高中物理教学中问题情境创设的实践方法

■华北油田第一中学 刘建伟

问题情境是指在物理教学中，通过设置与学习内容相关的问题情境引发学生思考、讨论和实践，帮助学生建立对物理概念和原理的理解和应用能力。问题情境具有一定的吸引力和趣味性，能够引发学生的好奇心和求知欲，提高学生学习的主动性和积极性。问题情境培养学生的观察、推理、实验设计和问题解决等科学思维能力。通过设置具体的问题，学生需要思考和分析，运用已有的物理知识去解决问题，培养学生的逻辑思维和创新思维。

问题情境将物理知识与实际应用情境结合起来，使学生将抽象的理论知识与实际问题相联系，加强知识的整体性和可应用性的理解。问题情境能够促使学生交流、合作和讨论，共同解决问题。学生在团队中合作，分享思路和观点，促进相互学习和思维碰撞，培养合作和交流能力。问题情境能够培养学生的问题解决能力和批判性思维能力。面对有挑战性的问题，学生需要分析问题的关键点，提出解决方案并进行思考、评估和批判，有利于培养学生的批判性思维和判断能力。

一、 高中物理教学中问题情境创设原则

（一）创设适合学生的提问情境

物理课堂上的问题情境创设必须符合中学物理课程的特点，并与中学物理课程内容相一致。在此基础上，教师要充分发挥学生的主体作用，调动学生的学习积极性。

（二）问题情境的创设要激发学生的学习兴趣

“兴趣”是学生的良师益友。在中学物理课堂上，教师要创设一个能够激发学生学习兴趣的问题情境，只有激发了学生的兴趣，才能有效提高学生的学习效果。比如，当学生学习物理概念时，教师可以将物理概念情境化，让学生对这些概念有一个直观的了解，不仅能使学生记忆并完全了解概念的意义，从而可以在今后的学习和工作中进行灵活应用，而且能够让学生对物理学习产生浓厚的兴趣，愿意不断地去探索其中的奥妙，在探究中找到快乐，并在快乐的驱使下进行自主探究，这样就形成了一种良性循环。

二、高中物理教学中问题情境创设的实践方法

（一）通过实验手段创设问题情境

在物理学习中，实验是非常重要的，物理实验具有很强的真实性，给学生们带来一种直观的感性认识。每个人都有探索的愿望，通过使用实验工具，能够提高学生的学习兴趣和探索欲望，从而指导学生对知识进行更深层次的理解。对学生的创造性思维进行培养，使学生初步掌握科学的方法，可以培养学生严谨治学的态度，以及对科学的执着奉献精神，这就要求教师运用实验的方法创设问题情境，并指导学生进行实验，在实验基础上提出问题。除此之外，许多小型的物理实验都可以在较短的时间内用简单的设备完成，教师可以将其引入日常的授课中，与教学内容相结合，进行一些简单的实验，使课堂教学变得紧张而有效。运用实验方法创设问题情境应注意以下几个方面。

第一，运用实验的方法来创设问题情境，使实验产生变化、奇异的现象。在做实验的过程中，教师可以适时地为学生讲解，这样可以更好地调动学生的学习兴趣。更关键的是将这一节课所学的知识内容与实验进行有机结合，引起学生的兴趣，提高其求知欲望。

第二，在实验过程中引起学生的认知矛盾。在课堂教学中，认知冲突可以使学生保持对课堂教学的兴趣，如果一个现象出乎学生的预料，那么一定会激发学生的好奇心，而好奇心会促使学生主动思考。但是，学生的思考不一定倾向于教学目标，这就需要教师对其进行引导，及时抓住学生的认知矛盾，激发学生的求知欲，以保证教学效果。

以“静摩擦力”这一章节为例，本章节的重点是静摩擦力产生的条件，静摩擦力的判断以及静摩擦力方向的判断；难点是对最大静摩阻力的认识以及对相对运动趋势意义的认识。在进行概念教学时，教师应将重点放在对概念的引入上，让学生经历概念的形成，放慢学习速度，并培养学生的质疑能力、综合分析能力和想象力。为了达到这一目的，教师可以设置以下问题情境：班上力量最小的一名女生与力量最大的一名男生参加拔河比赛，最终力量最小的女生获胜。这是为什么呢？经过分析，学生发现，由于绳索的一头涂有油脂，所以很光滑，男生很难抓住，摩擦力也很小，因此失败了。

