以问题为中心的高中物理课堂实验教学设计与研究

李思霖

【摘要】在高中所有文化课学科中，物理学科是一门比较特殊的存在，它是致力于研究自然科学的学科门类，我们的生活与物理有着不可切分的联系。物理学知识实际上不只是理工科学生必须要掌握的，一些文科生也需要掌握一些必要的物理常识，因为掌握物理规律可以让学生更加了解这个世界，更可以锻炼学生的逻辑思维能力，对学习其他学科也有很大帮助。

【关键词】高中物理;实验教学;问题为中心

引言

随着时代的发展，新课改对教育教学提出了新的要求，教师不再是“教书匠”，学生学习的也不仅仅是理论知识，国家和社会更看重的是学生的创新能力和动手操作能力。因此，在高中物理教学过程中，物理实验教学有着举足轻重的地位，它可以帮助学生理解真正的物理底层逻辑，更能培养学生实验操作能力，以问题为中心的教学方法则是目前研究提升教学质量和效率最好的办法。本文将探讨如何合理地以问题为中心来设计物理实验教学，以期提升学生的实验操作能力和物理知识理解能力。

一、现下高中物理教学所存在的问题

在新课改的背景下，高中文化课教学方式已经有了比较大的改变，教师的专业素质和教育理念都有了提升，教师和学校也能理解培养学生综合素质的重要性，但是人才选拔的形式依然没有大的改变，教学过程中难免会更重视考试成绩，导致教学方式还是偏向传统的机械记忆，忽视学生的情感体验。在高中物理教学过程中，由于考试压力和时间的限制，教师往往会忽视实验的重要性，而且做实验的过程是比较繁琐和耗时，考试也不过是考那几句话而已，就直接让学生背实验，这样就会导致很多同学一般题型都会做，复杂一点的，理解难度大一点的题目就无处下手，究其根本还是对物理概念没有理解透彻。因此，在高中物理实验教学中，教师要摒弃传统的教育方式，丰富实验课堂，让学生通过直观的实验过程深刻理解物理意义，同时也能提升学生学习物理的兴趣，让物理学习不再枯燥。那么如何设计有趣且有效的实验课堂，就成了教师们需要深刻研究的课题，接下来就“以问题为中心”来设计课堂进行探讨，致力于找出最有效提问方式来帮助学生更好的融入课堂，理解物理知识。

二、如何以问题为中心设计实验课堂

（一）用递进的方式提问教学

递进方式是教学中最常用的方式，主要是将问题的本质内容以层层递进的方式将知识提问出来，每一个问题都是环环相扣的，让学生将实验过程连成一整个问题串，从最基础的知识理解到实验的重点思想和理论，每一个问题都是简单的概念，学生可以很轻松地理解每一个步骤，从而很轻松地吸收整个实验过程和内容。这就是所谓的不能一口吃一个胖子，需要一口一口吃，一步一步走，也符合“扣好人生第一粒扣子”的教育理念。

例如，在学习“自由落体运动”这一小节的时候，教师可以提出以下一系列问题：

问题一：树叶从树上自由下落、被运动员推出去的铅球、从水面自由落到水底的石子、由静止从桌上掉下来的钢笔，请问哪一种是自由落体运动？

问题二：物体为什么会向下做自由落体运动？

问题三：所有自由落体运动的共同点是哪些？

问题三：自由落体运动是什么样的运动状态？匀速？变速？直线？还是曲线？

问题四：真的存在符合自由落体运动条件的物体运动情况吗？

通过这一系列问题让学生可以明确理解什么是“自由落体运动”。

（二）并列式提问的方式教学

并列提问是结合已学过的知识进行不同维度提问，不需要主次划分，也不需要有前后衔接，主要是通过多个物理概念或实验得出相同的结论或方法。虽然每个问题都毫不相关，但是仔细分析却又紧密联系，研究方式和实验逻辑都是一样的，可以帮助学生更轻松简单的理解新的物理知识。

例如，在学习“平抛运动”的时候，对于物体落地时速度方向的理解，教师可以提出以下几种问题：

问题一：如果物体不受重力，平抛后物体将如何运动，速度会怎样变化？又是什么方向？

问题二：如果没有水平抛出，只是让物体自由落体运动，物体落地时速度是什么方向？

问题三：平抛后物体在空中某一刻瞬间重力消失了，物体将如何运动？速度方向是什么方向？

通过以上问题，学生可以得出相关结论：平抛运动可以看作是两个部分运动的合成，一个是水平方向的匀速直线运动，速度则是平抛物体运动的初速度，一个是竖直方向的自由落体运动，落地时物体速度方向则是水平方向和竖直方向速度的矢量和。这样提问教学，不仅让学生真正理解什么是平抛运动，还能拓展学生的思路。

（三）辐射式提问的方式教学

辐射式提问主要用于发散学生的思维，帮助学生通过简单的概念理解复杂的理论。在高中物理实验教学中，对于一些比较抽象的概念理解可以合理运用辐射式提问，让学生在巩固已学知识的基础上衍生对新知的理解。

例如：还是在学习“平抛运动”的时候，教师可以进行不同高度和初速度的演示实验，并结合初高中已学的运动状态知识提出问题：

问题一：我们已经学过匀速直线运动和自由落体运动，两种运动状态是怎样的？

问题二：在探究牛顿第一定律的时候，物体为什么要以同样的高度静止下落？

问题三：在探究牛顿第二定律的时候，我们利用什么方法减小阻力对实验的影响？那在平抛运动过程中怎样减小阻力影响呢？

之后，再将每个问题的知识点和实验方法结合起来，运用到对平抛运动的实验理解中，让学生学会利用已学知识的学习方法沿用到新知识的学习上来，帮助学生贯穿整个高中的物理知识。

结束语

以提问的方法将物理知识细化，是根据学生的认知程度用学生已经学过的或者可以理解的方式进行教学，这种方式不仅加深对物理知识的理解，还能通过交流拉近师生之间的关系，也让物理实验过程更具趣味性和逻辑性，课堂氛围也更活跃。在这样的教学方式下，学生不仅可以快速掌握晦涩难懂的物理知识，更能锻炼思考能力、交流能力、探索能力和实验操作能力。总之，在新课改背景下，利用提问题的方式进行教学，不仅符合教改对教学过程的要求，更能切实帮助学生理解物理知識，为国家培养出具有创新能力、实操能力、探究能力的综合素质人才。

参考文献

[1]陈永在. 以问题为中心的高中物理课堂教学设计[J]. 理科考试研究：高中版， 2016（1）：1.

[2]罗东明. 以问题为中心的高中物理课堂实验教学设计与研究[J]. 试题与研究：教学论坛， 2020（34）：1.