精设课堂问题链提升高中物理教学实效

王余祝

摘要：根据物理的学科特点，提升高中物理课堂教学实效的关键在于精设课堂问题链，一是教师在教学过程中所设计的问题，目标明确并符合实际，从学生的已有知识或潜概念、课堂演示实验及学习过程中的常见错误入手；二是要将教学中的重点、难点及学生可能出现的疑惑通过问题链的形式进行呈现。问题链的设计要具有适切性、指向性和程序性。

关键词：精设；问题链；课堂教学；实效一、问题的提出

精确、恰当的课堂教学问题链对提升课堂教学实效、启发学生的思维、发展学生智力有其独到的功效。这也是新课程标准对高中物理课堂教学的要求。因此，精设问题链，一要精心设计问题，目标指向明确；二是要把问题形成链状，呈现梯度，从而引发学生质疑、探究并提出新的问题，让学生感受学习物理的乐趣，并快乐学习，从而真正实现学生的主体性地位，真正提升物理课堂教学实效。

二、精设高中物理课堂问题链的几个原则

在课堂教学中，教师要根据学生已有的知识、经验、认知水平及学习过程中的常见错误，从实际教学要求出发，促进并引导学生对教师所设计的问题链进行思考、讨论及解答，进而提出新的问题。因此，问题链的设计应符合以下原则：

1.适切性原则教师设计的问题链既是为了突破教学重点、难点，也是为了让学生经过努力能够达到“最近发展区”。问题链既要具有一定的难度，也能让大多数学生经过思考后都能解答，从而激发学生的好奇心、求知欲并积极思维，就像摘树上的“桃子”，既非唾手可得，又非可望而不可及，要让学生“跳一跳，够得着”。这就要求教师在设计问题时充分考虑学生现有的知识水平，考虑该课教学内容与之前所学内容是否有可连结的知识点以供再度开发，进而设计。

2.指向性原则教师设计的问题链是为突破教学重点和难点服务的，在物理课堂教学中，教师想要达成什么样的教学目标，解决学生什么样的问题，必须明确，即问题链的设计应具有明确的指向性。根据学生的认知水平，设计一组有启发性、层次性、难易适中的问题，明确指向教学重点和难点，从而避免教学中的盲目性和随意性。

3.程序性原则高中物理课堂教学中，教师所设计的问题链应具有程序性，即各问题之间应具有一定的梯度。问题的设计是为了突破教学重点、难点等教学目标服务的。教师所设计的问题应由易到难、由简到繁，由小到大，由表及里，层层推进，步步深入。围绕教学重点和难点，使各个问题相辅相成，配套贯通，即形成问题链。

三、精设高中物理课堂教学问题链的有效策略

基于问题链的高中物理教学模式以问题为主线，以培养学生思维能力为核心。问题既是教学的起点和主线，也是教学的终点和延伸。问题的提出和解决不仅是为了增进知识，更重要的是为了引发更多的新问题，启发思维、激发创新。

任何一个问题链都应基于课堂教学的重难点，问题指向明确，并层层铺开，逐步体现问题的层次性和梯度性，引发学生提出新的问题、新的见解，让学生思维得到锤炼，举一反三。笔者在实际课堂教学中，从学生已有知识或潜概念、课堂演示实验及学生常见错误三个方面入手，精设课堂教学问题链，激发学生的求知欲，培养学生分析、解决物理问题能力。

1.从学生已有知识或潜概念入手，消减物理概念、规律的理解难度高中物理教学过程中，存在一些比较抽象的物理概念、难以理解的物理规律。如加速度概念，这就需要教师在教学过程中，恰当揭示物理概念、规律的实质及蕴含的物理思想，设置合理的问题情境，精设问题链来帮助学生在分析解决问题过程中将物理概念、规律得以理解和消化。

案例1：加速度是学生在高中物理学习过程遇到的第一个比较难理解的物理概念。由于其概念比较抽象，初中没有接触到，在教学过程中应降低学生的思维发展的梯度，将物理概念进行“稀释”，设计一些“小步子”，为了达到这一目的，笔者在教学过程中设计了以下问题链，取得了较好的教学效果。

情境： A、B、C三个物体分别做变速直线运动，列出具体的初、末速度及时间。并设计以下几个问题让学生回答并计算：

1.哪个物体的速度最大？

2.哪个物体的速度改变最大？

3.哪个物体的速度改变最快？

思考：加速度的大小与速度的大小和速度改变量的大小有关吗？

教师在设计问题链时，要注意将学生已有知识或潜概念引导到正确的理解思路上来，学生对这样的物理概念的理解也就不再那么难了。上述案例中，学生在已有速度这一知识的基础上，通过对具体问题的分析从而引出加速度的概念，降低了学生学习这一概念的思维发展梯度，突破学生学习中的困难。

