问题导向下结合实验演示的初中物理学习活动设计

李晶晶

【摘要】物理课程具有一定的抽象性，对于初步接触这门课程的初中学生，教师应注重其思维能力和逻辑思维的培养，巧妙设计问题，以问题为导向展开教学活动，每个教学环节都精心设计问题，注重问题品质，引发思维碰撞，在此基础上可以借助简单的自制教具进行实验演示，生动的实验现象可以帮助学生对知识点进行深入理解，深化学生的学习活动.物理是一门以物喻理、以理探物、物理交融的学科，作为一名物理教育工作者，必须思考如何在物理教学中以问题引思，改变传统一味灌输的教学方法，激发学生的学习兴趣，培养学生的核心素养.

【关键词】问题导向；实验教学；连通器

物理是一门以物喻理、以理探物、物理交融的学科，为帮助学生从“物理雾里”的迷云中解脱出来，教师应深度备课，精准设问，通过提出问题，解决问题，借助问题进行总结，优化教学设计，教师通过设计一个一个的问题，形成一套问题链，它深层次的含义其实是学生思考过程的一次复述.在设计教学活动时，为了对学生更有启发性，教师可以结合演示实验有序，有效地推动物理课堂教学，引导学生通过观察现象，逐步解决教师设置的问题，继而达到教学目的，充分发挥问题的驱动效应，构建高效课堂.本文以北师大版八年级物理“连通器”教学为例，简要阐述问题导向下结合实验演示的初中物理学习活动设计.

1引入问题，激发学生的探究意识

课堂引入是一节课能否出彩的关键，是课堂教学中很重要的环节.有趣有效的课堂引入不仅能激发学生的学习兴趣，让学生更快融入课堂节奏，为教师提出问题、解决问题、达到教学目的奠定基础.以问题导向引入，教师需要先预设在给学生铺设“台阶”的过程中是否符合学生的认知水平，引入尽可能贴近生活，简单易懂，突出重点.

例如在“连通器”这节课的导入环节，教师播放了热播励志电影《银河补习班》中的片段：电影中的爸爸用了一根足够长的塑料软管，成功找到了爆破塔上同一水平的两点.通过视频引入，激发学生的兴趣。提出问题：为什么生活中随处可见的塑料水管却能为工人解决这么大的问题呢？引发学生思考，组织学生尝试利用桌上的塑料管进行演示，通过这种方式真的能找到同一水平上的两点吗？有什么科学依据吗？通过学生演示：当左管注水到A点后，标注出右管此时的水面位置B点，学生目测得出结论：当往水管中注水后，能找到水面相平的两点.在此基础上，引导学生思考如何证明两点确实是水平的？可以将AB 两点连接起来，与重垂线方向进行对比，发现AB确实是水平线上的两点.

2设计问题，提高学生的思考能力

在学生通过活动自主操作发现现象得出结论后，教师进一步提问：如果将水管倾斜呢？还能找到同一水平上的两点吗？让学生在原来操作的基础上继续演示，发现水管倾斜后，两管水面仍然相平.

如果是粗细不同的水管呢？弯曲的水管呢？两管液面仍会相平.

通过一个个问题，学生在思考问题的过程中通过实际操作演示逐步解决问题，找到规律，总结出无论管子是否倾斜，粗细如何，直的还是弯曲的，注水后，当水不再流动时，两管液面都相平.教师进一步提问：如果把这些形状各异的管子组合起来呢？引发学生思维碰撞，激发学生的认知需求，教师展示实验室连通器器材，往左管注水，让学生可以直观看到水从左管往其他管子流动，最终水不再流动后，各管液面总是相平，与管子形状无关.

最终总结，寻找共同特点，无论管子形状如何，都能找到类似U形管的模型，上部都开口，下部连通，引出连通器定义.

从现象出发，提出问题，再通过现象来解决问题，逐层推进，让学生在学习活动中不断深入，有效抓住学生课堂学习的注意力，提高学习的活动效能.

