基于“问题生成与解决”的物理概念教学研究

王恩昭

【摘要】本文阐述笔者对基于“问题生成与解决”的物理概念教学理解，并结合教学实践对基于“问题生成与解决”的物理概念教学进行实例分析．

【关键词】高中物理;课堂教学;电场强度

在物理教学中，由于教学设计有限，且教学过程善变，这使得物理课堂教学既要重视预设，更要重视课堂教学中的问题生成与解决，以促进课堂的动态生成与发展，并培养学生的问题意识.新课程改革逐渐成为教育工作者关注的焦点，教师在课堂教学之中需要主动传授知识与技能，更要培养学生的情感态度和价值观念.但是在实际教学之中，教师的课堂教学活动看似非常精彩热闹，但实际教学效果却一般.为了达到教学目标，教师就需要做到“先学后教，以学定教”.本文将结合笔者执教的市级公开课“电场 电场强度”的教学实践浅谈基于“问题生成与解决”的物理概念教学．

1 基于“问题生成与解决”物理课堂教学的内涵

问题、学生、教师作为基于“问题生成与解决”的物理课堂教学中的三大要素，问题推动作为基础、教师主导是基本条件、学生主体的作为生成与解决的目的，三者构成一个有机的整体．在教师主导下，学生主体性充分发挥的情况下学生创造性地理解与掌握学科知识、积极参与有效的智力实践过程，自主发现与提出问题，即“生成学科问题”．教师按照基本的教学目标和课型特征所预设的教学过程与实践效果的偏差而亟待解决或完善的教学策略，即“生成教法问题”．基于“问题生成与解决”的物理课堂教学，凸显“学科问题的生成与解决”的重要性与主体地位．

2 基于“问题生成与解决”物理课堂教学实施的一般程序

根据心理学家布鲁纳的发现学习理论、思想家埃德加·莫兰的复杂性理论和初步的理论研究并结合中学物理教學实践研究，我们构建了基于“问题生成与解决”的课堂教学，其一般程序，如图1所示．

3 教材电场强度的概念编写分析

电场强度是电磁学基本概念之一，是电场一章的重点．同时，电场作为看不见摸不着，但又客观存在的物质．如何寻找描述电场强弱和方向的物理量也是本节教学的难点．教材用正电荷在电场中所受力方向定义电场强度的方向，用电荷所受电场力和电量的比值定义电场强度的大小，符合学生认知水平．教材通过演示实验和比值定义法类比来突破难点，形成概念．

4 教学流程设计与课堂生成实录

教学片段1 为什么需要引入电场强度的概念？

操作要点 情境创设、预设诱导、自主解决.

用摩擦后的玻璃杯到吸引头发，再到范德格拉夫起电机让头发完全散开，逐步放大电场中的力学现象，学生形成了强烈的感官对比，发现电场有强弱．笔者通过预设问题设计促使学生掌握科学的逻辑推理方法：透过（电）现象，看本质（力），建立电现象与力现象的联系．在情境诱导和预设问题的推动下，学生顺利生成并解决了问题：“电现象”是表现“电场”的“力特性”的“力现象”，描述“电场有强弱”的特性时实际上就是描述其“力特性”，需要引入矢量——电场强度．

教学片段2 如何通过电荷受力的大小来确定电场强度的大小？

操作要点 实践试错、对话协助、定性建构

师 电场强度的大小应怎样来定义？注意是怎样来定义，不是已经知道定义！

生 既然是力学性质，应该用电荷或带电小球的受力来研究．

师 应该采用什么方法来定义，这让你联想到以前学过的什么概念？

生1 比值定义法，a=Fm．

师 类比加速度a=Fm，我们需要寻找一个对象的受力来比值定义电场强度的大小．请大家阅读教材，寻找答案．带着问题读，读出新问题来．

师 （巡视）观察学生阅读现状，思考学生深度阅读行为．

师 能否用测量电荷的受力大小来确定电场强度的大小？

（以下问题生成并解决）

生 因电量无法测量，故而不能比值定义测出电场强度的大小．

师 首先我们解决问题的思路肯定没有问题.如果无法测量小球的电量，受力就不能确定，电场强度自然也无法确定.如何解决电量测不出导致的问题呢？

生1 （初步结论）既然无法测量电荷量的大小，能否考虑通过改变电量来研究受力的变化呢？（顿时，其他学生有意见）

生2 如何定量地改变电量成为解决问题的关键.

（……师生协作……）

生1 （结论）通过用两个完全相同的小球，一个电为Q，另一个不带电，相互接触后，便各自带上Q2的电量.通过测量受力的大小，在控制其他变量不变的情况下便可以测出电场强度的大小.

