以“问题”为指引的高中物理课堂教学探究
杨晓凤
山西省朔州市实验中学校 036000
引言
随着教育理念的不断深化,教学重心正从知识传授转向能力培养。高中物理课堂面临着激发兴趣、发展科学思维的迫切需求。以问题为驱动的教学范式,将学习过程转化为发现、分析和解决问题的探索之旅,为破解传统教学困境提供了可能。此探究旨在剖析该模式的理论基础与实践价值,为教学改革提供参考。
一、问题导向教学的特征
问题导向教学是一种以学生为中心的教学范式,其根本特征是将问题作为驱动学习的引擎。该模式强调通过精心设计的、具有实际意义的问题情境来激发学生的求知欲和探索精神。这些问题并非简单的知识问答,而是能够引发认知冲突、挑战既有观念的复杂任务,它们往往没有唯一标准答案,旨在模拟科学家探索世界的真实过程。在课堂实施中,学生需要经历发现问题、分析问题、提出假设、设计方案、验证结论的完整探究流程,从而主动建构知识体系并深刻理解概念间的内在联系。教师的角色从知识的权威传授者转变为学习过程的引导者、资源提供者和思维教练,其核心任务是搭建支架、启发思考并及时反馈。这种教学模式最终旨在超越知识的表层记忆,着重培养学生的科学思维品质、自主学习方法以及解决现实问题的综合能力,为其终身学习和发展奠定坚实基础。
二、传统“灌输式”教学的局限性
传统灌输式教学呈现出多方面的深刻局限性,其核心问题在于将教育过程简化为单向的知识传输。在这种模式下,教师被视为知识的唯一权威和拥有者,课堂教学以讲授和板书为主要形式,学生则被动地接收、记忆和再现信息,其角色更接近于知识的储存容器而非积极的意义建构者。这种机械式的学习方式严重忽视了对知识产生过程、科学方法以及学科本质观的理解,导致学生虽然可能记住公式定理,却难以理解其内在逻辑与实际应用价值,更无法在陌生情境中实现知识的有效迁移和创新应用。长此以往,学生的学习内在动机和好奇心容易被削弱,批判性思维和问题解决能力的发展空间受到挤压。同时,整齐划一的教学步调无法顾及学生的个体差异和个性化发展需求,最终培养出的往往是擅长应试而非善于思考和创新的学习者,这显然与当代教育旨在培养核心素养的根本目标相背离。
三、以“问题”为指引的高中物理课堂教学策略
(一)创设真实情境,设计驱动性核心问题
以问题为指引的教学,首要策略是将抽象物理概念转化为学生可感知的真实任务。教师需精心创设源于生活、科技或实验的现象情境,并提炼出能贯穿整堂课、富有挑战性的驱动性问题。这个问题应像一把钥匙,能打开学生探究的心门,激发其内在学习动机,并自然引出核心知识与科学方法。策略关键在于情境的真实性和问题的开放性,要让学生为解决问题而主动学习。在必修一《超重和失重》教学中,教师可展示电梯中体重秤示数变化的实验视频,提出核心问题: 体重秤示数变化反映了什么物理本质?如何用牛顿定律定量解释这种现象,并预测完全失重的条件? 这个问题直接指向超重和失重的核心定义,学生为解释有趣现象,会主动回溯和深化对牛顿第二定律的理解,将新知与旧识紧密联系,完成知识建构。
( 二)构建逻辑递进的问题链,搭建思维脚手架
单一核心问题需分解为逻辑严密、层层递进的小问题,形成引导学生思维发展的“问题链”。这些问题应遵循认知规律,从事实性问题逐步过渡到应用性问题,如同搭建脚手架,帮助学生攀登思维高峰。问题链要暗含物理学内在逻辑和科学探究流程,让学生在解决问题中掌握学科思想方法。在必修三《电源和电流》教学中,为探究电动势概念,可设计问题链: 1. 如何形成持续电流? 2. 电源如何使正电荷从负极回到正极? 3. 如何衡量电源移送电荷的本领? 4. 电动势在数值上等于什么? 5. 电路接通前后电源电压为何不同? 这些问题环环相扣,将抽象概念拆解为可理解步骤,引导学生像科学家一样思考发现。
( 三)融入实验探究,设计启发性问题引导实证研究
物理学以实验为基础,问题指引需与实验探究深度融合。教师应围绕实验目的、方案设计、数据分析等环节,设计启发性问题,引导学生自主设计实验、动手操作、分析论证,培养科学探究能力和实证精神。问题应鼓励学生猜想、尝试、犯错和修正。在必修一《探究加速度与力、质量的关系》实验中,教师可提出问题: 如何准确测量小车的加速度?怎样提供并测量恒定的拉力?为何要让质量远小于小车?如何处理数据才能发现规律? 这些问题引导学生思考控制变量法、实验装置改进和图像处理等方法,使实验过程成为解决问题的研究过程。
( 四)利用认知冲突,设计辨析性问题深化概念理解
学生头脑中常存在与科学概念相悖的前概念或易错点,这些认知冲突恰是教学的最佳切入点。教师应精准预设学生的认知误区,通过设计对比性、辨析性问题,引发学生的认知失衡和思想交锋。这类问题直指概念本质,迫使学生在批判性思考中审视自己原有观念的局限性,经历从迷思到科学的概念转变过程。这种基于认知冲突的辨析训练不仅能深化对物理规律的理解,更能培养学生严谨的科学思维习惯。在必修二《机械能守恒定律》教学中,针对学生普遍存在的 " 机械能永远守恒 " 误区,可设计阶梯式问题:首先追问光滑斜面上滑块机械能是否守恒,巩固理想条件;继而探究粗糙斜面上机械能的变化,引入摩擦力做功概念;最后挑战跳绳过程中人的机械能守恒问题,涉及生物体能耗。通过这三个情境的对比分析,学生能自主归纳出守恒条件,深刻理解功能关系。
( 五)联系实际应用,设计迁移性问题提升创新能力
物理学习的终极价值在于解释现象和解决实际问题,因此教学必须注重知识的迁移与应用。教师应当精心设计具有现实意义和挑战性的开放性问题,引导学生将课堂所学原理创造性应用于新情境。这类迁移性问题应突破教材局限,贴近科技前沿或生活实际,要求学生综合运用多项知识,经历方案设计、论证评估等完整过程,从而培养创新思维和实践能力。在必修三《磁场对通电导线的作用力》学习后,可提出一组应用性问题:如何利用安培力设计简易磁悬浮装置?怎样用所学原理解释电磁炮的加速机制?如何估算家用电器中电动机的最大输出功率?这些问题跨越理论到实践的鸿沟,促使学生开展小组讨论,进行方案设计和可行性分析,在解决真实问题的过程中实现知识迁移和能力提升。
结束语
总之,以问题为指引的教学模式为高中物理课堂注入了活力。它不仅是方法的变革,更是教育理念的升华,促使教学回归启迪智慧的本源。展望未来,如何系统设计问题序列并有效融入评价体系,仍需持续探索。这一探索对推动物理教育高质量发展,培育创新人才具有深远意义。
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