缩略图

问题驱动教学法在初高中物理实验教学衔接中的应用

作者

吴昌维

贵州省镇远县文德民族中学校 557700

引言

初高中物理实验衔接不当,容易导致学生实验兴趣下降和探索能力弱化。良好的教学衔接不仅有助于学生顺利适应高中物理的学习节奏,更有利于科学思维的持续发展和实验素养提升。不同于传统教学让学生进行理论知识学习之后再解决问题,问题驱动教学法强调学生在问题解决的整个过程中学习,真正成为学习的主人,是一种以与教学内容密切相关的问题为线索,让学生根据问题寻找解决方案的教学方法,既能促进初高中物理实验教学的有机衔接,又可激发学生的探索欲望和求知兴趣。

一、问题驱动教学法在初高中物理实验教学衔接中的问题

在初高中物理实验教学的衔接过程中,教学理念与方式的差异带来诸多挑战。初中教学中常以操作性为主,缺乏紧密结合学生生活经验的情境设计,导致学生在进入高中后对抽象性更强的实验内容难以产生兴趣与主动参与的意愿。初中阶段的问题多停留在操作步骤或现象观察上,缺少深层的探究和逻辑思维引导,导致学生难以理解实验的内在逻辑,进而难以适应高中阶段注重探究过程与思维训练的实验要求。

二、问题驱动教学法在初高中物理实验教学衔接中的策略

(一)创设情境,激发学生实验兴趣

在初高中物理实验教学衔接过程中,学生需适应逐渐加深的实验内容和不断提升的知识抽象性,缺乏有效情境引导,容易产生疏离感,降低学习积极性。教师应创设贴合学生认知水平且具有探索价值的实验情境,激发学生兴趣并引导其主动参与。实验情境应贴合学生已有知识基础和思维发展水平,具有适度挑战性,使学生在明确实验目标的基础上主动参与实验,同时激发其对实验现象的好奇心和疑问,为后续探究奠定基础。

以高中物理实验“验证牛顿运动定律”为例,教师在实验开始前呈现一段初中阶段学生曾接触过的“探究力对物体运动影响”的实验片段,引导学生回顾初中实验中记录小车速度变化的操作过程及实验现象,随后引入高中阶段所需掌握的“加速度”“恒力作用”等概念,通过对比两者在实验要求与测量精度上的不同,引出新的实验目标与技术要求。教师在实验过程中要求学生测定不同力作用下小车的加速度,并记录力与加速度的数据变化,通过实验指导材料对比初中与高中实验方法的差异,帮助学生理解仪器操作要求的提升,引导学生理解实验精度、数据处理、变量控制等方面的提升要求,鼓励其根据已有经验设计数据记录表格,明确控制变量的策略,并主动识别实验中可能产生误差的环节,结合新知识调整操作方式,指导学生整理数据并绘制力与加速度的关系图像,初步认识和掌握高中阶段验证定律的方法。教师通过设置具有关联性与进阶性的实验内容,引导学生从初中实验经验顺利过渡至高中实验要求,实现实验能力与思维方式自然衔接。

(二)设计问题,引导学生实验探究

初中物理实验多以验证性操作为主,问题设计较为简单,主要强调规范实验过程和观察现象。高中物理实验更强调探究性和综合性,要求学生具备较强的问题分析与逻辑推理能力。若缺乏有效引导,学生容易陷入被动操作,难以形成主动探究意识,影响学习质量。教师应根据教学目标设计具有启发性的问题,明确探究任务,引导学生思考物理现象中的变量关系、实验原理和操作步骤。问题应紧扣实验主题,层层递进,契合学生已有知识,既具挑战性又可操作,促使学生主动思考和开展实验。

以高中实验“验证动量守恒定律”为例,教师在实验导入阶段呈现初中物理中关于小车碰撞现象的描述视频,引导学生回顾初中阶段对碰撞现象的基本观察和定性理解,提出问题“碰撞前后的运动状态变化是否满足某种数量关系”,结合实验器材上需要准备的材料,引导学生构建探究路径,明确需要测量的物理量为碰撞前后小车的速度与质量,结合动量定义推导出理论计算公式,设计实验记录表格,设置引导性问题“若两车质量不同,碰撞后速度变化规律是否与质量有关”“是否所有碰撞情形中动量均守恒”激发学生从变量角度进一步细化实验方案。教师在实验过程中要求学生分组改变小车质量与初速度,完成多组数据采集,并根据问题进行数据整理与分析。教师用实验指导材料列出初中阶段使用的速度判断方式与本实验中光电计时器使用方法的差异,引导学生认识实验方法的变化与精度要求的提升,借助问题引导推动实验探究逐步深入,完成由初中定性观察到高中定量验证的过渡。

(三)鼓励提问,深化学生实验理解

初中物理实验中,学生普遍缺乏提问意识,理解多停留于现象描述,缺乏对实验原理的深入探究。高中实验对学生的理解深度和自主思考能力要求更高,提问能力成为两阶段学习衔接的重要环节。教师应鼓励学生积极提问,激发探究欲望,促进实验思维深化和知识内化。教师应关注学生提问,适时引导与拓展,促进多角度理解,并培养学生自我反思和同伴讨论的习惯,提升提问能力和批判性思维。

以高中物理实验“探究平抛运动的特点”为例,教师在实验准备阶段提供与初中阶段直线运动实验相关的基础知识材料,帮助学生回顾匀速直线运动的基本特征,在实验器材上准备斜面、小球、计时器和测量尺,确保设备安装稳固,方便数据采集,引导学生观察小球从斜面滑下后做平抛运动的过程,记录其水平位移和垂直位移的变化。教师通过实验指导材料提出一系列开放性问题,如“物体的运动轨迹为何呈现曲线形状”“水平速度与垂直速度在运动中如何变化”“不同角度发射时轨迹有何异同”,鼓励学生在实验中主动提出类似问题,引导学生围绕这些问题设计测量方案,合理使用计时器和尺子准确记录数据,组织学生分组讨论所提问题,促使学生对运动轨迹和速度变化的关系展开分析。教师通过提问引导学生思考实验现象背后的物理原理,鼓励其质疑实验过程中出现的误差来源及其对结果的影响,学生针对自身提出的问题进行解答和反思,深化对平抛运动特点的理解。整个过程紧密结合初中运动实验内容与高中运动学理论,从而实现知识与思维的有效衔接。

结束语

问题驱动教学法在初高中物理实验教学衔接中发挥着重要作用,通过创设贴近学生认知水平的实验情境、设计层层递进的问题以鼓励学生积极提问,有效促进了学生探究能力和科学思维的发展。该方法不仅弥合了初高中物理实验内容与方法的差异,还推动学生实现由被动接受向主动思考的转变,促进了实验教学的有机衔接。教师在未来应继续深化问题驱动教学法的实践研究,完善相关教学策略,进一步提升物理实验教学的质量与效果,为培养具有创新精神和实践能力的学生奠定坚实基础。

参考文献

[1] 韦海峰 , 罗文铭 . 问题驱动教学法在高中物理习题课的实践策略研究 [J]. 考试周刊 ,2021,(86):115- 117.

[2] 封玉 . 问题驱动教学法在高中数学教学中的运用探讨 [J]. 中学课程辅导 ,2022,(19):75- 77.

作者简介:吴昌维(1981.8—),男,汉族,贵州三穗人,大学本科学历,中小学高级教师,研究方向:高中物理教学。