这是一种直观式的问题情境，教师在创建的过程中遵循了引导性原则，通过提供一些接近现实的例子，帮助学生更好地理解摩擦力这一概念，让学生主动思考，自己得出结论，并且产生强烈的求知欲，从而为以后的学习打下良好的基础。

再以“电荷及其守恒定律”这一章为例，这一章节的主要内容是电荷的守恒及其意义，重点在于如何进行实验，并根据实验结果进行归纳和总结。

对“电荷的守恒”知识，学生了解电荷的性质之后会更容易接受。这是一条在自然界中存在的守恒规律，学生要能够利用这一规律来解决问题。课堂上，教师请一位女生用塑料梳子梳头发，学生会注意到长发随着梳子飘动。教师提出问题：“发丝随梳而舞，说明发丝与发丝之间存在着一种引力，思考一下，这种引力从何而来？”这样的问题情境必然会引起学生深刻思考，教师应为学生留出适当的思考时间，让学生先独立思考，再在小组中进行交流，最终得出结论，然后在班级中进行讨论。教师让学生自由地表达自己的想法，在学生对静电感应现象进行不同解释的过程中，逐渐了解了感应起电这一带电方式，这就解决了本章节中的一个难点。

（二）与现实生活相联系，创设问题情境

在中学物理课堂教学中，由于牵涉许多抽象的物理规律，学生很难掌握；与此同时，一些教师讲授物理知识时很少将理论知识与现实生活联系起来，导致学生学习兴趣不高，从而降低了教学效果。一般来说，学生的好奇心和求知欲望都很强，如果能够通过实际生活中的问题来激发学生的学习兴趣就会事半功倍。一是让学生感到物理并不是那么遥远，二是能够加深学生对物理知识的理解，提高学生在物理学习中的兴趣，增强学生的好奇心。物理学是从生活中产生的，而物理教科书的内容又是与生活密切相关的。新课程标准凸显了“由生活到物理学，由物理学到社会”的思想。在教学过程中，教师可以通过讲一些生活中的故事，或者提问一些与学生的生活息息相关的问题来增强学生的问题意识。创建生动的问题情境必须遵循以下原则。

第一，所创造的问题情境必须与学生的生活密切相关，这样才能使学生自然地进入情境中。第二，所创造的问题情境要能够激发学生的思考，使学生形成自己的独立观点。第三，所设置的问题情境必须与教学内容相符合，问题难度也必须适当，与学生的知识基础和认知能力相一致，在教师的帮助下，让学生自己去探索问题的答案。

物理学科与现实生活有着非常密切的联系，所以在教学过程中，教师要创设一些与生活中的实际问题有关的情境，将学生的学习热情调动起来，指导学生自主学习和探究，并将学生所学到的知识应用到实际问题解决中去，从而提高其实践创新能力和自主学习能力。

例如，在教学“物体惯性”知识时，教师可以联系实际提出以下问题：车子在前进时为何总是与前面车子相隔一段距离呢？车辆在猛然启动的一刹那，人体会向后仰；车子在急刹的时候，人的身体会向前倾，这该如何解释呢？用这种充满生活气息的问题来创设情境，能够激发学生的求知欲和好奇心。在完成教学后，教师可以鼓励学生利用篮球、塑料瓶、吸管、木块和弹簧秤等工具展开自主探究活动，从而有效解决生活实际问题。比如，什么温度可以快速解冻肉类？在户外艺术摄影中一般会用到遮光布，为什么？

总而言之，在高中物理课堂上，教师与实际生活相结合创设问题情境，能够激发学生的自主学习兴趣，从而提高学生的物理素养和教学效果。

（三）与多媒体技术相结合，创设问题情境

随着信息时代的来临，信息技术在教育教学活动中得到了广泛应用，对中学物理课堂教学的可视化和实效性都产生了很大影响，使传统的物理教学方式发生了很大变化，有助于解决一些难以解决的问题。例如，利用高科技设备，将过去只能通过教师口头表达的内容呈现出来，从而打破时间和空间的限制，激发学生的学习兴趣，在有效创设问题情境方面产生了积极影响。此外，在物理教学中，有的微观现象是很难用肉眼观测到的，而通过多媒体手段就可以将这些微观现象呈现出来。

