物理教學問題設計的原則與方法

1、物理教學問題設計的原則與方法 物理教學問題設計的原則與方法 問題與教學是不可分離的統(tǒng)一體。羅兆華教學圍繞問題展開，問題在教學中得以解決，教學又發(fā)現(xiàn)新的問題周而復始，推進了教學活動的開展。就物理學科而言，物理教學是一門自然科學的教學，不論是自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和解釋，還是自然規(guī)律的總結和應用，都充滿了問題。物理教學的過程，就是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程；就教學方法而言，不論是啟發(fā)式教學、探究式教學，還是發(fā)現(xiàn)式教學、討論式教學等等，都離不開問題。有了問題，才能啟發(fā)學生；有了問題，才有探究的可能；有了問題，才能發(fā)現(xiàn)規(guī)律，有了問題，才有討論的話題。 一個好的教學問題，可以激發(fā)學生

2、的思維，使學生達到情緒高漲、智力振奮的狀態(tài)；但不好的問題，可能讓學生毫無興趣，也可能使學生糊里糊涂，不知所云，達不到應有的教學效果。本文就對物理教學問題設計的原則與方法作一探討。 一、物理教學問題設計的原則 1、基礎性?；A性包括兩方面的涵義：一是設計的問題要體現(xiàn)學生發(fā)展的需要，使學生學有所得；二是要以學生已有的經(jīng)驗為基礎，學生有能力解決。設計的問題不僅要讓學生“跳一跳，才能摸得到”，有發(fā)展的空間；而且要讓學生“跳一跳，就能摸得到”，有成功的可能。 2、科學性。首先要求設計的問題從情景素材到具體內容都是真實可信的，不違背科學常理；其次，設計的問題還應融入科學方法的

3、要素，使學生學習模型、理想化、假說等方法；設計的問題還要注重體現(xiàn)科學思想和科學價值觀，體現(xiàn)新形勢對學生發(fā)展的要求。 3、針對性。緊緊圍繞教學目標，針對學生的實際情況和教材的重點、難點來進行設計，設計的問題題意清楚，條理分明，語言精練，有助于學生理解概念，辨析疑難，糾正錯誤，完善認知結構。切不能用不著邊際的問題為難學生。 4、啟發(fā)性。設計的問題過于簡單，不用思考就能回答，不能激發(fā)學生的學習興趣，發(fā)展學生的思維能力。簡單的一問一答，只會使學生懶惰，長期如此還會對學生的思維品質造成損害。教師應抓住教學的內在矛盾，把握時機，在新舊知識的結合點設計問題，使學生達到心求通而不解，口欲言

4、而不能的“憤”、“悱”狀態(tài)，從而激發(fā)學生積極地進行思維活動。 5、有序性。設計的問題要結合教學內容的層次性和系統(tǒng)性，由淺入深，由簡到繁，環(huán)環(huán)相扣，層層推進，有助于提高課堂的效率，集中學生的注意力，培養(yǎng)學生思維的深刻性。 6、現(xiàn)實性。設計的問題要結合學生的生活實際，聯(lián)系科技、生產(chǎn)實際，要有時代氣息，突出“應用性、實踐型”，表現(xiàn)物理學在人類文明中的巨大作用，使學生認識物理學習的意義，激發(fā)學習的動力，同時提高運用物理知識的能力。 7、發(fā)展性。增加問題的開放性，促進多方位的發(fā)展。設計問題，或將學習引向深入，揭示其物理本質；或引發(fā)一些新的思考，打開通向新世界之門，讓物理教學

5、達到蘊味無窮的境界。 二、物理教學問題設計的方法 1、通過實驗進行設計 物理是一門以實驗為基礎的科學，物理實驗是學生學習物理的重要途徑。實驗現(xiàn)象、實驗原理、實驗操作、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、方案改進等都可以成為物理問題設計的內容。如： 請你設計一個方案，測定彈簧槍鋼球射出時的速度。（方案設計） 測金屬電阻率時，為什么通電電流不宜過大，通電時間不能太長？（實驗原理） 在用油膜法估測分子的大小實驗中，滴下油酸酒精溶液時，滴管離水面應高一些還是應該低一些？（實驗操作） 用氣筒打氣時，是氣筒上部發(fā)熱厲害，還是氣筒下部發(fā)熱厲害？上、下部發(fā)

6、熱的主要原因各是什么？該現(xiàn)象說明了什么？（實驗現(xiàn)象） 通過實驗設計的問題，不僅可以幫助學生獲取物理知識，掌握實驗操作技能，還能了解實驗設計、實驗觀察等方法，形成一絲不茍的工作作風。 2、通過知識應用進行設計 學習知識的目的在于運用，教學的目的就是要提高學生運用知識的能力。結合科技、生產(chǎn)、生活實際，設計知識運用類問題，有助于教學目標的實現(xiàn)。 “神舟六號”的成功發(fā)射和接收，極大地增強了民族自信心，也引起了學生的極大關注?？梢浴吧裰哿枴睘楸尘?，設計這樣的問題： 若飛船在軌作勻速圓周運動，宇航員受重力作用嗎？宇航員為什么會飄起來？ 宇航員在

