高中物理“问题+活动”双轮驱动教学实践研究

王柏甫

“问题+活动”双轮驱动是指以课堂有效问题与课堂活动为双引擎，通过问题投放和生成，激发学生的思维和学习欲望，引发学生深入思考，引领学生进行自主学习和合作学习，从而使学生参与到“问题解决”的学习中。笔者以高一物理“超重与失重”教学为例，说明如何通过“问题+活动”双轮驱动实现高效课堂的构建。

一、问题驱动，让学生思维活起来

如果没有教师的有效引导和指导，学生的自主学习、合作学习就只能流于形式，缺乏深度，因此，想要引发学生深层次的思考，问题设计尤为重要。在教学中，教师在预设问题或生成问题的引领下，让学生去思考、去辩论，产生思维的碰撞。

1. 设计问题串，引领合作学习

在“超重与失重”教学中，学生观察到超重及失重现象后，教师就要引导学生思考并讨论下列问题：同学们在下蹲的过程中，为什么先出现失重后出现超重？产生超重与失重的条件是什么？物体可能的运动状态有哪些？教师让学生各抒己见，不断进行思维碰撞。在这些问题得到解决的基础上，紧接着抛出问题：你能否使拉着重物的弹簧秤示数为零？什么叫完全失重现象？完全失重的条件是什么？由于有前面的知识基础，学生较为容易理解完全失重的相关概念，但由于没有完全失重的经历，因此对完全失重的现象将信将疑。

为了帮助学生澄清疑点，教师现场演示“滴水不漏”实验，将事先准备好的饮料瓶瓶底和侧壁上各扎几个小孔，向里面倒满水，可以观察到水从小孔四处向外喷射。这时让学生讨论：水为何能从小孔喷出？水对瓶底及瓶壁产生压力的原因是什么？如果让饮料瓶做自由落体运动，你将会观察到什么现象？让学生综合运用压力、压强及超重、失重的知识，进行理论分析，然后再将饮料瓶由静止开始释放，发现水不再向外喷出。紧接着，教师组织学生讨论：两个叠放在一起的物体在不考虑空气阻力情况下，让它们由静止开始下落，在下落的过程中，物体之间的弹力为多大？这样层层推进，步步设疑，不断唤醒学生的深层思维，在一个个问题得到解决的过程中，实现对知识的融会贯通、举一反三。

2. 设计问题链，澄清模糊认识

针对“超重与失重”教学中的易错点及模糊点，教师设计出系列问题，让学生充分讨论：出现超重与失重现象与物体的运动方向有关吗？在实际运动中，如何判断它是处于超重还是失重状态？出现超重、失重现象时，其重力是否发生变化，为什么？出现超重、失重现象时，其超重或失重的多少与哪些因素有关？通过这些问题不断激发学生的思维，促进学生的交流互动，深化学生对超重与失重概念的准确理解和把握。

3. 设计物理实验，培养学生的自主探究能力

教师可以引导学生开展自主实验设计，培养其物理思维。在掌握“超重和失重”的基础知识后，教师为学生提供弹簧测力计，学生发现随着人体下蹲，钩码会发生变化。在此基础上，教师引导学生借助力传感器对钩码变化进行测量与观察。教师提问：“当人体下蹲时，弹簧测力计读数会出现怎样的改变？”学生回答：“数值先变小，然后变大，最后变小。”教师追问道：“哪位同学能够更加详细的说明读数变化情况？”学生A踴跃举手回答：“当处于静止状态时，测力计读数为3N，当人体下蹲后，数值小于3N，之后逐渐超过3N。”教师点头表示认可，并继续问道：“怎样才能将数值变化过程记录下来？”学生B举手答道：“应用力传感器。”通过上述实验的开展，可使学生在回答教师提问中掌握弹簧测力计的应用原理，并认识到力传感器在测量力变化中发挥的作用。

二、活动调动，让学生感官动起来

在高中物理教学中，激发兴趣、调动学生的主观能动性是课堂教学的关键。课堂上，教师要精心设计小游戏、实验等各种活动，综合利用多媒体技术，充分调动学生的各种感官，让他们动脑、动口、动手，在活动中去体验、去感悟、去思考，提高课堂教学效率。

1. 活动引入，激趣生疑，激活学习氛围

如何把学生从课间懒散无序的状态迅速调整到课堂学习状态，引入设计尤为关键。在“超重与失重”教学时，教师直接以智分书本游戏引入课题，激发学生的好奇心，唤醒有意注意。

上课伊始，教师首先请两位班里公认的“大力士”到讲台前进行一场别开生面的拔河比赛。拔河绳用事先准备好的、相互交叠的两本厚书替代。两位同学分别抓住书的书脊，水平使劲用力向两边拉动，若能把书分开，双方均为胜者。比赛开始后，只见两位同学憋足力气，奋力拉书，全班同学兴奋异常，为两位同学加油。两位同学尽管用了全力，但却始终未能把书分开。其他同学虽然心有不甘，但又无奈，有着既兴奋又失落的感觉。这时，教师从同学手中接过书本，分别抓住两本书的书脊，在其突然向下运动的瞬间，迅速将两本书分离开来。有的同学开始窃窃私语，为什么刚才“两位大力士”费这么大劲都没分开，而教师这么容易就做到了？学生有了疑问，就会产生“打破砂锅问到底”的欲望。

