例谈高效物理课堂教学的“问题串”设计

黄玉珍

摘 要：一堂高效的物理课从问题开始再到问题结束，问题贯穿课堂，让学生拾级而上，回味无穷。物理课堂中恰当的“问题串”能开阔学生视野，拓宽学生思维容量， 激发学生的内在动力和创造力，达到触类旁通的目的。本文从新课、科学探究课、习题课等三个角度来论述高效物理课堂教学的“问题串”设计。

关键词： 高效教学； 问题串； 物理教学

新课改提倡以“问题串”为中心的教学方法。当问题中包含3个及3个以上的知识点时，学生可能由于其中的一个知识点不过关导致思维断点，久而久之就会失去信心。教师必须摸透学生的难点、易混点在哪个知识点上。“问题串”设计应该分易、中、难三个层次，分为若干基础性问题和核心问题，根据物理知识的逻辑关系，利用对比、迁移法把问题由浅入深、由现象到本质的针对考点和易错点找出学生思维中的断点。

物理教学中教师不能再满足于自己讲的清、讲的多，应转变为问的精、问的透。作为一线的物理教师，感到现阶段要想实现高效的教学离不开精心的“问题串”设计。教师精心设置的“问题串”台阶对学生思维形成强烈的冲击，学生的认知一旦不平衡就会驱使他们去获得新的认知平衡。本文例谈高效物理课堂教学的“问题串”设计与同行探讨。

1 新课中 “问题串”应拓宽思维容量

学生面临新信息、新知识、新问题时，会根据情景中的线索来思维。新课中 “问题串”设计重在开阔学生视野，拓宽学生思维容量，使学生进入思维风暴，引起学生探索兴趣。教师必须了解学生现有的认知水平、明确新课目标，不断打破学生原有的认知结构，使他们的思维远离平衡状态 [1 ]。学生在解决冲突中获得新的认知平衡，这样获得的知识理解的才更深刻。

[教学案例]认识浮力

演示实验1：皮球和溜溜球同时放入水中。学生观察发现：皮球浮在水面上，溜溜球沉入水中。

问题1：皮球和溜溜球是否受到水的浮力？

学生答：皮球浮在水面上受到了水的浮力，溜溜球沉入水中没有受到水的浮力。

问题2：溜溜球沉入水中没有受到浮力，事实是这样吗？请观察下面的3个小实验。

小实验1：把溜溜球挂在弹簧测力计下，一只手拉弹簧测力计在空气中测出溜溜球静止时的拉力。小实验2：再慢慢地把溜溜球浸入水中，学生发现弹簧测力计的拉力慢慢变小。小实验3：另一只手轻轻托住溜溜球，学生发现弹簧测力计的拉力也变小。

引导学生得出弹簧测力计的拉力两次变小的原因。比较小实验1和3：用手托住溜溜球，溜溜球受重力、拉力和托力。根据力的平衡可知：溜溜球重力不变，溜溜球受到手竖直向上的托力，故竖直向上的拉力变小。比较小实验1和2：同理可得溜溜球浸入水中时拉力变小是因为受到水对它竖直向上的浮力。

以上演示实验纠正了“浸入液体中沉底的物体不受浮力” 这个错误的前概念。

问题3：皮球浸在水中一定会受到浮力吗？

学生答：那是当然了。

演示实验2：把一个皮球放入玻璃漏斗里，往漏斗中冲入自来水。学生观察到水流过皮球从漏斗底流出，皮球一直没有浮上来，此时学生非常惊奇，进入思维风暴中兴趣完全被激发出来了。

问题4：下面我们先分析浮力产生的原因是什么？

教师课前自制器材：把一个圆柱形矿泉水空瓶首尾切掉，取中间段的两端开口的圆柱，两端开口分别用橡皮膜扎紧，并使橡皮膜松紧程度相同。

演示实验3：把两端用橡皮膜扎紧的圆柱形矿泉水空瓶竖直浸没水中。学生观察到上下表面橡皮膜向矿泉水瓶内凹，且下表面橡皮膜向矿泉水瓶内凹的更明显。再把它水平浸没水中。学生观察到左右表面橡皮膜向矿泉水瓶内凹的程度相同。

师生分析：下表面橡皮膜向矿泉水瓶内凹的更明显是因为水越深压强越大，上下表面橡皮膜面积相同，下表面受到压力越大。左右表面橡皮膜向矿泉水瓶内凹的程度相同是因为水深相同压强相同压力相同。

演示实验4：取一个正方体玻璃砖放入水槽中，玻璃砖浸没在水槽底部。

引导学生分析：玻璃砖六个面都被水包围住了，我们把玻璃砖六个面受的力分成左右、前后、上下三对力，玻璃砖的左右两个面所处的水深相同，压强相同，受力面积相同，压力大小也相同，压力方向相反，且作用在一条直线上，符合二力平衡的条件所以合力为0。同理玻璃砖的前后两个面合力也为0。玻璃砖的上下两个面水深不同，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，由于受力面积相同，下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力，上下表面压力方向相反，且作用在一条直线上，由力的合成可求出F合=F下表面-F上表面。综上所述玻璃砖浸没水中所受的浮力就是水对玻璃砖下表面向上的压力与水对玻璃砖上表面向下的压力差。

