问题导学法在初中物理概念教学中的应用

洪芳

[摘 要]问题导学法是初中物理概念教学的有效方法，是基于问题的一种学习方法，它是以问题链为载体，逐层推进的。研究表明，问题导学法应用于物理概念教学，主要有以下五个基本环节：一是创设情境；二是体验感悟；三是研究分析；四是概念描述；五是概念应用。运用问题导学法开展物理教学要注重学生体验；要注重科学方法的渗透；要凸显逻辑思维之美。

[关键词]问题导学法；概念教学；教学设计；教学案例；教学反思

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）26-0050-02

“高树耸云根在地”，根深才能叶茂。物理概念与整个物理知识相比，就犹如其扎地的根。只有深刻理解物理概念，才能牢固掌握物理知识。但在具体的物理概念教学中，不乏教师生拉硬拽地灌输，让学生囫囵吞枣地接受，结果往往是学生对物理概念的理解似是而非，似懂非懂，教学效果不甚理想。那么如何有效开展物理概念教学呢？教学研究表明，问题导学法是开展初中物理概念教学的有效方法。

一、运用问题导学法进行教学时的教案设计

1.设计理念

问题导学法，是受近年来风行于国内外教育界的“基于问题的学习”（Problem-Based Learning，简称PBL）的方法启发而提出的。PBL强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决真实的问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习能力。问题导学案的设计理念是：以问题链为主线，将结构化的教学内容进行有效整合，逐层推进问题的解决，促使学生在设问和体验的过程中，形成自主学习的动机和欲望，在分析和解决问题的过程中，获得知识和方法，逐步形成解决问题的能力，从而达成教学目标。基于上述理念，在概念教学中，教师需创设一系列问题，为学生搭建一个个问题台阶，让学生逐层解答，拾级而上，最终达成解决问题的教学目标。每一个问题都需要具有一定的层次性和驱动性，问题与问题之间具有关联性、逻辑性，并在问题解决的过程渗透科学思想与研究方法。

2.设计模型

问题导学法应用于物理概念教学，主要有以下五个基本环节：一是创设情境；二是體验感悟；三是研究分析；四是概念描述；五是概念应用。在具体教学中，通过教师的分析与引导，进行问题迁移，情境再现，呈现下一个问题，这样就可以逐步向既定的教学目标靠近。其基本教学流程如图1所示。

二、运用问题导学法进行教学的案例

以苏科版九年级物理《磁体与磁场》中“磁场”概念的教学片段为例。在这之前的教学过程中，学生通过亲身体验与初步探究，已经了解了磁体、磁性、磁化、磁极等基础知识，由此进入“磁场”概念的学习。

1.创设情境

教师在桌子边上放一条形磁铁，用细线系一回形针缠在桌边适当位置的石头上，使回形针由于被磁铁吸引而与磁铁保持一段距离（如图2）。先后将纸板、玻璃板、塑料板、薄铝板、薄铁片等物体放入回形针与条形磁铁之间，发现磁铁能够隔空吸引回形针，回形针停在半空中不掉下来。

【问题1】从刚才观察到的现象，你发现了什么问题？

学生相互讨论、争论，疑问较多，没有达成共识。

2.体验感悟

教师：我们亲身动手体验一下，观察磁极相互靠近时有什么现象？发现什么规律？

学生两两合作，动手实验，观察同名磁极、异名磁极相互靠近时会发生什么现象。

体验活动结束后，教师让学生交流总结，学生可轻松地得出结论：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