比如，在介绍“人造卫星的宇宙速度”相关知识后，教师就可以为学生安排一个课外任务，让学生在网上搜索有关“嫦娥1 号”的图片、动画或文字，并撰写一篇有关“嫦娥1 号”的科学论文。在自主学习和探索的过程中，学生对“嫦娥1 号”的前期准备、发射、绕月探测、最终撞击月球的过程有了更深的理解，加强了对圆周运动、重力等基本概念的记忆。再如，在教学“摩擦力”的过程中，教师可以利用多媒体展示《小鬼当家》中的一些情节，然后提问：“为什么反派人物在雪地上走得很稳，而在平地上走得很慢呢？为什么主角会把油洒了一地？”从而引入与“摩擦力”有关的内容，提高学生的学习积极性和课堂质量。

（四）与自然现象相结合，创设问题情境

高中物理教学目标是提升学生的学习能力和物理素养，从而让学生形成正确的思维方式和学习方法，最终学以致用。物理知识来自生活，很多物理知识都能对生活中的各种自然现象作出说明。所以，在课堂上，教师可以与课本中的自然现象相结合，创设科学的问题情境，引导学生运用所学知识对这些自然现象进行解释，使理论与实际相结合，加强学生对社会、对生命、对自然的关怀。

比如，在教学“地球的轨道”时，教师可以提问：“为何地球上会有季节的变化？”使用一些学生熟悉的自然现象来创设问题情境，这样就能让抽象枯燥的理论知识变得更加直观、更加生动、更加具体，确保知识的深入浅出，更容易让学生了解和掌握。在回答这些问题的过程中，学生会对与之有关的物理知识有更多认识，从而体会到学习的快乐，得到一定的成就感和满足感，更喜欢学习物理，提升学习质量。

又如，某地某天发生了一次日食，学生打算进行日食观测，需要设计一个实验方案，通过观测日食现象来验证太阳、地球和月球的相对位置关系。学生需要思考以下问题。

1.如何观测日食？需要准备什么设备？

2.日食发生的原理是什么？太阳、地球和月球的相对位置关系如何解释这一现象？

3.如何确定日食开始和结束的时间？

4.如何计算日食的持续时间？

5.日食现象与地球自转和公转有何关联？

学生通过这一问题情境，运用已学的知识来设计实验方案、推理解释日食现象，并运用物理和天文学知识进行计算，从而加深对太阳、地球和月球相对位置关系和自然现象的理解。

再如，学生需要在日常生活中找出抛体运动的应用，并解释其中的物理原理。学生可以思考以下问题。

1.抛体运动在何种情境下能够应用？如何利用抛体运动来解决某个问题？

2.抛体运动的物理原理是什么？如何解释物体抛出的轨迹和落地点？

3.抛体运动的初速度、角度和重力加速度如何影响抛体的最大高度、最远水平距离以及时间？

4.如何计算抛体运动的相关参数？

学生通过找出抛体运动的应用场景，探究其中的物理原理，运用相关公式和知识解决实际问题，从而加深了对抛体运动及其在日常生活中应用的理解。

通过以上案例，学生能够将高中物理与自然现象相结合，通过问题情境的引导，加深了对物理概念与现象的理解，培养了学生的观察力、实验设计能力、问题解决能力以及批判性思维能力。同时，问题情境的设计使学生将学习与实际问题联系起来，增强了学习的实用性和学科综合性。

三、结语

综上所述，在高中物理课堂教学过程中，教师设置问题情境要遵循兴趣性原则和适宜性原则，与现实生活、自然现象和物理实验相结合，充分利用多媒体手段，营造良好的课堂气氛，确保物理学知识直观、形象，激发学生的学习兴趣，让学生利用所学知识来解决实际问题，从而提升学生的自主学习能力和实践应用能力，达到理论与实践的完美结合，获得理想的教学效果。