高中物理教学改革背景下主问题引领式课堂教学的探讨

【摘 要】在高中阶段的物理教学中开展主问题引领式的课堂教学，可以有效地保证教学效果，促进学生物理核心素养的形成。本文以“动能和动能定理”这一节内容为案例，通过分析教材学情、设计主问题、形成探究式课堂、总结教学实践并反思这四个主要环节开展课堂教学实践设计，从而探讨如何通过主问题引领式的课堂教学提升学生的学科核心素养，促进物理学习模式的优化。

【关键词】高中物理;主问题引领式;课堂教学设计;动能和动能定理

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）34-0146-02

主问题引领式的教学模式，具体是指教师在课堂中提出主要问题，将各环节的教学内容合并，形成课堂教学的主要脉络，使学生可以更好地吸收[1]。在主问题引领式教学模式中，教师需要创设多样化的问题情境，从而使学生可以更好地融入到课堂中，提高学习的积极性，积极思考，逐步掌握知识点。

在高中物理教学中，通过这样的教学模式可以使学生在解决问题的过程中将陌生的知识点与为已有的知识相结合，最终达到提升学生核心素的目的。本文以人教版物理必修2中的“动能和动能定理”为案例，探讨该教学模式的实践设计。

1   抓住关键，分析教材和学情

动能定理是高中物理教学的重难点内容，且近年来物理高考中动能定理的相关题目出现频率较高，几乎每年高考试卷中都会有动能或者动能定理的相关题目，可以说是学生的“必拿分”知识模块。物理课程标准也明确指出，要通过这一模块的教学，使学生可以熟练掌握动能以及动能定理的内涵，并且可以将其应用于实践，从而解决生活实际中的问题。

在教学设计中，教师要综合课程标准的要求与班级实际学情，明确“动能和动能定理”这一节内容的教学重难点[2]。其中动能定理的学习需要学生理解理论推导的过程并且结合以往的物理知识经验，学习难度較高。因此教师可将主问题作为教学指向，利用多种教学手段为学生设置问题情境，使学生可以依托原有的物理学科认知结构在情境中发现实际问题，并在解决问题的过程中完成理论的推导，从而理解动能定理。

在这一过程中，学生可以更加深刻地认知动能定理的内容，在理论推导的过程中提高逻辑推理能力，并熟练运用演绎推理的思维方式解决问题。

2   根据目标，设计主问题

主问题是一个有待学生解决的实际问题，是本次课堂实践的关键教学内容，同时也是学生学习重难点知识的“必过关卡”[3]。具体而言，在物理教学中设置主问题，教师需要将抽象的物理规律与课堂教学相结合，综合教材内容、物理规律的理解难度、课标要求、实际学情等多方面因素设计主要学习任务，并且根据学生的原有知识水平设置一些不同难度的次要学习任务，让学生通过解决实际问题，深刻理解教学重难点。基于此，本节课的教学目标与主问题如下：

教学目标：理解动能及动能定理;通过对主问题的探究提高逻辑思维能力，正确运用演绎推理，完成物理推导;通过解决教学情境中的生活实际问题，形成正确的研究态度。

主问题：物体动能改变的原因是？物体动能变化的过程应如何叙述？

设计意图：以物体动能改变为学习线索，将主问题贯穿于课堂实践各个环节，让学生通过探究问题、解决问题，学习重难点知识，发散思维。

3   指向问题，构建探究课堂

3.1  创设教学情境，引出主问题

利用多媒体设备播放能量与动能的教学视频，提出开放性问题，引出本堂课的学习内容与主问题。

师：刚才的视频是不是很熟悉？视频中是我们已经学习过的能量与动能，它们之间有怎样的关系呢？（随机选学生回答）

生：如果物体的质量相同，那么速度越大时动能也越大;如果物体的速度相同，那么质量越大的物体所产生的动能越大。

对学生的回答进行评价与完善，再邀请学生共同完成黑板擦“跑步比赛”，引出主问题。

师：下面老师邀请一位同学一起来完成一场特殊的“跑步比赛”，使黑板擦在桌面上“跑步”，看谁的黑板擦跑得远。

教师演示：将黑板擦放置于水平的桌面上，加速推动黑板擦，观察黑板擦的运动过程。（可以邀请多位学生上前参与，或者组织学生与学生比赛）

师：在刚才的比赛中，为什么有的黑板擦跑得远，有的黑板擦跑不了多远呢？这是因为随着黑板擦速度的减慢，动能也随之变小。那么黑板擦“跑步”的过程中为什么会出现动能的变化呢？我们应如何形容这一变化的过程？

