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基于问题驱动的高中物理万有引力教学策略探讨

郑慧媚
  
墨轩媒体号
2025年294期
福建省德化第一中学 362500

摘要:问题驱动教学策略就是一种以疑为主的教学模式,目的在于引起学生学习的兴趣与探求精神,继而促进他们进一步学习。在高中物理的万有引力这一章节中,对教学目标进行了深入的分析,并精心构建了一系列与学生日常生活密切相关的问题场景,从而形成了一个从简单到复杂、充满挑战性的问题链条。指导学生进行探索性实践活动能有效促进教学成效。教师需要注重教学过程中学生主导作用的发挥,鼓励学生自主思考和合作讨论,从而帮助学生建立起综合知识架构。

引言

传统高中物理教学当中,万有引力是经典力学中的一个重要内容,往往因为它的抽象性与复杂性而让学生无所适从。问题驱动教学法以知识点向实际问题的转化来引发学生好奇心与探究欲望,从而给学生带来更生动、更高效的学习方式。

一、问题驱动教学法概念

“问题驱动式教学法等”(PBL)为一种问题导向型的教学方式,其目的是激发学生的学习兴趣,继而提出具有挑战性的有趣问题,进而激发其思考能力,鼓励学生进行探索,借此培养他们独立学习以及创造的意识,实现对实际问题进行剖析与解决的目的。所谓“像问题驱动式教学法这类”,以一个能激起学生兴趣与挑战的合适问题为开端,采用团队合作形式,以讨论以及学生积极主动探究等途径获取回答问题要用到的理论知识与实践技能,最后借助求解课题以实现预期目标的一种教学方法。“问题驱动式教学法等”以“问题”作为教学的关键中心,即教学的核心任务是为问题服务,把解决问题看作学习的首要目标,让学生在解决一个又一个问题的过程中学习、掌握知识,提升解决问题的能力[1]。

二、基于问题驱动的万有引力教学策略

(一)教学目标分析

以问题为导向,学生就不再被动接受知识而积极参与知识建构过程。设问能引发学生好奇心与探索精神,推动学生以小组合作、讨论、实验等各种形式,自主构建知识。在鲁科版高中物理必修二的第一单元“功与机械能——功率”部分,主要的教学目标是帮助学生理解功的定义、如何计算、功率的基本概念以及如何应用机械能守恒定律。通过问题驱动的教学策略,首先可以设计一个与实际生活相关的引导性问题,例如:“推开重门后的物理效应如何?这一过程怎样用功的观念加以说明呢?”这道题能引导学生先考虑物体在受力情况下做功的情况,然后再去认识功的定义及计算公式,并讨论力,位移和功三者间的联系。在学生讨论、回答过程中,教师可以适时引入功率的概念,进一步通过实际问题,如“若推门速度不同时功率又有什么改变?”以帮助同学们了解功率随时间变化的规律,结合例题加强机械能守恒定律在教学中的运用。

(二)问题情境创设

情境的设计不仅关注理论问题的引导,还可以结合生活实际,如“能否用平抛运动说明跳远运动起跳及飞行轨迹?”以问题为导向,有利于学生理论联系实际,加深物理学规律的认识和应用。创设问题情境既有助于学生物理模型的构建,又有利于学生深入理解所学内容。

在鲁科版高中物理必修二的第二单元,名为“抛体运动”其中的“平抛运动”, 创设问题情境显得尤为关键。教师可以设计一个引导性问题:“若把一小球由某一高度抛到前面,球是怎样移动的?”这道题既直观形象地激发了学生兴趣,又引导了他们对平抛运动特征的思考。创设问题情境中,可采用动画演示或者模拟实验等方式,使学生通过观察记录小球运动轨迹来思考水平面及竖直方向运动规律。

(三)问题链设计

设计问题链,帮助学生逐层深入分析并解决问题,每道题是上道题的补充或者延伸,构成一个整体认知框架。通过层层递进的问题链,可以使学生在循序渐进地掌握圆周运动知识的同时,发展出处理复杂问题的技巧。在鲁科版高中物理必修二的第三单元名为“圆周运动-离心现象等”的部分,题目链条的构建有助于激发学生从多个视角进行深入探究。教师可借助一系列递进性问题帮助学生循序渐进地认识离心现象实质。例如,首先可以提出“高速旋转过山车时觉得身体往外压时是为什么?”然后指导学生讨论旋转物体加速度,受力等。通过一系列小问题的逐步设计,如“圆周运动时为什么有向心力的作用?”“离心力与向心力的区别在哪里?”等,同学们可以从不同角度了解离心力产生的过程及其物理本质。

(四)探究活动开展

探究活动在问题驱动教学法中占有举足轻重的地位,给学生亲身体验问题、解决问题提供契机。在万有引力的教学中,教师可以设计一些探究活动,如“用实验的方法观测了物体下落速度和质量之间的关系”或“利用不同材质绳子做摆钟实验探究摆动周期随摆长和重力加速度变化”。这些探究活动既可以深化学生对于理论知识的认识,又可以使他们在实验中学习到怎样设计实验,怎样获取资料以及怎样分析资料,进而发展他们科学探究能力[2]。

(五)知识体系构建

问题驱动教学法注重知识的系统化和结构化,教师在教学过程中,要通过一系列有内在联系的教学活动的设计来帮助学生建立起一个整体的知识体系。在讲授万有引力,功与机械能这门课时,教师要注意知识间的衔接,要帮助学生构建一个由具体到抽象,由部分到全面的知识框架。如在解释圆周运动过程中,老师可从匀速直线运动基本概念开始,然后循序渐进地介绍加速度和速度变化,建构完整的圆周运动模型。

结束语

总之,问题驱动的教学方法在高中物理的万有引力课程中的运用,不只是对传统教学方式的一次革新,更是对学生的独立学习技巧和科学修养的全方位加强。通过设置问题情境,设计问题链,进行探究活动等方式,可以使学生在解题过程中逐渐建构完整知识体系,发展科学思维与解题能力。这一教学策略突出了学生主体地位,促使学生积极参与、合作交流,让学习过程变得更生动有趣。

参考文献

[1] 徐广飞. 高中物理课程思政的内容构建——以万有引力与宇宙航行为例 [J]. 广西物理 , 2023, 44 (01): 254-256.

[2] 韩玉成 . 高中物理关于万有引力与机械能的相关问题初探 [J].理科考试研究 , 2022, 29 (07): 34-37.

作者简介:郑慧媚,女,汉族,福建泉州人,一级教师,大学本科,研究方向:中学物理教学。

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