7、艙內“行走”過程中，碰到飛船內物體，有撞擊力嗎？ 飛船升空階段，宇航員處于超重狀態(tài)。飛船返回過程中，宇航員處于失重狀態(tài)嗎？ “神舟六號”與地球同步衛(wèi)星相比，有哪些不同？（開放性問題） 宇航員通過觀察窗看太空（向著太陽除外），為什么都是黑暗的？ 宇航員用肉眼通過觀察窗能看見我國的長城嗎？為什么？你看見過這方面的報道嗎？ 物理知識在日常生活中的應用非常多，為物理問題設計提供了豐富的素材。如有許多電器，都要求改變電流的大小。我們可以設問：怎樣才能改變電路中電流的大小？可以引導學生討論音量電位器（變阻器），電扇調速開關（變壓器），還可以適當?shù)亟榻B臺燈調

8、光原理（可控硅），擴大知識面。 3、通過舊知識的拓展進行設計 學生掌握的知識可以擴散、深化、發(fā)展，教師可以抓住知識的深化、發(fā)展點，順藤摸瓜，形成問題。通過問題的解決鞏固舊知識，并在解決問題的過程中自然地“生長出”新知識。 學習了電勢差和電場強度的關系，學生會利用公式進行勻強電場的有關分析和計算。這時可設計如下問題：在如圖所示的電場中，a、b、c為同一條電場線上等距離的三點，電勢差與相比哪個較大？理解場強越大，沿場強方向上相同距離的兩點間電勢差越大，的意義就擴展到了非勻強電場。 學習中，有時學生會根據(jù)已有的知識對新知識進行不完整的“推理”和外延，得出錯誤的

9、結論。如學習“人造衛(wèi)星”時，學生知道了軌道半徑越大，衛(wèi)星運行速率越小。這時，教師可設計這樣的問題：軌道半徑大的衛(wèi)星，運行速率小，所以，發(fā)射軌道半徑大的衛(wèi)星更容易。這樣的說法對嗎？為什么？ 4、通過學生的知識經(jīng)驗進行設計 按照建構主義的理論，學生走進課堂，并不是“空白”的白紙，由你涂、畫和書寫，他具有一定的基礎知識和生活經(jīng)驗。其中，有些經(jīng)驗是有利于新知識學習的，有一些經(jīng)驗則不利于新知識的學習。教師要在了解學生的基礎上，針對可能形成的學習障礙設計問題，幫助學生建立概念，掌握規(guī)律。 學生在初中學過，電荷的定向移動形成電流，頭腦中有一幅電荷移動形成電流的圖式。為了幫助學生

10、完善這個圖式，可設計問題：導體兩端不加電壓，自由電荷處于靜止狀態(tài)嗎（增加熱運動圖層）？合上開關，燈立即就亮了，是不是說明自由電荷定向移動的速率非常大（增加電場傳播速率圖層）？ 5、通過物理史實進行設計 物理教科書在介紹物理知識和方法的同時，也介紹了許多科學家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的科學史實。這些史實，是科學家思維活動的結晶，是他們科學探究過程的生動展示，閃爍著科學家超人的智慧和卓越的才能，也折射出探究過程的艱辛、失敗甚至是謬誤。 利用物理史實設計教學問題，可以讓學生理解科學家深刻的設計思想和精巧的實驗方法，體驗科學發(fā)現(xiàn)的艱辛和快樂，激發(fā)創(chuàng)新的火花。如教學萬有引力定律，介紹卡

11、文迪許利用扭秤裝置，巧妙地在實驗室里比較準確地測出了引力常量時，可以設計如下問題： 實驗中，兩個球之間的萬有引力是非常小的，卡文迪許采用了什么方法，讓微小量的測量成為可能？通過討論，使學生認識其中的三次轉化：力轉化為力矩；力矩轉化為扭角；扭角轉化為光點的移動。體會三次放大：采用t形架增大力臂；利用反射光路增大偏角；拉開小鏡與光標的距離增大位移。 6、通過變換角度進行設計 學習的過程，是學生進行意義建構的過程。要準確地理解概念、掌握規(guī)律，應該多角度、全方位地認識概念、規(guī)律。變換角度設計問題，有助于學生的意義建構。 學習了“平拋運動”之后，學生都知道“平拋運

12、動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動”。討論以下問題，可以更全面地掌握運動的合成和分解。 為什么可以將平拋運動分解為兩個簡單的運動？依據(jù)是什么？ 合運動與分運動的聯(lián)系是什么？ “可以”說明了什么？（隱含了“還可以有其他分解”，為以后其它形式的分解打下伏筆） 7、通過一些關鍵詞語進行設計 教學中，可以通過一些詞語，創(chuàng)設一個思維的空間，形成問題，促進思考。 “假設”。學過單擺周期公式之后，設計問題：假設只給你一根細繩、一把小鎖和一根刻度尺，給雪碧瓶裝滿水后，在瓶上扎個小孔。你怎樣估測放水過程的平均流量。 “

13、想象”。學習了摩擦力之后，讓學生想象，自然界中沒有摩擦力，會是什么樣的一幅情景；我國宇航員要進行太空行走，讓學生想象，太空行走是什么樣的感覺，要注意哪些問題；想象有一天，我們的宇宙飛船以光速在太空飛行，將會看到什么現(xiàn)象？ “猜想”。在庫侖總結電荷間相互作用的規(guī)律時，還沒有規(guī)定電荷量的單位。讓學生猜想：有沒有規(guī)定電荷量的單位的情況下，庫侖怎樣確定靜電力與電荷量的乘積成正比呢？ 除了以上所述，還可以有“可能”、“除了”、“如果”、“替代”等，都可用于問題設計。  以上討論的都是教師在進行教學設計時，如何設計教學問題，以有效地創(chuàng)設問題情景，促進思維活動的開展，達到優(yōu)化課堂教學的目的，這些都屬于預設性問題。教學中還應關注學生的活動，捕捉