问题导学在动能定理教学中的实践与反思

邹素媚

【摘要】我校推行“20+20”高效课堂模式，强调课堂学生主体性。认为学生学习的过程多为学生对知识的主动建构过程，问题导学则指出教师责任是引导学生学生学习，教授学习的方法，培养学生自我汲取知识的能力。因此，在物理学的教学中，不但要学到知识，更要得到能力的提高。本文就“20+20”模式动能定理的教学中，应用“问题导学，启迪思维”方法进行了实践和反思。

【关键词】“20+20”；问题导学；动能定理；实践与反思

一、为什么在动能定理教学中使用问题导学

一般情况下，教师都是直接出示物理情景——物体受到恒力的作用做匀变速运动，从而推出推导出W总=Ek2—Ek1，然后训练学生在其它物理情境中运用动能定理，由特殊到一般，这种处理方法可以让学生在短时间内不知不觉中接受动能定理，而大量的例题又能使学生快速地、机械地学会应用并应付考试。但是这样会带来学生理解上的缺陷：首先，教师预设的物理情景，学生快速的进入情境，学生没有经过思考，也没有主动建构知识的过程，虽说是主动推到，但说到底还是属于接受知识，部分学生知其然，不知其所以然；其次，既然牛顿定律及运动学知识就可以解决的问题，为什么还需要动能定理？让学生容易忽视动能定理的重要性——它是属于能量范畴的一个重要规律，而误认为动能定理只是牛顿定律的一个应用分支，从而从意识里降低了动能定理的地位。因此，在探究条件不足（时间，实验器材等）时，老师精心设计的问题，能够使学生有强烈的学习冲动，惟其如此，后面动能定理的运用才能让学生在建构主义理论中掌握动能定理。但是在设计问题的时候要注意设计技巧。

二、问题设计的技巧

问题导学主要体现的是教师主导作用。教师对教学内容的把握，导学问题的设计起到至关重要的作用，因此，问题设计是课堂高效问题导学的前提。

首先，问题的设置必须紧扣预设的教学目标，以教学大纲为准，立足于教材，以学生为核心，根据教学过程的具体需要，明确设置问题的目的，对课堂的教学目标一步步逐个击破。教师在设置问题时，要让教学目标成为一切问题的立足点和出发点，并善于将教学目标随着教学进程，细化成若干个小问题，力求使所设置的每个细化的问题都具有明确的目标针对性。并通过问题的设置，将学生的物理思维逐步引向确定的方向，使学生从被动接收知识转化为主动寻找答案，释疑解惑，完成学习任务。

其次，问题的设置还要注意深度（思考性）和梯度（引导性）。对于问题设置的深度，若设置得难度过高，学生思考找不到方向，问题设置难度过低，学生凭直觉给出答案，如此又不能引发思考而有所领悟，两种情况皆不利于学生智力的发展和能力的提高。因此，在设置问题时，教师首先应该考虑学生当下的知识水平和能力水平，找出学生的最近发展区，让学生的思维活跃在“踮脚”就够得着。对于梯度，学生的知识水平和自身素质的差异是客观存在的，因此问题设置要面向全体学生，做到每个学生都“努力踮脚就能够得到”的状态，从问题设置的梯度来说，不同学生客观存在知识水平和自身素质的个体差异。因此，问题设置要照顾到全体学生，让每个学生都能处在“努力踮脚就能够得到”的状态，否则学生要么会出现“吃不饱”的状态，要么出现“吃不到”的现象，不利于提高全体学生的物理思维。问题的设计必须是有层次的、具有启发性性，引导性的，否则就失去了它的意义，对学生思维没有启发作用。

最后，问题的设计需要讲求时机。题目设的再好，提问时机不合适，那么也将达不到预想的效果。教学是一个动态的过程，这个过程学生能维持一定的兴奋度尤其重要，如果教师的引导和调控有效，学生就能够维持较长时间维持思维兴奋度和注意力。因此，需要教师把握好问题抛出的时机。不宜过早，否则学生思考找不到出发点，不知所措，从而失去思考的兴趣无法作答，达不到启迪思维效果；不宜滞后，问题过于简单，学生凭借本能地找到问题的答案，这样的提问同样没有价值。时机合适的提问多出现在两个时间：1.教师需要新授一个知识点时，教师通过的问题设置可以引起学生对该知识点的关注，做好投入学习的准备；2.在学生思维发生障碍时发问，同一年龄段学生思维水平大致相同。因此，会有大部分的学生在思考问题的时候会在相同地方犯同样错误，教师此时的问题起到纠正和导向的作用，辅助学生完成对知识的理解，并且形成良好的思维习惯。

