问题情境在高中物理教学中的创设方法

江居梅

高中物理教师结合单元知识和授课目标创设多样化的问题情境教学活动，不仅可以启发学生的多维思维，引发他们对学科知识的深层次思考，使其对物理知识产生更强烈的深入探究欲望，还能借此培养学生的深度学习能力，提高其发现问题、分析问题和解决问题的水平。基于此，为了使高中物理教学真正达成上述目标，本文从情境创设视角出发，阐述教师通过构建实操性问题、递进式问题、类比化问题、拓展类问题等问题情境，提高物理教学质量的具体策略。

一、问题情境概述

情境指的是由多种不同或相似元素所构成的一种综合类环境，如人文环境、自然环境、心理环境、社会环境等。而问题情境则是围绕各种与学科知识相关的问题构成的一种认知环境。对于高中物理课程而言，问题情境教学需要教师依据单元知识点，围绕授课内容，结合物理现象、现实场景、课程教具、生活案例等教学资源，创设各种带有疑问的探知情境，同时，引导学生将问题情境与物理概念、物理原理、物理理论等知识进行科学融合，使其通过解答具体问题加深对单元知识的深度理解，从而更好地提升质疑和释疑能力，提高学生物理课程学习质量。

二、高中物理教学创设问题情境的原则

（一）启发引导原则

物理教师开展问题情境教学时，要遵循启发引导原则，结合单元授课内容，设计与之相关的探知问题，让学生通过找寻问题答案，实现对单元理论知识的透彻理解。另外，教师可以借此启发学生的各种思维，引导他们对物理现象或物理概念进行发散性联想，鼓励他们提出更有意义的拓展性问题，使其在问题解答过程中明白物理理论的本质内涵，进而提升课程深度学习效果。

（二）逐层递进原则

物理教师在设计知识探究问题时，应当遵循逐层递进原则，要考虑当前学生的实际认知特点和思维发展规律，根据他们的最近发展区，设计在其解决能力范围内的物理问题。这样既可以增强学生自主探究问题、解答问题的信心，又能挖掘他们各种潜在的学习能力，使其通过逐层解答难度不同的学科问题，逐步提升综合认知能力。

（三）贴近生活原则

问题情境教学的主要目的是让学生真正理解物理理论的内涵，掌握运用物理知识解决实际问题的方法。对此，教师在创设问题情境教学时，要遵循贴近生活的原则，结合现实生活中出现的物理现象或发生的物理事件，设计深入探知问题，引导学生从抽象理解物理知识逐渐过渡到实际感知学科理论，这样不仅可以拉近物理与生活之间的距离，消除学生对物理学习的抵触情绪，还能借此培养他们灵活变通、学以致用的能力。

三、高中物理创设问题情境教学的具体措施

（一）利用物理实验引出探知问题

实验具有直观性、实操性、真实性等特点，在物理实验活动中，学生能够更细致地观察各种物理现象，直观地感受物理理论内在的逻辑原理，由此可见，实验是学生快速理解物理概念、明白物理原理的重要手段。对此，为了帮助学生更加深刻地理解物理理论内涵，教师可以结合实验教学活动创设问题探究情境，让学生带着问题进行物理实验，通过解答各种问题了解物理现象背后的相关原理，进而提高实验学习质量。另外，教师可以借此培养学生严谨治学的精神，使其掌握科学高效的物理深层次探知方法，使其在问题解答过程中形成良好的科学责任意识。

以人教版高一物理必修第一册第四单元第二节“实验：探究加速度与力、质量的关系”课程为例，此项物理实验教学的目的是让学生学会用控制变量的方法，探究物理现象的内在规律，使其真正了解加速度与质量和力的关系。在实验教学过程中，为了帮助学生快速理解加速度的产生原理，使其知道加速度与力、加速度与质量的关系，教师可以创设实验问题情境，先提出一些问题，再让学生带着问题进行物理实验。

例如，针对加速度与力的定量关系实验，教师可以提出以下问题：同一辆小车在受不同拉力阻碍时，前进的速度分别是多少？观察实验现象，总结在不同力的作用下，同质量小车在滑动过程中会出现怎样的情况？根据多次实验结果，结合实验数据统计图，分析在质量不变的情况下，加速度与力之间是怎样的关系？

