问题的能力。所以在教学设计时，教师应研究学生已有的认识结构与应该构建的认知结构之间的联系，研究帮助学生建立主动分析问题、解决问题能力的教学方法。所谓“问题导学式”教学法，是使学生在学习过程中有明确的目的性，激发学生学习的主动性，通过学生亲身探究和实践，参与知识的生成过程，从而提高学生分析问题、解决问题的能力。现以“光的折射”的新课教学设计为例，作以下分析。

一、创设问题情景，激发学生学习主动性

光的折射现象是光学的重要内容，日常生活中普遍存在的折射现象为教学问题情景的创设带来了极大的便利。这种来自于学生生活实际的教学资源更加有利于调动学生学习的积极性，激发学生自我探索的热情。本节课的教学，以有趣的问题情境导入。

问题情景：如图1所示，在A点放置一激光笔，使激光光点打到水槽底部B点，在水槽底部C处划一红线。

（利用烟雾呈现出激光的光路）

问题1：要使光点打到红线上可以用怎样的方法？

设计目的：物理是一门以实验为基础的学科，从有趣的实验入手创设物理情景，并设计富有挑战性的问题，引起学生对物理现象的思考与探索，激发学生主动探究的积极性。

鼓励学生大胆设想，采用多种方法。如：

方案一：改变激光的方向，直接打到C点；

方案二：利用平面镜反射激光，使激光发生反射打到C点；

方案三：往水槽中加水，使激光发生折射打到C点。

通过实验验证设想的方案是否能达到效果，并用物理思维对以上方案进行分析。

方案一：改变激光的方向，直接打到C点。

问题2：方案一体现了光传播过程中的什么性质？

设计目的：明确实验的原理，引出学生已有的知识：光在同一均匀介质中按直线传播。

方案二：利用平面镜反射激光，使激光发生反射打到C点。

图1

二、设置程序式问题，引导学生自主有效的分析问题、解决问题

随着高中学生日常生活经验的积累，对上述现象的模糊认知已初步形成，但可能是片面的、不科学的，需要我们通过课堂教学，引导学生构建起科学的认知结构。有效的方法是通过巧设问题，引导学生积极思维，在思维活动和思维碰撞中提高主动分析问题、解决问题的能力，而不是教师灌输，学生被动认知的低效教学。为此本人利用“问题导学式”教学法，设计了从定性到定量的程序式问题，引导学生分析归纳出光的折射现象的规律。

根据实验展现出来的光路，画出光路图。

问题1：如图2所示，折射光线、入射光线和法线它们在空间的位置关系是怎样的？

设计目的：让学生通过直接观察，分析出光的折射现象中折射光线、入射光线与法线三者之间的位置关系，对光的折射现象建立初步的认知结构。

通过实验探究，学生主动参与了分析问题、解决问题的过程，已构建了清晰科学的“光的折射定律”的认知结构，为了使其更加稳定和优化，必须让学生通过解决实际问题的途径，巩固新的认知结构。

图2

三、通过分析、解决实际问题，稳定认知结构

从教学的有效性来讲，分析、解决实际问题是体现教学有效性的重要表现。利用“问题导学式”教学法，对引入实验中实际问题情景进行分析、解决，使学生新的认知内容真正纳入其认知结构。

问题：如图3所示，一个水槽的底面直径与高均为d。当槽内没有水时，从某点A发出的光恰能打到槽底边缘的某点B。当槽内水的深度等于槽高的一半时，光仍沿AB方向射出，恰好打到槽底上的点C，已知水的折射率为4/3。求光从空气（近似看成真空）进入水中的折射角。

图3

设计目的：让学生认识光的折射定律在分析光的折射现象问题中的作用，引导学生得出运用光的折射定律解决光的折射现象问题的一般步骤和方法提炼，使认知结构更加稳定。

四、问题情景拓展，完善认知结构

认知结构的建立过程，是一个循序渐进、环环相扣的过程，利用“问题导学式”教学方法，在已有的认知结构基础上巧设新问题，引导学生积极思维，在思维活动和思维碰撞中提高主动分析问题、解决问题的能力。

问题1：如果只将水槽中的水换成相同体积的煤油，会不会达到相同的效果呢？

设计目的：对已知情景的改变，引导学生积极思考，在思维碰撞的过程中，完善认知结构，体会分析、解决问题的方法。通过学生自主参与实验，发现将介质从水换成相同体积的煤油时，光点打到红线的右侧。

问题2：请画出光路图，并分析光从空气射入煤油中的折射角与光从空气射入水中的折射角，哪个大？

设计目的：通过作图，让学生体会到作图法是研究物理问题的一个重要手段，在分析实际问题时，首先要把实际问题转化为物理模型，即建模。

五、让学生自主解决实际问题，提高分析、解决问题的方法，品尝成功的喜悦

通过学生自主解决实际问题，是检验教学的有效性的重要载体。在分析、解决实际问题的过程中，体现了学生建立模型、分析要素、利用规律、得出结论的能力，是对教学有效性的有效检验。

问题：请结合教材中煤油的折射率，设计实验方案，通过实验，求出光在煤油中传播的速度。

设计目的：通过之前三个实验，学生已基本掌握分析、解决问题的方法。通过小组合作，建立模型，设计实验方案，分析并测量关键物理量，利用科学规律，学生能够得出光在煤油中的传播速度。在这个过程中，既锻炼了学生分析、解决问题的能力，又让学生品尝到学习科学知识解决实际问题的成功喜悦。

六、分析评价，重视反馈，提升教学的有效性

教学实践告诉我们，如果对教学内容没有及时的信息反馈，就无法使对知识正确的理解、科学的分析方法、解决问题的方法得到强化，或者使错误的认识得到纠正。教学反馈的重要环节是作业讲评，其目的是为了及时发现并解决学生认知结构的问题，从而加以弥补完善。教师在作业讲评的过程中，应特别重视对概念、规律的正确理解，对分析、解决问题的科学方法的掌握，使教学的有效性充分落实。

七、总结

以“问题导入式”教学法来进行教学设计，通过对教学内容的科学设计，以问题的形式使学生在学习过程中有明确的目的性，激发学生学习的主动性，通过学生亲身探究和实践，参与知识的生成过程，从而达到有效提高学生分析问题能力、解决问题能力的教学目的。