例谈问题教学法在高中物理研究性学习中的应用

黄剑

摘要：在研究性学习“光的粒子性”教学中，教师以问题为策略、为手段、为中心，串联起整个课堂教学，选择一些问题让学生自主进行探究，学生学会了方法，学会了交流，获取了知识，丰富了视野。在高中物理研究性学习的实施中，问题教学法不失为一种行之有效的教学方法。

关键词：问题教学法；研究性学习；光的粒子性；教学反思

中图分类号：G427文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）10-055-2

问题教学法是指在高中物理教学中，教师根据教学的目标、学生的原有知识基础、课堂教学的课堂生成，精心设计一系列的问题，师生围绕问题的由浅入深的探究（理论探究与实验研究）进行教学活动，以达到激发学生的学习兴趣，启迪学生的思维、培养学生的能力、建构知识体系。学生通过问题学习,教师用问题来组织教学的方法。问题的提出是教学的开始，问题的分析是教学的主线，问题的解决是教学的追求。教学从初级问题出发，到更高一级问题的产生，并随着问题的不断解决而逐渐深化。以此提高教学效率，减轻学生负担，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，增强学习动力，提高学习能力，从而为他们的终身发展奠定坚实的基础。

本文就如何将问题教学法应用于《光的粒子性》的研究性学习之中谈谈自己的做法，供大家参考。

一、新课导入时，以“递进式”的问题唤起学生探求新知的愿望

研究性学习的重要一步是提出问题，特别是新授课的导入阶段，通过悬念性、激趣性、铺垫性的问题，让学生产生一种期待心理，一种强烈的学习兴趣和一种急切的探究欲望，实现在新旧知识中寻找链接点，引发学生的求知欲。

新课引入时，我没有按照教材上的引言进行，因为我了解到借班上课的班级的学生没有学习过高中物理选修34的内容，学生对光的波动性没有知识储备，在这种情况下我以物理学史开头：

……

通过一连串的问题，一下子就吸引了学生的注意力，同时，也把探究的目的与要探究的问题呈现在学生面前，避免了探究的无序与混乱。

紧接着，笔者通过自己改进的演示实验，让学生观察验电器指针的变化，同时提出问题，引发学生的思考：

“让Ｘ射线照射到锌板上，可以发现与锌板连接的验电器的指针张开，这说明验电器与锌板带了电，那么为什么锌板会带电？锌板带的什么电？怎么用实验来验证你的假设？”

问题的提出，激发了学生的研究兴趣，为了验证验电器带正电，有的学生提议用毛皮摩擦的橡胶棒，有的提议用丝绸摩擦的玻璃棒，有的同学认为不要把玻璃棒接触，只要靠近验电器的小球…在此基础上，我让学生通过实验来验证，最后得到锌板带正电。然后，引导学生从以前学习的起电方式去寻找是哪一种方式，学生发现这种起电，不是前面学习的任何一种起电方式，唤起学生的好奇心。

二、探究新知时，以“生成性”的问题引起学生的思维冲突，在探究中解决问题

研究性学习，关键是在探究的过程中不断提出新的问题，通过学生的自主探究，不断解决问题，在解决问题的过程中，体验科学探究的过程，品尝探究成功的喜悦，分享探究的成果。

在光电效应的规律教学时，笔者没有按照教材的顺序，简单地让学生阅读教材、简单的总结与机械的记忆，而是采用边探究边发现的方式，不断的引领学生探究知识的本质，引导学生对现有材料进行整合，通过观察、思考、讨论、实验、感悟来不断发现问题，不断解决问题，从而将新知识内化到学生原有的认知结构中，通过步步设问，层层剥离，让学生在原有的基础上“跳一跳”“够得到”实现化难为易、变深为浅，由表及里。

光电效应的规律是教学的重点也是学生学习的难点，在教学中我以电子的发射为线索，以问题的讨论为核心，展开教学。（问题略）

每一个问题让学生从已有的知识出发去探究，再和实验的结果进行比较，学生真切地感受到经典物理的局限性和光电效应的神奇性。学生认知上的冲突，激发了学生探究的热情，加深了对所学知识的理解。