再如，针对加速度与质量之间的定量关系实验，教师可以设计以下问题：在小车运动阻力不变的情况下，逐渐加重小车的重量，其每次运动的速度分别是多少？小车运动速度逐渐变慢这一现象是否与质量变化有关？根据小车运动实验结果，分析加速度与质量之间有着怎样的关系？学生带着问题进行物理实验，能够进一步明确实验探知方向，同时，在实验过程中深入思考加速度与力和质量之间的关系，从而快速得出实验结论，明白物体运动快慢变化的内在原理。

物理教师创设实验问题情境，不仅可以激发学生对物理现象的好奇心，提高他们主动参与实验活动的积极性，还能使其快速了解小车运动变化的根本原理，提高其运用变量法探究物理规律的能力。

（二）依据实际学情，设计层次问题

对于高中阶段的学生而言，由于他们在成长过程中受到各种不同外在因素和内在因素的影响，会形成差异化的认知能力，也会产生个性化的学习需求。基于此，在设计物理探知问题时，教师要考虑上述特征，根据班级学生的真实学习情况，以及他们各自的实际认知能力，设计难易程度不同的层次化探知问题。这种问题设计思路既能让不同能力的学生通过探究符合自身认知水平的问题加深对物理理论的理解，还能有效增强学困生学习物理的信心，进而提高班级整体的学习积极性与认知效率。

以人教版高一物理必修第三册第十二单元第一节“电路中的能量转化”课程为例，教师需要根据班级学生的不同学习能力，设计由浅入深、由易到难的逐层递进式问题。如基础类问题：电热炉通电时，电能转化为内能，此时的能量转变是通过什么来实现的？功是能量转化的量度，当电能转化为其他能量时，做的是什么功呢？进阶類问题：根据水坝发电示意图，分析电流做功的实质是什么？电流做功时，电能会转化为哪种形式的能量？综合类问题：电风扇接电之后，发动机会带动风扇转动，此时的能量转化是什么？其中涉及哪些功率？功率与功率之间的关系又是什么？教师设计递进式问题，不仅可以让学生从基础出发，逐步了解单元重难点知识，还能有效减轻学困生的学习压力，使其产生挑战自我的意识，从而跟随学优生积极探究稍有难度的问题，提高班级整体物理学习效果。

（三）巧用类比分析，创设思考问题

类比分析是一种基于逻辑推理的研究型学习方法，具体指的是将某个学科知识点或相关问题，与已经掌握的知识或已有的学习经验进行客观比较，分析两者之间的相似之处与不同之处，同时，在此基础上深入分析问题结论，将其进行迁移推理，从而推导出相关物理知识的内在原理或内在规律。物理教师构建类比分析类问题探究情境，既可以启发学生的逻辑思维、迁移思维、推理思维，提高其关联性认知能力，还能使其掌握更高效的物理学习方法，提高其运用物理视角类比、分析、解答推理问题的水平。

以人教版高二物理选择性必修第一册第四单元第一节“光的折射”课程为例，本单元要求学生掌握光的折射定律，明白光的折射原理，理解光的折射率以及折射率的求法。针对上述课程目标，教师可以利用光的反射与折射实验构建类比分析情境，设计对比推理问题，帮助学生加深对单元知识的理解。

首先，教师用一面镜子做光的反射实验，让学生从不同角度观察光的反射现象，使其回忆光的反射定理。其次，教师利用玻璃缸、水和吸管做光的折射实验，引导学生对吸管进行细致观察，说出吸管在水中产生了怎样的变化。再次，教师利用棱镜做光的折射实验，让学生在与光的反射实验相似场景下进行折射知识的探究。最后，教师结合三个实验提出类比分析问题，如光的反射指的是光在传播过程中出现了怎样的变化？光折射实验中看到的吸管“错位”现象是否真的发生错位？从不同角度观察棱镜，分析不同视角下的光线具有哪些异同点？光的折射是光从一个介质射入另一个介质，其传播方向发生了怎样的改变？光的反射与光的折射有哪些相似之处？光的反射与光的折射有哪些不同之处？结合上述问题结果，推理光的折射原理。

教师引导学生对比分析实验现象，逐步回答實验问题，能够有效培养他们关联探知的意识，使其根据已有学习经验推理分析新知识，在类比研究过程中了解相似知识点的异同，进而加深对单元新物理理论的深层次理解，提高类比认知质量。

