高中物理教学中基于问题导向的探究式学习模式

引言：随着教育理念的不断进步，高中物理教学面临着新的挑战与机遇。传统的讲授式教学已难以满足培养学生创新思维和实践能力的需求。因此，基于问题导向的探究式学习模式应运而生，成为高中物理教学改革的重要方向。该模式旨在通过提出具体问题，激发学生的求知欲和探索欲，促使他们在解决问题的过程中主动建构知识体系，提升物理学科素养。本文将深入探讨这一模式在高中物理教学中的应用，以期为教学实践提供有益参考。

一、高中物理教学存在的问题

部分教师在教学中把重点放在物理概念、公式、定理的讲解上，一味追求知识的系统性和完整性，而忽略了对学生物理思维、科学探究能力以及实际应用能力的培养。例如，在讲解牛顿运动定律时，只是让学生死记硬背公式并大量刷题，却不引导学生思考定律在现实生活中的应用场景，如汽车刹车原理等。新课标强调物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任，但实际教学中，有些教师对核心素养的理解不够深入，在教学设计和实施过程中未能有效渗透，导致学生虽然掌握了知识，但缺乏运用物理知识解决实际问题的能力和科学探究的意识。许多课堂仍然采用“教师讲、学生听”的传统讲授模式，教师在讲台上滔滔不绝地讲解知识，学生被动地接受信息，缺乏主动参与和思考的机会。这种方法容易使学生感到枯燥乏味，降低学习兴趣和积极性。

二、问题导向下的高中物理教学实际探索

1. 以有趣的方式构建问题，创造问题场景加强理

在力学知识教学中，可创设“过山车惊险之旅”场景。向学生提问：“为什么过山车在轨道上高速翻转，乘客却不会掉下来？”引导学生思考向心力、重力与轨道支持力的关系，分析不同位置的受力情况。让学生仿佛置身于刺激的过山车运动中，探索其中的物理奥秘。学习电磁学时，以“神秘的隔空取物”为问题场景。展示用磁铁隔空移动小铁球的现象，抛出疑问：“磁铁是如何不接触物体就能让它移动的？”由此引出磁场、磁力的概念，进而深入探讨电磁感应原理，激发学生对电磁现象的好奇心与求知欲。在讲解能量守恒定律时，设置“永动机的幻想” 场景。提出问题：“如果真的能制造出永动机，世界会变成什么样？为什么现实中却无法实现？”引导学生从能量转化与守恒的角度分析，让学生在思考中深刻理解能量守恒定律的内涵及其在实际中的重要意义。热学部分，则以“热气球升空的秘密”为场景。提问学生：“热气球为什么能带着人们飞向天空？里面的气体又发生了什么变化？”借助这个有趣场景，帮助学生理解气体热胀冷缩、密度变化以及浮力产生的原理。

2. 以实验设计为基础，将抽象的问题具象化

在讲解电场强度这一抽象概念时，设计“模拟电场线” 实验。用悬浮在蓖麻油中的细小石膏晶体，将两个带不同电荷的小球放入油中，接通电源后，观察石膏晶体在电场力作用下的排列，其形成的线条形状直观展现出电场线分布，让学生亲眼看到原本看不见摸不着的电场分布状态，从而理解电场强度的方向性和强弱分布特点。对于电磁感应现象，设计 “手摇发电机点亮灯泡”实验。让学生亲手转动发电机手柄，看到小灯泡逐渐亮起，直观感受到通过导体切割磁感线运动产生了感应电流。改变转动速度和磁场强度，观察灯泡亮度变化，引导学生分析感应电流大小与磁通量变化的关系，将抽象的电磁感应原理转化为生动的实际体验。在讲解动能定理时，设计“小车碰撞木块” 实验。在水平气垫导轨上，让不同质量的小车以不同速度撞击木块，测量小车的质量、速度以及木块被撞击后滑行的距离，通过多次实验数据对比，引导学生探究外力对物体做功与物体动能变化之间的关系，把动能定理的抽象数学表达式转化为具体的实验数据和物理过程。

3. 以层次为基础来设计问题，尊重学生的个体差异

在教学的过程中，面向基础薄弱、学习进度较慢的学生，设计紧扣教材基本概念、定理的问题，帮助他们理解物理知识的核心要点。例如在学习牛顿第二定律时，提出“质量为 2kg 的物体受到 4N 的力，根据牛顿第二定律，它的加速度是多少？”这类直接运用公式计算的问题，让学生熟悉公式的基本应用，建立学习信心，巩固基础知识框架。针对中等水平的学生，设计需要综合运用知识、进行一定分析推理的问题，培养其解决实际问题的能力。如“在粗糙水平面上，一个质量为 5kg 的物体在 15N 的拉力作用下做匀加速直线运动，已知物体与地面的动摩擦因数为 0.2，求物体的加速度和 2s 内的位移。”这类问题要求学生综合考虑拉力、摩擦力，运用牛顿第二定律和运动学公式求解，引导学生将不同知识点串联起来，提升知识运用能力。对于学有余力、对物理有浓厚兴趣的学生，设计具有开放性、探究性的问题，激发他们的创新思维和深度思考。比如 “假设在一个完全没有摩擦的环形轨道上，小球从某一高度滚下，结合机械能守恒定律，分析小球在轨道上的运动状态，并探讨如果改变轨道形状，运动状态会发生怎样的变化？”此类问题没有固定答案，鼓励学生大胆想象、深入探究，突破常规思维，培养其科学探究和创新能力。

结语：综上所述，基于问题导向的探究式学习模式在高中物理教学中的应用，不仅丰富了教学手段，更促进了学生综合素质的全面提升。通过问题的引导，学生得以在探究中深化理解，在实践中巩固知识，有效培养了他们的科学思维和问题解决能力。未来，随着教育技术的不断革新，该模式将拥有更广阔的发展空间，为高中物理教学注入更多活力。

参考文献：

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