高职物理教学中“问题探究式”课堂教学模式初探

周伯生

摘 要：“问题探究”是建立概念和深入理解概念的一种重要方式，具有常规教学无法体现的优势，是一种在教师的启发诱导下，运用信息化教学方法让学生通过体验物理规律的探究过程，来获取新的知识，并将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学方式。

关键词：问题探究；课堂教学模式

传统的教学模式不能充分调动学生学习的主动性、积极性，不利于学生终身学习能力的培养，“问题探究式”课堂教学模式则是一种在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以教材为基本探究内容，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难、释疑的尝试活动，体验物理规律的探究过程，来获取新的知识，并将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学方式。这一教学模式真正让学生成了学习的主人，落实了学生的主体地位，有益于培养学生自主学习、合作学习和探究学习的能力。下面以《功》一课为例，谈一谈我对这一教学模式的实践和认识。

1 教学目标的设计

1.1 知识与技能目标

正确理解功的含义及做功的两要素；

知道功的计算公式及各物理量的确切含义；

知道功是标量，知道功的单位；

正确理解正功和负功的实质；

初步了解摩擦力做功的情况。

1.2 过程与方法目标

通过学生列举生活实例，培养学生观察思维能力；

通过讨论提问，培养学生独立思考，发现问题，概括问题的能力；

通过学生讨论回答问题，培养学生运用现有知识解决未知问题的能力；

通过学生自己演示，培养学生的动手能力及创新精神。

通过internet互联网，培养学生把现代技术手段应用到学习上的能力。

1.3 情感、态度与价值观目标

让学生感受到物理就在身边，对生活中的科学有浓郁的兴趣，并充满探究的热情，从而自觉地培养科学的精神和素养，学会以更科学的眼光看问题。

2 教学任务分析

功是一个抽象的物理量，通过列举生活实例和播放录像片段，可以让学生有形象的概念。

为了引出与功相关的问题，给学生利用网络讨论的机会，并在bbs上大胆提问，营造人人参与的教学环境。

研究力F与位移S有一定夹角如何求功时，采用类比法，引导学生运用已知知识去分析未知问题，从而顺利解决该教学疑点。

对于正功负功，从已得出的公式入手，让学生倒推出前提条件，印象较为深刻。

摩擦力做功是难点，提醒学生以正功负功的条件为判断依据，利用动画展示摩擦力不做功的情景，启发学生利用手边的学习用品做简单的演示实验来展示摩擦力做负功的情况，轻松解决个中难题。

对一开始学生提的问题，让学生结合本堂课所得，利用internet互联网查找资料，在bbs上交换答案，扩展知识。

3 教学设计思想

在初中，学生尽管已初步接触功的基本知识，但印象模糊，认识肤浅，理解功这个抽象概念是教学难点。故一开始就以问题导入，回忆“功”的概念，列举生活实例，播放录像片段，给学生以感官刺激，营造良好的教学氛围，引导学生打开思路，大胆设想，利用网络实时交流，bbs又给了那些平时不敢当众发言的学生自由发表见解的机会，提出与“功”相关的问题。

教师对问题分类整理和归纳，引导学生一一讨论，在引导中注意科学方法的渗透教学，注意因势利导，问题切入层面由浅入深，理论联系实际。如讲解力F与位移S有一定夹角如何求功时，教师引导学生运用已知知识去分析未知问题，即碰到未知问题时，想办法将其转化到已知问题上，采用类比法，让学生回忆平抛运动，学生自然就想到分解力F，还可进一步探讨分解位移S，从不同角度解决该教学疑点。

又如在讨论静摩擦力和滑动摩擦力不做功或做正功的情形时，由于学生对摩擦力本身的理解不是特别透彻，因此会有较大难度。此时利用动画展示摩擦力不做功的情景能给学生一种形象的提示，从而类推到摩擦力做负功的情况。

当然，动画不能替代实验，紧接着提示学生用手边的学习用品来作简单的演示，让学生在积极动脑的同时积极动手，从身边的小事物中领会到物理知识的无所不在。

最后，本堂课开始学生提的相关问题也不能置之不理，让学生结合已获得的知识，利用互联网广加搜索，在bbs上相互答疑，从而实现了知识的拓展与内涵的延伸。

整堂课以网络为大环境，以问题贯穿始终，学生不断的提问，思考，讨论，释疑，教师在旁点拨引导，充分发挥信息技术的优势，真正体现了学生的主体地位。

4 教学过程

[引入]初中已经学过功的初步知识，请大家回忆，什么是做功？

（物体在力的方向上发生一段位移，这个力做了功。）

[提问]生活中有哪些做功的例子？

播放物体做功的实例录像片段，调动学生的感官，引发兴趣。

[引导]关于功，有哪些想了解的，或有什么问题，请大家大胆设想，开阔思路，把能想到的关于功的问题都提出来，可以利用bbs进行讨论，并将问题留在bbs上。

问题涉及面广，内容有趣，出人意表，比如有学生问“做功与工作可以等同吗”，“我们现在坐在这里是否也在做功”，“功能否用平行四边形法则合成或分解”，老师从中挑选问题分类整理，可挑几个代表性的问题念一下，立刻就能让课堂气氛活跃热闹起来，然后把几类要讨论的问题写在黑板上。

[板书]

