高中物理有效教学探究

【摘 要】本文以“电动势”为例，采用“知识问题化、问题情境化”的方式将“玩滑梯”与“电动势”进行三次类比。把物理知识学习转化为问题解答，通过具体情境来呈现问题，让学生在情境中回答问题，在探究问题中理解知识，在三问三答中，由浅入深地进行“电动势”的有效教学。

【关键词】高中物理;有效;问题化;情景化

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）16-0177-02

培养学生的核心素养是课程改革的基本理念，如何将核心素养的培养融入物理教学，是如今高中物理教师需要思考的重要问题[1]。建构主义理论指导下的“知识问题化、问题情境化”的教学设计理念就是很好的切入点，这一教学设计理念把物理知识的形成过程与结论转化为问題的形式，而这些问题又通过具体、形象、生动的情境来呈现给学生，让学生充分发挥主体作用，帮助其在情境中理解问题，在问题中领悟知识。本文以人教版物理选修3—1中“电动势”一节为例，探究如何利用“知识问题化、问题情境化”的教学理念进行有效物理教学，下面结合具体教学内容展开论述。

1   用心创设情境，激发学生探究欲望

现代教育观认为，学生是学习的主体，是一种教育的活性资源，教师要利用好学生的智慧、知识、错误以及学习的主动性。捷克教育学家夸美纽斯在《大教学论》中写道：“一切知识都是从感官开始的。”这种观点反映了认识规律的一个重要方面：直观感受可以让抽象的知识形象化、具体化。由此可见问题情境对学生获取知识的重要作用，一是可以通过真实的情境把抽象变得具体，二是可以激发学生的学习动力和热情[2]。“电动势”的教学中，笔者便用一个实验——盐水跑车引入。

师：大家看看这款玩具车有没有驱动？

将准备好的玩具小车发给学生，学生研究后一致认为玩具车无驱动。然后笔者拿出其中的一个，在小车尾部滴几滴神奇的水，小车快速地跑了起来。

看着小车一圈圈地飞奔，学生惊诧至极，明明刚才自己亲手鉴定过的无驱动小车怎么会自己飞驰呢？那神奇的水是什么呢？学生的好奇心顿时被激发，探究知识的主动性也被调动起来。

教师揭秘：小车尾部就是两个金属片，中间夹着一片吸水纸，而神奇的水是盐水。此时学生恍然大悟：这不就是原电池嘛。于是，教师顺利引入主题。

2   巧妙设计问题，情境主线一波三折

物理讲究知识间的逻辑关系，课堂有一条清晰的主线才能让学生融会贯通，形成知识体系，做到真正的理解。另外“电动势”的概念很抽象，学生理解起来有一定困难，于是笔者将一个生活情境作为主线，将“宝宝玩滑梯”与“电动势”进行三次类比，由浅入深，层层递进地形成“电动势”概念教学的“三部曲”。

2.1  探究三部曲之一

2.1.1  探究主题

原电池如何形成持续不断的电流？

2.1.2  情境类比

师：“在这里，我忽然想到我家宝宝玩滑梯的情境，给大家分享一下。”

关于滑梯情境的呈现，笔者也作了多种尝试，最终决定一家三口上镜拍摄VCR。如此生活化的场景使师生关系拉进了许多，接下来的师生互动便更为融洽。

笔者播放VCR并带着大家简单分析宝宝滑下来和被抱上去时的做功及能量转化情况。为让学生更加直观地类比宝宝的运动和电荷的运动，笔者特意让视频重复且快速播放，看着宝宝快速地上上下下，笔者还特意调侃了一句：“让我家宝宝休息一下吧！”全体学生哈哈大笑，在大笑的同时学生也感受到：宝宝的运动和电荷的运动简直如出一辙。

2.1.3  巧设问题

学生接受了两者的相似之处后，如何抛出问题便成了关键。教师的提问是引导师生对话、引领学生认知建构和思维发展的重要策略，应具有计划性、目的性、引导性、生成性。教师必须立足学情，在要点上进行具体化、细节化，帮助学生明确类比方向，如“和什么类比”、“类比什么”，进而避免学生探究的盲目性。经考虑，笔者设计了