在教学中，笔者努力营造讨论问题宽松的环境，增强了学生探究的信心，培养了学生的自主意识。

对于同一问题，学生可以有多个不同的结论，有时可以有多个不同的探究方案，比如实验的原理可以不同，实验的器材选择和过程也可以不同，没有一个规定的实验步骤，实验的设计是开放的，目的是促使学生思维方式的发散与优化并举，拓展学生思维的空间，培养学生思维的灵活性和独创性。同时包括DIS数字化实验系统的使用，让学生看到了物理量的渐变过程，加强了实验教学的直观性与实效性。

三、新知应用时，以“应用性问题”拓宽学生思维空间，完善知识结构

在研究性学习中，学生不能仅仅满足于学习的过程，同样需要通过研究性学习来消化概念，应用规律。

在新知应用时，通过“应用性问题”让学生对所学的知识有一个深化的过程，实现思维再创造，认识再发展的机会，达到巩固与活化知识的作用。

在学生学习了爱因斯坦的光电效应方程以后，为了加深学生对遏止电压、截止频率、逸出功的相互关系的理解，教师提出下列问题:

“发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率和金属的逸出功是什么关系？你能作出遏止电压与入射光的频率的关系曲线图吗？

利用能够产生光电效应的两种已知频率的光和教材中的17.2.2电路如何测量普朗克常量？说明实验步骤和应该测量的物理量，并用测量的物理量表示普朗克常量。”

学生利用所学的知识，综合爱因斯坦的光电效应方程和遏止电压与初动能的关系。得到Ek=eUc，Ek=hυ-Wo，Uc=hυ/e-Wo/e。在此基础上，改变电源的正负极，加上反向电压，测出两种不同的入射光所对应的的遏止电压，利用上述关系求解。

四、总结反思时，以“概括性问题”引领学生反思学习过程，实现知识与方法的迁移

研究性学习的总结阶段，需要教师与学生一起进行不断的反思，在反思中总结，在反思中提高。在新课的总结反思阶段，通过“概括性问题”帮助学生对学习过程进行反思与整合，理清所学知识的体系与结构，使知识系统化、条理化，使学生的学习方法得到改善，从而实现知识与方法的有效迁移。在新课结束前，笔者不是简单地让学生总结本节课学习了哪些概念与规律，而是把本节的知识结构与上节课所学的知识结构进行对比。提出下列问题：“本节课与上节课都属于近代物理知识的介绍，请你概括这两节课的知识线索。这将会帮助你学习后面的康普顿效应与原子光谱。”学生在比较两节课的所学内容与知识结构以后，惊喜地发现，两节内容都是按照下列线索进行的：实验现象——实验规律——经典理论的困难——新的学说——数学推导与实验验证。这样学生就能够按照这样的知识结构进行知识点的理解与应用，避免了知识的零乱与无序。同时也学习到了科学探究的过程与方法。

五、教学后反思与心得

公开课结束后，对照课前的教学预设以及课堂教学过程中的生成，反思自己的教学过程有以下心得：

1.新课程的教学目标，强调“过程与方法”，我想，这里的“过程”实际就是让学生知道知识的来龙去脉，知道为什么要引入相应的概念，主要的问题是什么，如何解决这些问题等，在本节课的教学中，尽管内容多，但是课堂教学中仍然利用演示实验，再现现象，发现规律。课后虽得到不少专家与教师的好评，但是我认为对于光电效应规律的发现过程的处理还嫌仓促。有些地方还可以再放开一点，让学生充分讨论。同时有些规律还可以实验的方式呈现，事实上，教师通过语言讲解与演算推理得出的结论其信服度不如让学生亲自动手操作或观察实验得出的结论。

2.探究性教学应注意探究方式要注意结合学校、学生的实际。由于是在异校借班上课，实验设备的限制，以及对学生基础的把握不准，有些问题的设计台阶过高。探究内容要注意理论与实验的结合，我个人认为，对于像光电效应这样抽象的内容，实验的设计固然重要，但是，在讲授的过程中让学生带着问题，教师提供相应的支持，教学过程一样可以达到探究的目的。同时，探究教学要注意效率，防止出现课堂上“热热闹闹”，但是教学目标没有完成的现象，回头看这节课的教学过程，基本完成了预定的教学目标。

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