物理教学问题设计的原则与方法

江西省吉安市新干中学 张国平

  问题与教学是不可分离的统一体。就教学方法而言，不论是启发式教学、探究式教学，还是发现式教学、讨论式教学等等，都离不开问题。有了问题，才能启发学生；有了问题，才有探究的可能；有了问题，才能发现规律，有了问题，才有讨论的话题。一个好的教学问题，可以激发学生的思维，使学生达到情绪高涨、智力振奋的状态；但不好的问题，可能让学生毫无兴趣，也可能使学生糊里糊涂，不知所云，达不到应有的教学效果。本文就对物理教学问题设计的原则与方法作一探讨。
　　一、物理教学问题设计的原则
　　1、基础性。基础性包括两方面的涵义：一是设计的问题要体现学生发展的需要，使学生学有所得；二是要以学生已有的经验为基础，学生有能力解决。设计的问题不仅要让学生“跳一跳，才能摸得到”，有发展的空间；而且要让学生“跳一跳，就能摸得到”，有成功的可能。2、科学性。3、针对性。4、启发性5、有序性。6、现实性。7、发展性
　　二、物理教学问题设计的方法
　　1、通过实验进行设计
　　物理是一门以实验为基础的科学，物理实验是学生学习物理的重要途径。实验现象、实验原理、实验操作、数据处理、误差分析、方案改进等都可以成为物理问题设计的内容。如：
　　⑴请你设计一个方案，测定弹簧枪钢球射出时的速度。（方案设计）
　　⑵测金属电阻率时，为什么通电电流不宜过大，通电时间不能太长？（实验原理）
　　通过实验设计的问题，不仅可以帮助学生获取物理知识，掌握实验操作技能，还能了解实验设计、实验观察等方法，形成一丝不苟的工作作风。
　　2、通过知识应用进行设计
　　学习知识的目的在于运用，教学的目的就是要提高学生运用知识的能力。结合科技、生产、生活实际，设计知识运用类问题，有助于教学目标的实现。
　　“神舟六号”的成功发射和接收，极大地增强了民族自信心，也引起了学生的极大关注。可以“神舟六号”为背景，设计这样的问题：
　　⑴若飞船在轨作匀速圆周运动，宇航员受重力作用吗？宇航员为什么会飘起来？
　　⑵宇航员在舱内“行走”过程中，碰到飞船内物体，有撞击力吗？
　　⑶飞船升空阶段，宇航员处于超重状态。飞船返回过程中，宇航员处于失重状态吗？
　　物理知识在日常生活中的应用非常多，为物理问题设计提供了丰富的素材。如有许多电器，都要求改变电流的大小。我们可以设问：怎样才能改变电路中电流的大小？可以引导学生讨论音量电位器（变阻器），电扇调速开关（变压器），还可以适当地介绍台灯调光原理（可控硅），扩大知识面。
　　3、通过旧知识的拓展进行设计
　　学生掌握的知识可以扩散、深化、发展，教师可以抓住知识的深化、发展点，顺藤摸瓜，形成问题。通过问题的解决巩固旧知识，并在解决问题的过程中自然地“生长出”新知识。
　　学习了电势差和电场强度的关系，学生会利用公式进行匀强电场的有关分析和计算。这时可设计如下问题：在如图所示的电场中，a、b、c为同一条电场线上等距离的三点，电势差与相比哪个较大？理解场强越大，沿场强方向上相同距离的两点间电势差越大，的意义就扩展到了非匀强电场。
　　学习中，有时学生会根据已有的知识对新知识进行不完整的“推理”和外延，得出错误的结论。如学习“人造卫星”时，学生知道了轨道半径越大，卫星运行速率越小。这时，教师可设计这样的问题：轨道半径大的卫星，运行速率小，所以，发射轨道半径大的卫星更容易。这样的说法对吗？为什么？
　　4、通过学生的知识经验进行设计
　　按照建构主义的理论，学生走进课堂，并不是“空白”的白纸，由你涂、画和书写，他具有一定的基础知识和生活经验。其中，有些经验是有利于新知识学习的，有一些经验则不利于新知识的学习。教师要在了解学生的基础上，针对可能形成的学习障碍设计问题，帮助学生建立概念，掌握规律。
　　5、通过物理史实进行设计
　　利用物理史实设计教学问题，可以让学生理解科学家深刻的设计思想和精巧的实验方法，体验科学发现的艰辛和快乐，激发创新的火花。如教学万有引力定律，介绍卡文迪许利用扭秤装置，巧妙地在实验室里比较准确地测出了引力常量时，可以设计如下问题：
　　实验中，两个球之间的万有引力是非常小的，卡文迪许采用了什么方法，让微小量的测量成为可能？通过讨论，使学生认识其中的三次转化：⑴力转化为力矩；⑵力矩转化为扭角；⑶扭角转化为光点的移动。体会三次放大：⑴采用T形架增大力臂；⑵利用反射光路增大偏角；⑶拉开小镜与光标的距离增大位移。
　　以上讨论的都是教师在进行教学设计时，如何设计教学问题，以有效地创设问题情景，促进思维活动的开展，达到优化课堂教学的目的，这些都属于预设性问题。教学中还应关注学生的活动，捕捉生成性问题，展开分析讨论，解决疑难，培养学生提出问题和解决问题的能力。