2. 实验探究，自主建构，经历知识建构过程

对于超重、失重的概念以及在什么情况下出现超重还是失重，教师如果直接把结论告诉给学生最省事也最便捷，但学生理解不一定深刻。实践表明，人只对亲身经历和体验过的事情记忆深刻。因此，课堂上设置实验探究环节，让学生利用课桌上弹簧秤、钩码等物品去探究、去建构概念，让他们观察弹簧拉着钩码分别处于静止、加速上升、减速上升、加速下降、减速下降的状态下，弹簧秤示数的变化，并比较与钩码重力大小的关系。实验中，学生边操作，边观察，边记录，边思考。实验完成后，学生之间相互交流实验数据，非常容易得出超重、失重的概念。为了进一步加深对概念的认识，教师将力传感器与体重计相连，让一位同学站在体重计上完成下蹲动作，其他同学通过投影仪观察体重计示数变化。

3. 简化实验模型，强化亲身体验

结合“失重与超重”的相关知识点，教师创设升降机情境，为学生展现牛顿运动定律的实际应用，并在此基础上，分析人对升降机地板压力产生的影响。通过上述情境创设，可使学生对“超重”“失重”相关知识有了更多的理解，明白二者必然存在的条件。但在实际生活中，却很难将上述情境真实展现出来，对此，教师对实验模型进行简化，将“升降机应用台秤测量体重”改为“利用弹簧力计来测量钩码重力”，选用生活中常见的弹簧测力计，替代台秤，使学生能够亲身参与进来，通过生活简易实验的开展，充分且扎实地掌握物理知识。

三、双轮驱动，让知识活起来

要学好物理，不但要知其然，而且要知其所以然。学生对超重、失重的知识到底掌握如何，那就要看学生能否灵活运用所学知识解决实际问题。

1. 在游戏活动中做到学以致用

笔者在课堂上安排了两项活动：一是“智断纸带”实验。在学生面前放有相同的纸带和重锤，让学生将纸带一端固定在重锤上，用纸带将重锤竖直吊起，看谁最先将纸带拉断。该活动着重考查超重知识，看学生对超重状态下将纸带拉断原理的领悟能力。二是“比轻”比赛。就是让两位体重较重的同学各自站在讲台前体重计上，示数变化情况通过传感器显示在投影仪上。比赛的要求是看谁能让体重计的示数最小，考查学生对超重、失重条件的理解。

活动结束后，教师让优胜者发表感言，谈谈自己获胜依据的是什么原理。这两项活动的引入再次激活了学生的兴奋神经，既调节了课堂气氛，又检验了学生对所学知识的灵活应用能力，置知识的应用于游戏之中，让学生享受快乐学习的幸福。

2. 在问题解决中实现释疑解惑

课堂活动及课堂问题的设计都是为学习目标的达成服务。课堂预设的问题及生成的问题都要尽可能让学生去解决。“智断纸带”游戏包含的原理学生不容易阐释清楚，就要引导学生进行理性分析，要将书本分开，就要设法减小纸面之间的最大静摩擦力，这就需要减小纸面间的压力。什么情况下纸面间压力最小？那只有让书本接近做自由落体运动。这样层层剥茧，就会让学生理解教师设计“智断纸带”的原理。至于如何使体重计示数最小、如何智断纸带，就要充分引导学生讨论，理解其原理。在日常生活中蕴藏着丰富的物理知识，引导学生善于去发现、去挖掘，并学会运用所学知识解决实际问题，不断提升自己的科学素养。

3. 在科学想象中培养学生的抽象思维能力

在物理教学中，教师可以有意识地设计一些与教学内容相关的科学想象题目，引导学生以小组为单位开展讨论，激发其学习兴趣，提高推理能力，促进知识外延，使学生养成勤思考、多动脑的良好习惯，减少对教师的依赖。例如，在学习“超重與失重”知识时，教师结合相关知识设计以下题目：“若顺着地球两极的地轴钻洞，当物体从北极无初速落入无底洞时，物体将如何运动？”该问题虽然有些不切实际，但带有科学想象特点，很快便引起学生的好奇，激发想象力，纷纷说出自己的想法，经过组内代表发言，可归纳为以下三点：一是物体实施自由落体运动，直至穿越无地洞，冲出地球；二是物体运动速度逐渐减弱，最终停在地心处；三是物体以地心为平衡点，作来回振动。学生发表上述观点后，教师并不急于评判对错，而是接着提问：“物体在北半球、南半球洞中时，受到地球引力的方向如何？”问题一出，学生的思维马上跳转到正确思路上来，根据万有引力定律，结合重力相关知识，发挥自身抽象与逻辑思维，很快便给出了正确答案，教师给予肯定和表扬，学生获得成功体验，对物理学习更加信心满满。

本文系江苏省教育科学规划课题“基于高中物理核心素养培养的五环式课堂教学模式的实践研究”（课题编号：2016-GH01011-00421）研究成果。

（作者单位：江苏省宿迁市文昌高级中学）

责任编辑：李莎