一、何时做功为零？

二、怎样计算功？

三、有关功的基本知识。

四、正功和负功的意义。

五、摩擦力是否一定做负功？

[提问]针对第一个问题，请举例，那些是不做功的例子？

分以下三种情况，分别举例：

1.没有力，就没有功。

2.有力，没有位移，也不做功。

3.有力有位移，但力与位移垂直，也不做功。

对于3还可举匀速圆周运动的例子，一物放在平台上随平台匀速转动，向心力始终与位移垂直，所以不做功。

[小结论]匀速圆周运动向心力不做功。

[总结]做功的两个必不可少的要素——力和力方向上的位移。

[板书] 一、做功的两要素：力力方向上的位移

既然功的大小由力的大小和力方向上的位移的大小所共同确定，所以功的计算公式为：W=FS。

[板书] 二、功的计算公式：W=FS

[解释]S为F方向上的位移。若F垂直于S，则W=0。

[提问]若S与F不同向也不垂直，该如何计算？

把F分解为S方向上的Fx和垂直于S的Fy，Fy做功为零，W=FxS=FSCosθ

由此得出功的更普遍的计算公式：W=FSCosθ

[板书] W=FSCosθ

式中F为恒力，因为功反映的是累计效果。

[深化]这种解决问题的方法是物理学中常用的方法。当碰到未知问题时，想办法将它转化到已知问题上去，运用已知知识分析未知问题。例如研究平抛，把未知的曲线运动转化为已知的水平匀速直线运动和竖直的自由落体运动。如同刚才，F与S不同向不垂直的情况为止，但同向和垂直都是已知，所以就采用分解法。当然，除了分解力，还可以分解位移，方法类似。

已知了功的含义及算式，再来看有关功的基本知识。

[板书]三、功的基本知识：

先看功的单位。

[板书] 1.功的单位：J（焦耳）

[提问]1焦的物理意义？

------1牛的力使物体在力的方向上发生1米的位移所做的功为1焦耳。

[板书]1J=1N*1m=1Nm

[板书]2.功是标量

功是标量，并无方向，但有正负之分，这就是第四类问题。

[板书]四、正功和负功的意义：

[提问]根据公式，分析何时为正功，何时为负功？

当0≤θ<π/2，Cosθ>0，W>0

当π/2<θ≤π，Cosθ<0，W<0

当θ=π/2，Cosθ=0，W=0

[提问]正功和负功的物理意义何在？

——正功，表示力在帮助物体运动，又叫动力功。

负功，表示力在阻碍物体运动，又叫阻力功。

[深化]正功负功是同一物理过程从不同侧面的描述，如马拉车前进，马对车做正功，车对马做负功，可见任一做功过程，既可从做正功的一方来表述，也可以从做负功的一方来表述。再比如，汽车在平路上行驶，受到地面对它的阻力，我们可说阻力做负功，也可说汽车克服阻力做功。再如，人上楼，若重力做了负100焦的功，也可说，人克服重力做了100焦的功。所以正功负功仅是区别谁对谁做功的标志，不能说“正功负功方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。所以一定要指明是哪个力做的功，或谁对谁做的功。

关于功的知识，我们基本都已了解，做功可以是重力做功，弹力做功，摩擦力做功。其中摩擦力在三种性质的力中是比较难的，下面我们就来讨论第五类问题，即摩擦力做功的情况。

[板书] 摩擦力做功：

[提问]是否有摩擦力不做功的例子？（分静摩擦力和滑动摩擦力）

动画展示：

推桌子不动，地面对桌子的静摩擦力不做功。

把木板从滑块下抽出，木板对滑块有滑动摩擦力，但滑块无位移，所以不做功。

[小结]位移指的是受力体对地的位移。

[提问]是否有摩擦力做正功的例子？同样也分静摩擦力和滑动摩擦力两种情况，可用手边的学习用品来个小演示。

手托书本由静止沿水平方向起动，手对书的静摩擦力做正功。

本子放书上，书向右一拉，本子虽向右位移，但相对于书向左位移，受滑动摩擦力向右，与位移同向，所以做正功。

如此信手拈来的实验仪器，如此简单易做的实验演示，点燃了学生的思维火花，充分调动了学生的积极性，从动手中得到乐趣，在乐趣中解决问题。

[扩展]解决了这五大类问题，同学们自己提出的问题就有自己来回答的基础了。大家可以通过互联网查找想要的资料，在bbs上相互帮助解答本节课刚开始时提出来的疑问。

5 案例分析

“功”属于概念课，而探究是建立概念和深入理解概念的一种重要方式，具有常规教学无法体现的优势。这堂课我主要采用的是问题探究，引导学生不断提问，以问题为契机，将重点知识分类讨论。每一个自己提出的问题都由自己来解决，从中既学到了思考方法，又获得了很大成就感，对于物理的热情也更加高涨。特别重要的是，它让学生尝试了如何提出问题。如今很多学生都只会被动接受，心里有很多不解之处，但却提不出问题，或者根本不知道哪一些是有意义的问题。所以学会提问是当务之急。当然，想通过一节课就达到这个目的显然是不可能的，但我们可以尝试着在平时的教学过程中多多渗透问题探究式教学方式，帮助学生逐步的提高这方面的能力，这对于将来进一步的学习具有非常积极的意义。

但让学生提出问题时，教师要注意把握时间，而且要做好充分的准备应付出乎意料的问题，所以就要求教师在课前能尽量考虑周全，不放过一个小细节，当然这也要求教师有相当的积累。

就教学手段而言，信息技术是本堂课主要采取的辅助工具，互联网让学生在有限的课堂内体验到无限的知识内涵，走进教室的同时也走向了广阔的物理天地，在学习物理知识的过程中不断领略到现代科技的魅力，实时的网络信息交流既保证了个体的独立性，又实现了群体的互动性，让学习更为自主，更为开放。