教师启发学生：磁极相互作用时并没有直接接触，请思考下面的问题。

【问题2】两个磁极没有接触也有力的作用，你猜想是什么原因？

学生1：磁力是不需要物体接触的。

学生2：磁极之间肯定有物体，因为力是物体对物体的作用。

学生3：可能有一种特殊的物质，我们眼睛看不见。

经过讨论，学生大多认为磁极附近存在一种特殊物质。教师随即追问：

【问题3】用什么方法验证你的猜想？

3.研究分析

学生1：用铁片、铝片去靠近，看能不能吸引。

学生2：用一种高级的仪器去测试。

教师评价：思路正确，但可以不用高级仪器。

教师启发学生：空气看不见，我们通过观察什么现象可以知道空气的存在？

学生马上领悟：与风联系起来，风吹树摇。

教师引导学生将“磁场”与“风”进行类比。经过师生共同讨论交流，运用类比和转化的思维方法初步建立起“磁场”概念。图3为“磁场”类比“风”的思维模型图。

4.概念描述

【问题4】怎样直观描述磁场的分布？

学生活动：将小磁针放在磁体周围，观察并画出小磁针静止时N极的指向；在不同的地方放多个小磁针，观察并画出每个小磁针静止时N极的指向，得到多处磁场方向。

教师：一个小磁针可以显示某一处的磁场，要显示磁体多处的磁场，就需要多个小磁针。如果要知道磁体周围各处的磁场分布有什么规律，理论上就需要无数个小磁针，怎么办？我们可以用铁屑代替小磁针。

学生活动：用铁屑代替小磁针，将条形磁体放在铁屑塑料盒上，轻轻敲击，观察磁场中铁屑的分布，结合小磁针的指向，仿照铁屑的分布，画出这些曲线。如图4所示。

教师：这些曲线能够描述磁体周围的磁场分布情况，我们称之为“磁感线”。

描述磁场的方法：一个小磁针，数个小磁针，更小更多的小磁针，铁屑，“磁感线”模型。

5.概念应用

【问题5】“观察”相互作用的磁极之间磁场的分布。

教师：磁场是看不见的，但我们借助“磁感线”模型可以“观察”到磁场的分布规律。磁极间相互吸引或相互排斥，其磁场呈现怎样的分布规律？

学生活动：在桌子上放置一个铁屑塑料盒，一块条形磁铁的N极与另一块条形磁铁的S极相互靠近，放在铁屑塑料盒上面，轻敲桌面，观察铁屑的排列情况，直观显示出异名磁极相互吸引时的磁场分布，如图5所示。再将两条形磁铁的N极相互靠近，重复刚才的实验，可以观察到同名磁极相互排斥的磁场分布，如图6所示。

三、运用问题导学法进行教学后的反思

1.注重学生体验

有些物理知识比较抽象，单用语言很难让学生理解，所以要让学生在体验中学习物理知识，形成丰富的感性认知，搭建学习阶梯。在磁场教学中，首先设置条形磁铁吸引回形针的问题情境，再让学生体验磁极间的相互作用，是为了引出问题：磁极间没有接触也有力的作用，是什么原因？用什么方法验证？从而引入磁场概念的学习。学生第一次接触到“场”的概念，“场”无法直接观察到，需要感受体验。磁极间的作用是旧知，但可从体验中获取感悟：磁体周围存在一种看不见的物质——“场”。创设体验性问题，可以从熟知的事物唤醒兴趣，从熟知中获取新知，让学生学得顺利、学得有效。

2.注重科学方法的渗透

科学方法的渗透，意在培养学生的思维方法，帮助学生厘清学习物理的思路与方法。在当前初中物理教学中，需要渗透的科学方法主要包括控制变量法、转化法、物理模型法、观察比较法等，这些科学研究方法可以应用在不同知识点的学习中。有些物理现象无法用肉眼看到，如磁性、磁场，而采用了一定的科学方法，就能让学生观察、了解事物的本质。在“磁场”概念的教学中，除了多处用到观察比较法外，在“问题3”中重点渗透了转化法，并且从思维难度上设置了不同的梯度，让学生在自主探索与不断思考的过程中加深对物理本质的理解。

3.凸显逻辑之美

问题导学呈现的不仅仅是知识点之间的联系，更重要的是呈现严密的逻辑结构。片段与片段之间，问题与问题之间，相互衔接，螺旋上升，展现物理知识结构的逻辑之美。本节课中设置的问题链，可引導学生挖掘物理知识间的逻辑之美，提高学生知识、能力、素养等方面的水平。特别是“问题4”，描述磁场的方法是以逻辑推理的方式设问的，由此引导学生体验、感悟各实验之间的逻辑性，培养学生的逻辑思维。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 吴志明.“基于生活的问题导学策略”的实践研究 [J].江苏教育，2015（1）：37-39.

[2] 晋兴强，吴伟. 磁感应强度概念教学之我见[J].中学教学参考，2018（2）：43-45.

[3] 傅美. 试述初中物理教学中的问题导学法[J].中学教学参考，2012（32）：39.

（责任编辑 易志毅）