2.从课堂演示实验入手，激发学生的思维俗话说：百闻不如一见，百见不如一做。在物理教学过程中，一些教师总嫌做实验太麻烦，认为演示实验无关紧要，只要口头讲清楚就行。殊不知物理演示实验能为学生在形成物理概念、理解物理规律前营造强烈的视觉冲击，有利于激发学生的求知欲，促进学生对知识的接受和巩固；有利于培养学生的观察、分析和解决问题的能力，从而提高学生学习的兴趣，激发新问题的产生，开发思维的广度和深度，提升课堂教学实效。

案例2：《楞次定律》是高中物理电磁学部分中的重点内容，也是电磁学内容的一次综合，涉及磁通量、磁通量的变化、原磁场方向、感应电流磁场方向、右手螺旋定则等知识，更是电磁学部分的一个难点。教材给出的探究实验是利用条形磁铁插入或拔出线圈的方式来得出感应电流方向，进而通过观察感应电流的方向来判断感应电流的磁场方向。建立如下图1所示的三角关系进而分析得出楞次定律。笔者在教学实践中，发现这一方案比较繁杂，其中要记录螺线管线圈的绕向、电流表的正负极和电流表指针偏转方向等，教学难度和学习难度偏大。

而且学生非常困惑：为何要突然引入感应电流的磁场？学生头脑中也没有这一概念，这样的引入不符合学生的认知基础。

实验现象的分析，要以实验为根本，问题为主线，按照一定的逻辑逐步展开，这样才符合学生的认知规律，让学生信服。为突破这一困境，笔者把教材“问题与练习”中的第6题作为引入“感应电流的磁场方向”的导入实验，取得了较好教学效果。

如图2所示，A和B都是铝环，其中A是闭合的，B是断开的，横梁可绕中间的支点转动。

学生认真观察并记录实验现象：

1.用条形磁铁的任意一极垂直于环面沿轴线方向靠近A环。

2.用条形磁铁的任意一极垂直于环面沿轴线方向远离A环。

3.用条形磁铁的任意一极垂直于环面沿轴线方向靠近或远离B环。

问题1 如何解释以上3次实验中的实验现象？

问题2 感应电流的方向与哪些因素有关？是什么关系？如何判断感应电流的方向？

重现课本产生感应电流的演示实验（提供所需的实验器材，学生4人一组进行实验探究）。

学生总结： 感应电流的方向与线圈中磁通量增加、减小的情况有关。还与磁铁产生的磁场方向有关。

教师引导学生再探究 决定感应电流方向的因素与感应电流的方向到底有什么关系？

利用如图3的实验装置进一步研究和分析。

条形磁铁的一端垂直于环面沿轴线方向靠近或远离B环时，B环不动。条形磁铁的一端垂直于环面沿轴线方向靠近或远离A环时，A环出现靠近则“躲”、远离则“追”的运动情况。

学生的学习兴趣进一步提升，一个个都跃跃欲试，对其中的原因展开了积极的思考和讨论，并提出了几个新的问题。

问题3 为什么实验中的B环不受磁铁运动的影响呢？

问题4 实验中A环运动，说明A环受到了力的作用，这个力是从哪里来的，是什么力？

学生讨论后得出：由产生感应电流的条件可以判断，B环是不闭合的，B环中没有感应电流产生。而A环是闭合的，当磁铁靠近和远离时，引起A环中磁通量变化，产生了感应电流。A环受到的力应该是磁铁对感应电流所产生的磁场产生了作用力，使得A环发生相应的运动。

教师引导：根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可以判断出感应电流的磁场方向，再根据右手螺旋定则可以很容易地判断感应电流的方向。从而分析得出决定感应电流因素与感应电流方向之间的关系，寻找规律，得出结论。

学生总结 感应电流的方向与磁通量的变化情况及原磁场的方向有关.

问题5 感应电流的磁场方向与原磁场的方向之间有几种关系？其特征是什么？

学生总结：感应电流的磁场方向与原磁场的方向之间有两种关系：同向和反向，同向时磁通量是减小的，反向时磁通量是增加的。

讨论：感应电流的磁场对原磁场的变化有什么作用？有什么效果？

学生总结：感应电流的磁场对原磁场在线圈中磁通量的变化有阻碍作用。

讨论：通过以上的讨论和分析，请说明判断感应电流方向的方法和步骤。

学生总结并说明：如图3所示

对《楞次定律》的教学，笔者以演示实验为背景，通过上述问题链，层层深入，引导学生自主探究，很好地完成了教学目标。学生学得轻松，悟得透彻，体现了学生学习的主体性，让学生在快乐中学习，问题中成长，思辨中进步。