3演示实验解决问题，提高学生的认知

在了解连通器的特点及理论解释其原理后，学生对连通器有了更深的认识，在此基础上，学习连通器在生活中的应用，教师以提出问题，解决人们生活中的需求入手，逐步设计出下水道反水弯、水塔、锅炉水位计等自制模型，利用动画逐步引出为何修筑船闸以及船闸的工作原理.生动形象，过渡自然，调动学生的课堂氛围，鼓励学生亲自动手制作，激发学生利用物理知识解决生活问题的创造意识.

例如在引出水塔时，教师口述，在生活中居住在高楼里的每家每户都需要用水，就都需要水龙头，展示自制模型.

不需要用水的时候关闭水龙头，需要用水时打开水龙头，现场演示打开水龙头，学生可以直观地看到不同楼层的住户都能供应到水，进一步思考教师提出的问题：住户家中的水是怎样输送上去的呢？掀开真实面目：与输水管相连的是一个大蓄水池，引出水塔.

水塔与住宅区各家各户的水龙头相连通，打开水龙头时，水塔和每个水龙头上部都开口，下部连通，构成了连通器，通过自制模型，实验演示，让学生观察并理解水塔就是生活中常见的连通器，且当连通器两边水位不一样高时，水就会流动起来，从高的一边流向低的一边.让学生直观地感受到若要让每个楼层都供应到水，那么水塔的高度就要比楼层的高度高.

在以往的教学中，教师在讲解锅炉水位计时，大部分时候都是直接用课件图片一言带过，告诉学生锅炉水位计也是连通器.但是学生往往会有疑问，会认为上部开口，底部连通的容器才叫连通器，而锅炉水位计上部是不开口的，为什么也称连通器.为解决这个疑惑，教师认为需要打破传统教学，让学生对生活中较为陌生的锅炉水位计有真正的了解，知道连通器中的上部开口其实不是一定都要和大气相通，而是上部相连通即可.

在这部分教学中，教师先用动画展示：生活中可以利用锅炉加热水提供高温高压水蒸气为我们所用，但是锅炉是不透明的，加热过程中需要知道锅炉内部的水位高低，请学生思考，该如何解决呢？学生思考，想到要知道内部水位高低，锅炉盖子又不能打开的情况下，可以利用已学的连通器知识，利用连通器原理，让锅炉底部连接一根透明管，根据液面相平，可以透过玻璃管的液面来判断锅炉内部的水位高低.按照这样的思路设计出这个模型如图8.

一开始先用卡纸遮住，模拟不透明的锅炉，玻璃管模拟水位计，撕掉卡纸，发现此时锅炉内部水位与水位计的水面确实是相平的.学生产生疑惑，锅炉在加热后会产生水蒸气，加热后还会相平吗？带着学生的疑惑，教师演示，对锅炉进行加热，学生观察到在逐渐加热的过程中，两边液面不再相平，可見这样的设计无法通过水位计水面来反映锅炉中的水面高低.细心的学生可能会发现，其实此时锅炉和水位计并没有构成连通器，锅炉中的水加热后变成水蒸气，导致锅炉和水位计两边上方气体对液面造成的影响不同，液面无法相平.

一连串的问题、演示，在实验中又发现问题，引发学生思考并尝试解决，激发其探索思维.学生想到若想让两端液面相平，除非两端上方气体一样.打开盖子可以吗？演示打开锅炉盖子，虽然液面会相平，但是蒸汽就无法收集，那在既不打开盖子，又能让两端液面上方气体相同，可以怎么做呢？想到可以将锅炉和水位计上端相连，让它们上方气体相连通.在这个思路下，教师将模型进行了改进如图9.

让锅炉和水位计上方连通，继续加热，发现两端液面始终相平.

4结语

让学生观察、分析和研究，充分发挥教师实验演示的作用，学生不仅能够看到实验过程，还能认识生活中的产品都有其设计的缘由和过程，更能理解实验原理，对物理理论有更全面深刻的认知.

参考文献：

[1]赖美君，彭朝阳，贾闯.基于物理核心素养的教学设计——以探究连通器中液体的特点为例[J].湖南中学物理，2019（08）：72-74.

[2]丁毅.问题导向学习在初中物理教学中的研究与实践[J].天津教育，2020（03）：111-112.