（四）结合拓展资料，设计物理问题

物理教师围绕教材中的单元知识点提出探知问题，很容易让学生产生枯燥感，降低其自主学习的积极性，影响课程认知效率。对此，为了改善这一情况，教师可以结合多样化的课外拓展资料，开展内容更加丰富的问题情境教学活动。比如，借助史料设计思考问题、利用生活现象设计探知问题等，以激发学生主动研究单元知识的兴趣，提高其自主认知的动力。

1.结合物理史料提出问题。

物理理论的确立都是经过了漫长而曲折的实验探究和理论验证过程，因此，物理知识不仅体现着古今中外物理学家不懈奋斗的精神，还包含富有逻辑的探知思路与规律。对此，在物理理论教学过程中，教师可以借助客观科学的物理学史料开展问题情境教学活动。在活动中，教师要设计探知问题，引导学生对科学家的理论研究思路进行深入分析，让他们通过解答问题逐渐理解物理知识的深层内涵，明白物理现象产生的根本原因，知道物理理论的来龙去脉，进而实现对学科知识的透彻理解。另外，教师可以借助物理学家的事迹培养学生严谨务实、不懈努力的精神，使其形成良好的科学素养。

以人教版高一物理必修第二册第七单元第二节“万有引力定律”课程为例，在融合物理史料的问题情境教学活动中，首先，教师提供一些与万有引力相关的史料信息，如伽利略对万有引力的解释、迪卡尔的解释、胡克的物理观点、卡文迪的引力常数知识、牛顿的引力实验等。其次，教师结合上述课外资料提出一系列拓展思考类问题，让学生通过找寻问题的答案逐渐加深对万有引力定律的认识。例如，针对物理史料，教师可以提出以下问题：伽利略认为行星的运动是依靠什么来维持的？开普勒认为行星运动与太阳有着怎样的关系？笛卡尔认为行星围绕太阳运动所依靠的动力是什么？胡克认为行星在运动过程中受到什么因素的影响？两者之间有着怎样的关系？牛顿认为一个物体无论以何种方式改变速度，都离不开力的作用，对此，他提出行星的运动与哪种力有着必然联系？上述物理学家对行星运动的探索说明了什么？不同阶段物理学家的观点体现了万有引力定律怎样的发展过程？万有引力定律的内涵是什么？教师引导学生结合课外资料解答问题，不仅可以开阔学生的物理视野，拓展其物理定律深入分析思路，还能使其充分了解物理定律的确立过程，进而真正明白万有引力定律的本质，掌握行星运动的内在原理。

2.结合现实案例提出问题。

物理理论本身来源于现实生活，无论是物理概念、物理公式、物理定律还是物理原理，都与实际生活有着密不可分的关系。对此，在问题情境教学过程中，教师可以根据单元知识点找寻与之相关的实际生活案例或趣味生活现象，结合真实发生的事件设计探知问题。然后，引导学生回忆以往的生活经验，或者带领他们重现物理现象，并结合真实情境提出相关物理问题，使其在现象分析和问题解答过程中透彻理解物理理论，深化课程认知。

以人教版高一物理必修第一册第四单元第六节“超重和失重”课程为例，教师可以利用多媒体课件展示日常生活现象，针对具体案例情境提出相关问题，让学生通过解答问题加深对超重和失重概念的理解，使其了解物体在上述两种状态下的受力情况，明白其中蕴含的动力学原理。

教师利用多媒体设备播放一段电梯运行视频。视频中，学生可以看到一个人站在电梯里的体重秤上，当电梯向上运动时，体重秤的数值会不断变化。对此，教师提出问题：向上运行的电梯，在启动的瞬间，其加速度的方向是什么？此时人受到的支持力与自身重力相比是大还是小？当电梯向上匀速运动时，人受到的支持力比自身的重力大还是小？当电梯快要到达目的地时，速度会逐渐减慢，此时加速度的方向是哪里？人所受到的支持力比自身的重力大还是小？学生通过观察视频中体重秤的数值变化，能够快速判断出在不同的情况下重力与支持力之间的大小关系，同时通过深入分析支持力、重力、物体运动方向之间的关系，能够进一步明确加速度在不同阶段的方向变化。然后，教师结合问题答案引出超重与失重的概念，引导学生根据真实生活现象理解超重与失重的动力学原理。

四、结语

综上所述，要想让问题情境教学发挥应有的作用，高中物理教师需要结合单元知识构建多元化的问题情境，根据实际学情，设计符合学生认知水平的探知问题，使其在解答问题的过程中深入理解物理知识，了解其中的规律与原理，进而实现深度认知，提高物理学习质量。