3.从学生学习中的常见错误入手，让学生思维有序化，并掌握方法得以应用引导学生在反复练习中不断纠错，养成自主反思性学习习惯，是一个“自我否定”并提升能力的过程。教师一要有意识地通过对学生物理学习中常见的错因分析，指导学生变错题为物理学习的有效资源，让学生在纠错、改错中领悟方法，培养分析、处理物理问题的能力。二是通过把思考问题的实际过程展现给学生，让学生充分暴露思维过程特别是产生错题的思维过程，从而变题目纠错为思维纠错和提升。

纠正错误，不仅要进行具体的错题分析、方法的指导，还要从本质上探查、揭示错误的原因。

案例3：在高三一轮复习中，仍有部分学生对一些基本的物理概念不理解，总是存在听得懂却想不出更做不来的现象。究其原因是学生对物理概念的内涵、本质知其然而不知其所以然，为了提升学生对物理问题的处理能力，笔者在复习《功》时精设以下问题链，取得了较好的教学效果。

问题情境（2006年浙江卷20改编题）一个质量为m的运动员蹲在地面上，经过△t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。则在此过程中，地面对运动员做功了吗？

学生：地面肯定要对人做功，人由蹲下到站立过程中，地面对人有支持力的作用，人的双腿由弯曲下蹲到重新伸直时，人的重心提高并获得了向上的速度v，人的动能增加。根据动能定理得出，地面肯定对运动员做了正功。

问题1 什么是功？

问题2 这里的位移是指谁的位移？

教师引导：所谓“物体的位移”是指受力物体可以看成质点时的位移，人在站起来的过程中，脚掌没有位移，而脚掌以上部分相对位置发生了变化，都有位移，这时应把整个“人”看成质点组，若把人看成一个质点，就与实际情况不相符了。脚掌以上部分各质点在力的作用下都发生了位移，也就是说各力都对各质点做了功，而各力做的总功就等于人的动能增加。而地面对人的支持力作用在人脚掌上，而脚掌没有发生位移。因此地面对人的支持力对运动员并没有做功。为了巩固对以上概念的理解，笔者引出以下情境。

追问：如图4所示，一质量为m小木块以初速度v0滑上一的粗糙长木板，并在木板滑行一段距离x1后停下来，在此过程中长木板前进了位移x2，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ，则这个过程中木块与长木板间的滑动摩擦力对木块和长木板分别做了多少功？

教师提问：这里的位移是指什么？

学生分析：对木块来说，作用在木块上的滑动摩擦力的位移就是木块的位移，即x1+x2，而木块对长木板上的滑动摩擦力，虽然其作用点在不断右移，力的作用点的依次改变，长木板的位移x2却是这种变化累加的结果，因此长木板的位移x2就是这个滑动摩擦力的位移。假如长木板是固定的，由于长木板所受滑动摩擦力作用的每一个质点本身并没有移动，也就没有产生位移，则木块对长木板的滑动摩擦力对长木板是不做功的。

教师评价：力对物体做功，表现在力与力方向上位移的乘积，在这里一定要搞清楚是哪个力对物体做功，力方向上的位移是什么，是物体的位移还是力的作用点的位移。从而理清物理概念的真正内涵。

高三物理复习教学过程中，学生缺乏思考，始终处于知识、规律及方法的回忆中，对规律的应用是知其然而不知其所以然，这个时候教师善于发现学生的错误、分析学生出错的真正原因，从多个不同的角度，将平时零碎、无序的题目变得有序，纳入一个题源背景下进行消化和理解，强化各知识点之间的联系，达到综合练习的目的，也达到总结思路，提炼方法，培养学生对物理问题建模及综合分析的能力的目的。

四、总结与反思

精设课堂教学问题链，将问题设在教学中的重点处、关键处、疑难处这样的课堂一定是灵动的。不仅刺激学生进行分析和思考，而且能充分暴露学习过程中的疑问及思维障碍，引导学生大胆猜想，大胆质疑，提出问题，在思辨的过程中提升解决物理问题的能力。

因此，精设课堂问题链，需要教师在遵循教育规律的前提下，既要精备教材和教法，又要根据学生已有的知识水平，对学生在课堂学习过程中可能出现的情况做出预设。问题链的设计要有指向性，目标清晰；要有程序性思路，聚焦学生过于发散的思维到主线上来；要有适切性，从学生已有知识或潜概念、课堂演示实验及学习过程中的常见错误入手精设问题链。

参考文献：

[1]梁旭《认知物理教学研究》，浙江教育出版社，2011年版

[2.普通高中《物理课程标准》 人民教育出版社

[3]《浙江省普通高中新课程（实验）物理学科教学指导意见》2012年版

[4]郑青岳“提出问题”教学的常用策略，《中学物理教学参考》2012，（3）

[5]崔允漷《有效教学》，华东师范大学出版社，2009年版

（作者单位：浙江省杭州建德市新安江中学311600）