设计意图：以学生的认知结构为基础，设计多媒体引入与实践引入，在提升课堂趣味性的同时引出本堂课的主问题。通过实践后的现象思考，促进学生更加积极地参与研究，将实践活动与物理现象巧妙结合。

3.2  建立物理规律，理解物理意义

由教师引入演绎推理研究方法并讲述其概念，从而提出本节课的第一个问题：能否借助物体做的功来研究动能？

以水平桌面上的黑板擦运动作为教学案例，与学生一起观察分析，通过建立物理模型、分析受力情况、作图、列方程等步骤进一步深入教学。

设计意图：点明推理演绎，传授物理方法，将抽象后的黑板擦作为质点，通过所表现出来的物理现象建立质点运动模型，引导学生转换研究思路，使其养成建立物理模型的意识，拥有更清晰的解析思路。此外，随手可得的黑板擦更能让学生切身体会到生活中处处都是物理，在潜移默化中学会以物理现象联系物理规律。

教师总结环节：

师：通过观察等式我们发现，等号左边表示摩擦力做功的多少，右边是两个形式相同的物理量之差，对应能量的变化。重力做功对应的是重力势能的变化量，也是动能的变化，依据为右边的表达式中有质量和速度。

答疑解惑环节：

根据学生提出的问题进行进一步的细致讲解，培养学生举一反三的能力，引导学生加强小组之间的讨论合作，分析黑板擦运动模型中摩擦力做的功等于动能的变化，如果有多个力做功，动能定理又要如何表现，得到动能的变化等于合外力做的功的结果。

设计意图：引导学生通过探究对两种势能加以区分，从而进一步理解物理量的概念。教师通过不断的提问，培养了学生发现问题、质疑的能力，也提升了学生对物理学习的探究兴趣。

3.3  利用物理规律，加深理解程度

教师在这一环节需要设置开放性提问，就物体抛出后是否受力以及运动轨线为主题，让学生自主讨论此时动能定理能否有效应用。在思考问题的过程中，学生会逐步形成新的建构模型，并利用变力与曲线运动两种模型思想逐步解答问题。在这一过程中，教师要引导学生利用发散性思维解决问题，通过全新的思维模式分析物体运动的过程，通过对细节过程的恒力剖析，最终得出正确答案。

设计意图：通过学习任务逐步引领学生由单力分析逐渐过渡至多力分析，将考虑的因素由恒力逐渐变更为变力，物体的运动轨迹也由原来的直线变更为曲线。在这一过程中，学习难度体现出阶段性，学生能够由浅入深地掌握动能定理。与此同时，教师通过从旁引导促使学生独立思考解决问题，使学生对物理探究过程的理解更为深刻，并且可以通过实际解决问题的过程，感受物理学科的魅力，提高物理学科综合素养。

4   以课堂实际效果为基础，反思教学设计的不足

在本节课的教学实践中，将知识点内容融于各环节，利用问题引导的方式，让学生在探究问题、解决问题的过程中，了解动能与动能定理，其中探究的主要脉络为物体动能改变的原因与描述方法[4]。在以上教学设计中，教学目标与教学环节相对合理，符合学生的物理基础与实际需求，教学活动能够激发大部分学生的学习兴趣，从而使班级中绝大部分学生对动能定理有较为深刻的理解。

但是通过总结与反思，学生自主探究环节仍然存在一定的不足，在学生自主讨论的過程中，教师没有合理地引导学生分组，导致部分小组的综合水平与其他小组存在较大差距，不利于探究的顺利进行。在今后的教学中，笔者会根据班级中学生的学习水平与能力，进行合理分组，调整教学方法。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]张大昌.普通高中课程标准实验教科书物理（必修2）[M].北京：人民教育出版社，2016.

[3]邢红军.高中物理高端备课[M].北京：中国科学技术出版社，2014.

[4]谷雅慧.普通高中物理课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

【作者简介】

邵学斌（1972～），男，汉族，本科，中学高级教师。研究方向：高中物理教育教学。