浅议高中物理教学中问题情境的设计

王雪明

摘 要：问题是教学的心脏，有了问题思维才有了学习的方向和动力，创设最佳的物理问题情境，最能引导学生自主学习，在物理问题情境的创设过程中创设方式多种多样，但唯一不变的宗旨是注重创设一种能在情感上引起学生兴趣，在认知上能引发学生学习的矛盾的心理，从而达到问题情境与学生心理情境的共鸣和最佳融合。

关键词：高中物理;问题情景;学生

问题情境的创设是一个连续衔接的过程，它并不是单一存在的设定情境，需要依赖于生活经验、实验现象、认知冲突等贯穿物理教学整个过程的因素。问题情境的创设，实际上就是通过引发认知或矛盾冲突激发学生的兴趣，层次性的问题情境可推动学生主动寻求解决问题的策略，真正实现自主学习的目的。

一、创设趣味问题情境，激发学生兴趣

基于高中物理课程思维抽象、理论性强的特点，学生很容易因为复杂的概念与原理对物理学习产生恐惧心理。课堂导入阶段，教师需要创设具有趣味的典型现象，通过活泼有趣的情境创设适时提出问题，引导学生自主概括物理概念与规律。以《向心力》的课堂导入片断为例，人教版教材的内容为一系列的书面语与向心力表达式，学生很难依赖教材内容完全理解向心力的概念、原理与现象。在此背景下，教师在课堂上要为学生展示一个“小魔术”，与一般的魔术流程类似。教师首先在课堂上拿出一个装水的杯子，提问学生：“同学们，这个杯子里面有水，接下来我要把杯口朝下，会发生什么现象呢？”学生回答：“老师，如果您把杯口倒过来，水就撒出来了！”这时教师继续演示，首先手持水杯在竖直面上做圆周运动，持续操作十几秒后，快速将杯口朝下，这时并没有发生学生之前预想的现象，水并未倾撒出来。学生对这种现象感到十分惊奇，想要揭开“魔术”奥秘的欲望更加强烈。此时教师需要抓住时机，结合《向心力》的物理原理展开教学，以此引出本课的重点知识与向心力公式，在趣味问题情境的背景下，学生对“向心力”现象与原理的印象也将更加深刻。通过创设趣味问题情境，学生可以直观看到教师演示的“魔术”现象，在感性认识的基础上会消除对抽象物理概念的恐惧，激发学习欲望，使严肃、紧张的物理课堂变得更加活泼有趣。

二、利用物理学发展史创设问题情境

要充分利用物理学史所蕴含的资源，物理学史的引入让学生的思维跨越时空，回到先前的物理学前沿，从而使学生体验和感受科学家研究物理的思想、方法以及持之以恒的精神。比如高一在讲授“行星的运动”时，如果教师直接就讲授开普勒的三大定律，学生会以为科学家得出的理论很容易，学起来很簡单。但是如果在引出开普勒三大定律之前给学生介绍其他一些科学家在对行星运动认识的足迹，首先是托勒密为代表的“地心说”，其次是哥白尼的“日心说”，最后是丹麦物理学家第谷的学生开普勒对第谷数据通过观测和引发的疑问由此而提出了著名的“开普勒三大定律”。如果这样讲能让学生感受到物理学家认识研究自然的艰辛，更重要的是这个过程能营造一个有效的问题空间。

三、创设图形结合情境，深化理解

利用图形图像优化物理情景物理学中有很多抽象的内容，很难通过教师的语言，学生的想象使之形象的出现在学生的头脑中。情景教学设计中，借助图形图像设计情景，将抽象概念、规律以及物理模型用学生易接受的语言图示，“绘”为学生知晓的“形”，使之生动、形象的展现于学生眼前，有利于帮助学生体验物理过程，建立起正确的物理形象。这既能激发学生的学习兴趣，又给学生在想象的空间中营造出物理情景，为学生发现问题，进一步探究，并解决问题提供平台。例如，讲授《功的原理》一课时，教材上引用了一幅用不同方法提升重物的图片，意在使学生体会任何机械都省力不省功这个原理。这个物理过程与身边的物理想象类似，让学生有“身临其境，如见其形”，倍感亲近，唤起学生已有的经验、表象。教师应该引导学生认真读图、读懂图，并要求学生了解插图反映的物理现象，进行探究，自主得出结论，从而得到探究能力的培养与提高。

四、利用多媒体模拟物理情景

中学物理里，有很多抽象的物理过程，就连物理模型，平面的示意图也无法形象的进行描述。教师在讲解这些物理过程及模型时就很难让学生形象的感悟到这种模型，理解上就会出现问题。如果情境教学设计中能够利用电化教学、录像、微机等现代化多媒体教学手段设计情境，通过动态的画面将一些看不见、摸不着、课堂教学中不便演示的实验现象物理图像，物理过程展示出来，再现物理情境，有助于形成正确的物理形象，使视觉参与思维，促进对问题的感知与探究。如物体间的“相对运动、追赶”、“牛顿第一定律”、“波的干涉”、“电流的形成”、“粒子散射实验”等过程，都可用电脑模拟再现物理情境，都可将物理教学中许多“死”的，抽象的、微观的，再现为“活”的，形象的，宏观的物理情景，使得学生一看就能知其然，知其所以然，在此基础上也就有了发现问题，探究“的形象模型。

总而言之，基于问题情境的教学方式是帮助学生提升学科素养的有效策略。在高中物理教学中，设计有效的问题情境需要准确捕捉教学目标，通过设疑、思考、实践、解疑一系列过程驱动学生主动探索，以此帮助学生建构认知、深化理解。设计物理课堂中的问题情境时，教师需要严格遵循问题情境设计原则，突出物理学科的特点，通过创设趣味、矛盾与生活类问题情境简化的问题，引导学生利用原有认知结构解释物理现象，发掘学生的科学思维，促使其主动构建知识，深化学生对抽象、复杂物理知识的理解。