问题5：现在同学们是否有办法让演示实验4中的皮球浮上来？

学生进入热烈的讨论，最后教师用手指堵住漏斗底的孔，皮球一下子浮上来。这时学生才真正认识浮力。

这些“问题串”设计纠正了错误的前概念，环环相扣拓宽学生的思维容量，激发起学生探索物理问题的浓厚兴趣，从而实现了高效的新课教学。

2 科学探究中“问题串”应设置思维梯度

科学探究课中目标明确的“问题串”设计离不开教师认真钻研课标和教材，不断以教材内容为依据设计“问题串”来激发学生的内在动力和创造力。引导学生对问题产生急于追下去的动力，体验成功解决问题的快乐，使实验探究课充满生机和活力。

[教学案例2]科学探究——“伏安法”测电阻的教学片断

问题1：怎样测量未知阻值的电阻（或小灯泡阻值）？

学生回答：根据欧姆定律公式I=U/R变形公式R=U/I只要测出未知电阻（或小灯泡）两端的电压和通过它的电流就能求出电阻。

问题2：应设计怎样的电路图？

学生设计如图1电路。

问题3：该图能完成几次测量？怎样改进方案呢？

学生回答：只能完成一次测量。学生开始交流与讨论。经过几分钟，学生提出两种不同的改进方案。

方案一：多次改变电源的电压就能使通过电阻的电流和加在电阻两端的电压多次改变，从而实现多次测量。

方案二：串联一个阻值适当的滑动变阻器，通过多次移动滑动变阻器的滑片就能使通过电阻的电流和加在电阻两端的电压多次改变。

教师：请按照你们改进的方案开始实验。（学生分成两部分分别用不同方案测电阻）

问题4：为什么要进行多次测量？

一部分学生提出：多次测量未知阻值求平均值能减少误差。部分学生提出不同意见：小灯泡的电阻差别太大了显然不单是误差能解释的，不能求平均值。此时教师再引导电阻与温度有关就很自然了。

在实验探究过程中难免出现个别组电流表或电压表损坏的情况。学生会要求更换电表，为顺利进行实验教师会直接为他们换好的电表。课堂小结时教师以讨论题形式抛出问题5：不增加任何器材，当电流表损坏或电压表损坏，我们怎样利用现有的器材完成测电阻的实验呢？让学生继续带着“问题串”走出课堂，这将为第二课时上“特殊法测电阻”打下良好的基础。

这样的“问题串”设计很自然地引导学生思维慢慢深入，下课了学生的思维还在延伸，激发了学生的积极性和自主探究精神，从而实现了高效的实验探究教学。

3 习题课中“问题串”应训练对比、迁移思维能力

习题课中教师通过“问题串”多角度的构建对话情境，给学生创造独立思考与自由表达的机会，多创设师生之间互动交流的平台，通过相关知识点间的对比，找出区别和联系，达到触类旁通的目的。

[教学案例3]“伏安法测电功率”习题课教学片断。

导入问题1：同学们观察图2后想到了什么？

学生1：图2除了可以测量电功率也可以用来测小灯泡电阻还能探究小灯泡电阻与温度是否有关，各实验的原理也不同。

学生2：电压表的量程选择的根据不同，测量电功率是以小灯泡铭牌标的额定电压为标准，测电阻中是以电源电压为标准。

学生3：滑动变阻器作用不同，测量电功率中作用是多次改变小灯泡两端的电压，测电阻中作用是多次改变电流和电压 [2 ]。

学生4：测量电功率中必须已知小灯泡的铭牌，测电阻中没有这个条件。

学生5：连接电路的过程中开关都要断开是为了避免短路或电流过大造成电表、小灯泡的损坏、及触电的生命危险，滑动变阻器要调节到最大阻值都是为了保护电路。

……

导入问题2：谁能谈谈实验过程中你遇到过的故障及原因？

学生6：测量电功率中无论如何移动滑动变阻器的滑片小灯泡两端的电压都达不到额定电压。原因是：若总是低于额定电压是因为电源的电压太低，若总是高于额定电压是因为电源的电压太高或滑动变阻器的最大阻值太小。

学生7：测量中发现两电表示数突然都变大原因是滑动变阻器短路了。

学生8：无论如何移动滑动变阻器的滑片电阻两端的电压和通过电阻的电流都不变原因是滑动变阻器没有一上一下接入电路。

……

导入问题3：测电功率时若电流表损坏或电压表损坏该怎么办？

这个问题引起学生热烈交流与讨论后用一个选择题来巩固。

“问题串”教学中。教师是“问题串”的提供者，学生是“问题串”分析者和思考者，这对教师的业务素质和教学手段提出更高的挑战。“问题串”设计取决于教师对解决物理问题背后规律性的把握，只有教师正确把握住“问题串”所涉及的各种知识和各种方法并进行恰当的整合，有条理的呈现给学生，激发起学生解决物理问题的内在动力，引起学生的浓厚兴趣，才能实现高效的物理教学。

参考文献：

[1]楼松年.有效物理课堂教学的“问题”设计[J].物理教学，2009，31（5）：10-12.

[2]刘汉勋.浅谈“滑动变阻器” [J].理科考试研究：初中版，2012（4）：46-48.