至此，解决问题并完成了电场强度的概念定量建构．

5 教学设计思路解读

本节“电场强度”基于“问题生成与解决”的物理课堂教学设计始终围绕“情境”“协助”“对话”“概念建构”“方法提炼”这五大要素展开．希望通过以上环节的设计，将问题的推动性和教师的主导性发挥到极致，让学生解决问题的主体性得到提升，从而最终使学生达成知识的建构．

这节课，笔者从电、力现象入手，以比值定义法的运作流程和思维方法将电场这个无形的物理量有形化.帮助学生初步建立电场强度的概念.让学生在主线问题的解决中生成子问题、解决子问题，实现深度学习．

6 基于“问题生成与解决”物理课堂教学实施对策

6.1 先学后教，以学定教

苏联心理学家维果茨基最早提出了先学定教相关理论，他认为通过教学顺序的调整能够改变教学质量和教学效果，先学以学生为核心关注对象，学生在教师提出要求后需要保持独立思考，寻找资料并展开实践探索，最终完成课本知识的深入理解，逐渐形成符合自身认知水平的知识系统.先学的开展能够让学生的积极性得到提升，这在物理概念教学中具有非常突出的作用，学生通过先学可以实现学习积极性的有效提升.教师在面对不同水平学生时可以提出不同类型的问题，提高问题的针对性，有效提升学生的学习与认知水平.教师在学生达到先学目标或效果后可以给予学生一定奖励，持续激发学生的学习兴趣，逐渐形成良好的学习环境和学习氛围.后教就是要在先学的基础上围绕特定问题展开教学分析，开展具有针对性的教学活动，这可以进一步补充学生的自学成果，有效纠正学生在学习过程中遇到的各种问题，提升学生学习的层次与深度，这对于学习效果的提升具有非常突出的作用.

6.2 关注生活，转变方式

教育和生活的脱离会导致学生背离学习的本质，学生只能够在封闭空间内展开学习与研究，这直接影响到教学的效率，学生也将对学习逐渐丧失兴趣.因此教师和学生应该主动转变学习方法，尝试在理论与实际之间建立起良好的沟通桥梁，持续激活学生的学习主动性，使得学生能够保持强烈的探索欲望和较强的学习积极性.教师在初中物理课堂教学中可以采用情境教学法，在课堂上創造学生喜欢且乐于接受的情境，将学生逐渐引入教学并激励学生保持全身心地投入，发展学生的学习能力和想象能力，逐渐实现教学与知识内化的全面统一.学生对学习内容的认知态度发生了改变，有助于强化学生对教学内容的深入理解，特别是在物理概念教学中具有非常突出的作用，学生开始从简单的盲目接受向主动接受转变，凸显出学生的主动性和能动性，促使学生积极参与到学习活动之中.

6.3 优化问题，有效创设

基于问题生成与解决的教学活动需要有效发挥问题的优势，持续提升教学的准确性，利用问题引导学生主动探索和思考，逐渐解决问题的同时展现出个人的能力.教师在教学实践中应该把握教学重点，制定针对性的教学计划，将教学目标贯穿于教学的始终，更好地培养学生的兴趣，同时使得学生能够获得积极的体验，概念教学要从概念的产生和运用等多个角度入手，结合生活的实例强化问题的理解，逐渐获得良好的教学效果.教师在教学中要避免提出偏难或偏怪的问题，否则不利于教学目标的实现，还可能会导致学生在学习之中遭遇障碍，严重打击学习的积极性.

教师在制定问题的过程中需要准确契合学生的认知水平，提升教学的层次性，使得问题的规范性得到有效提高，这样所有的学生才能够更好地参与到问题探索和解决的过程之中，实现主动学习和深度互动，更加轻松地接受知识.教师在物理概念教学之中要考虑增加探究性和开放性问题，这类问题的答案开放，学生可以根据自己的思考和感受从不同角度去寻找问题的答案，这对于学生主动性地提升和创新力的发展具有非常突出的作用，教师在教学中应该考虑增加开放性问题的设计，鼓励学生求同存异，重点发展学生的求异思维，保持自己与学生的积极互动，学生可以自由地表达自己的意见和想法，深入讨论物理知识，避免过度追求答案，深入理解问题的本质，发现问题并最终解决问题.

教师要提升课堂教学质量就必须要向学生灌输先学的理念，鼓励学生在课堂上展开深度合作交流，激活学生的主动性，围绕学生中心开展后教.教师在课堂上构建起生动的情景将学生吸引进来，学生才能够全身心地投入其中，利用各种问题层层推进教学，使得课堂内容变得更加丰富，整个过程充满趣味，这样对于学生概念理解和思维发展具有积极作用.

7 结语

物理概念是物理教学的关键，是学生物理核心素养提升非常重要的一环.学生在物理学习过程中，重公式，轻概念，这就要求广大教师在概念教学中要以问题为导向，环环相扣，基于问题解决将学生的思维紧紧扣在物理概念教学上，让学生在解决老问题的同时发现新问题，在解决新问题的同时，又产生了新的发现，以此进入获得解决问题的喜悦感和成就感的良性循环.不仅有利于学生对于物理知识的掌握，还会有效提高学生的学习质量．

参考文献：

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