以下几个问题强调宝宝的运动和电荷的运动的对应性：

（1）宝宝下滑过程和电荷哪段运动过程对应？对应的做功及能量转化如何？

（2）宝宝被抱上去的过程和电荷哪段运动过程对应？对应的做功和能量转化如何？

（3）VCR中的“我”对应电路中的什么装置？

学生分小组讨论，在师生互动中进行梳理与总结，得出结论：电源就是通过非静电力做功把其他形式能转化为电势能的装置。

2.2  探究三部曲之二

2.2.1  探究主题

实验情境：将小灯泡接到1.5 V的电池两端，灯泡较暗。再接到9 V的电池两端，灯泡极亮，学生从而体会到不同的电源做功本领不同。

顺势引入主题：如何描述电源非静电力做功本领的大小呢？

学习总是由浅入深的，有了上一部分相对浅显的认识与思考后，问题开始深化。教师需要通过真实的情境帮助学生梳理思路，更需要巧妙性、艺术性的问题来让学生抓住问题的关键，排除干扰因素，举一反三，从而充分理解知识。

2.2.2  情境类比

滑梯的故事还在继续：宝宝要我把她抱到更高的滑梯上去，可是我够不到，只好请爸爸帮忙。

引导学生边看视频边分析：宝宝质量一定，爸爸通过非重力做功多，就表示做功的本领强。W=mgh，可见这个本领其实就是我们这个装置能够举起的高度，反应的是装置本身的特性。

2.2.3  巧设问题

此时，教师提出两个问题：①如何比较电源内部非静电力做功的本领大小？②这个本领大小由什么决定？

师生共同总结：不同电源，非静电力做功本领不同，所以需要寻找一个物理量来描述电源非静电力做功的本领，这个物理量就叫作“电动势”。

2.3  探究三部曲之三

2.3.1  探究主题

什么是电动势？如何定量描述它？

问题步步深入，对学生的认知要求也进一步提高，为了維持学生已经建立起来的情境体系，笔者继续采用滑梯情境，再次通过提问激活学生的思维。

2.3.2  情境类比

滑梯的故事还在继续：一位大宝宝看小宝宝玩得开心，也要玩滑梯，于是我将大宝宝抱上同样高的滑梯。

比较发现：如果小宝宝重力为G，大宝宝约为2G，把小宝宝缓慢举起，非静电力做功为W;把大宝宝缓慢举起，非静电力做功为2W。如果是3G，对应着3W……以此类推，学生发现：这个比值与宝宝的质量无关。

比值=h，反映的正是能举起的高度，也就是非重力做功的本领。

2.3.3  巧设问题

非静电力把电荷量为q的正电荷由负极移到正极，做功W，那么2q呢？3q呢？以此类推，你能发现什么？

师生总结：比值一定，与移送的电荷量无关。比值越大就说明电荷量Q相同的情况下做的功越多，也就是刚才说的做功本领强，也就是电动势。

这样在探究三部曲下，通过三问三答，笔者完成了电动势概念的教学，让学生在问题的引领下追问、思考、回答、总结、理解，逐渐理解电动势这个抽象的概念。

3   树立环保价值观

学生在电动势的学习中涉及到了电池，那么关于环保的价值观教育就水到渠成了。

笔者指出：“科学调查表明，一颗钮扣电池可以污染60万升水。”触目惊心的数字让学生意识到环保的重要性。笔者还展示了在学校附近的小区、街道，以及校园里拍的几张废旧电池回收箱的照片。熟悉的校园和街道，让学生体会到环保已经融入了我们的生活，环保要从我做起，从身边的小事做起。

总之，新一轮基础教育课程改革强调优化学生的学习方式，“知识问题化、问题情境化”就是实现这一目标的方法之一。创设并呈现合适的情境，并且问得“准”、问得“精”、问得“巧”，应该成为广大高中物理教师努力的方向。

【参考文献】

[1]耿宜宏，王志刚.基于问题探究式教学在高中物理课堂的实践与思考[J].物理教师，2015（11）.

[2]曾晗.问题情境分明 方能思路清晰[J].物理通报，2016（4）.

【作者简介】

冯娜（1984～），女，汉族，安徽宿州人，本科，中学一级教师。研究方向：高中物理教学。