三、问题导学课堂实践

以高中物理必修二第四章第三节《探究外力做功与物体动能变化的关系》为例。针对上文提到的两个问题，学生要理解动能定理，关键点在于对功能关系的理解，学生必须主动建构外力做功将改变物体动能的意识。惟其如此，学生在接下来应用才能避免機械的套用公式的后果。为实现教学目标，把新课内容分成两个部分：功能关系、动能定理的推导及理解、练习。

1.功能关系

问题呈现方式各种各样，“什么叫功能关系？”这种问题过于笼统，或者说这种提纲挈领式的问题会让学生学生抓不住突破点，问题作用不大。因此，问题的设置最好是寻找有利于学生理解教材知识的生活实例，再将问题建立在事例之上。对此，笔者提出来的问题是：

情境一：踢足球时，静止在地面上的足球，被球员一脚踢出的这个过程中。

①球的能量是否发生了变化？

②哪一种能量发生变化？

③引起它能量改变的原因是什么？

这种问题脉络将更清晰，学生能够明确思考的方向，同时问题层层递进，学生经过思考讨论可以自主一个一个解决进而得到结论：力对物体做功能改变物体动能。此时，抛出第四、五个问题：④力对物体做功是正功还是负功？⑤物体动能增加了还是减少了？

情境二：足球落地后，因为受到阻力的作用，速度慢慢减少。

①动能增加了还是减少了？

②阻力做功是正的还是负的？

③我们可以得到什么结论？

学生：力对物体做功，能够改变物体的动能，当外力对物体做正功是物体动能增加，外力对其做负功时，物体动能减少？

2.动能定理的推导

教师：以上我们讨论的都是一个力对物体做功，若是两个力同时对物体做了功，一个是正功，一个是负功，那么物体动能是增加呢还是减少呢？

学生：……要看哪个力做功多！

教师：那如果其中一个力对物体做功20J，另一个队物体做功-10J，同学们猜一下，物体动能将增加多少？

学生：10J。

教师：口说无凭，我们来做个证明

情境三：如图，质量为 m 的物体，与水平桌面的摩擦力恒为f，在一恒定的水平拉力 F 作用下，以速度 V1开始运动，速度增加到 V2时，求合力做的总功。

“请你根据牛顿第二定律和运动学公式推导外力做功与物体动能变化的关系？”这种指令也过于笼统。因此，考虑到不同程度学生，有些学生在推到思路上有困难，因此此处问题要有层次性和启发性，比如：①物体所受合力是多少？②加速度如何表示？③物体发生位移s与V1，V2是有什么关系？④将a代入有什么后果？⑤请观察推到结果找出动能的变化与F，f做功之间的关系？

学生：物体动能的变化等于外力对物体做功的总和。

教师：力对物体做功有正有负，所有物体做功的代数和导致物体动能的变化，物体动能的变化等于外力做功的代数和。

四、实践后的反思

在新课程的教学实践中，学生固然能够跟着教师一步一步推出动能定理，开始时学生本来是具有学习的的主动性和积极性的，但是问题设计过于频繁，方式单一，学生失去主动发现问题的机会，降低求知欲望，时间长了学生会丧失兴趣疲于回答教师频繁的问题，或者回答也是被动思考，造成效果并未达到预期效果。因此，在物理教学过程中，真正有效的问题导学或者并非全部都是教师提出问题，还应该诱导学生自主提出问题，自主想办法解决问题，提升学生解决问题的能力，才是最好的问题导学法。

参考文献：

[1]杜鹃.结合问题导学，让物理概念教学更有效[J].湖南中学物理，2015（6）.

[2]王建华.“问题导学”中有效问题的研究[J].教师，2013（5）.

[3]谭放晴.纠正学生错误前概念的策略初探[J].中学物理教育学，2014（6）.