物理教学过程中的问题设计
论文类别：学科教学类
学段：中学
学科：物理
摘 要：物理教学过程中提出问题，探索问题，解决问题是很关键的。从认知心理学的角度看，恰当的问题设计不但可以活跃课堂气氛，激发学生学习兴趣，而且可以引导课堂方向，开启学生心灵，诱发学生思考，开发学生智能，调节学生思维节奏。因此，在物理教学设计中，特别要重视挖掘教材联系生活，精心设计问题。 关键词：物理教学 问题设计 突破点 情景创设 实验
引 言: 充分重视问题的设计并不断优化,才能真正使学生学得轻松、高效课堂效益才能得到真正的提高，而教师很少在教学过程中精心的设计问题，学生在学习的接受过程中缺少主动性思维，一定意义上变成了知识的被动接受者，面对物理教学的改革，面对新要求新目标的的教学，物理老师怎么才能更好的与时俱进，改善物理教学？本人就物理教学设计中，关于问题设计的教学设计谈谈自己的一些看法和观点。
一、引入的问题设计
新课引入是新的一节课的开始，其主要任务是进行知识的铺垫，创设新的物理情景，激发学习兴趣，唤起学生学习动机。这个环节的处理是否恰当，对整个课堂教学有着至关重要的影响，必要通过教师创设以学生为主体的、引人入胜的、具有探索性、启发性、创造性的物理情境，让学生在物理情境中积极地思考，主动提出相关的物理问题，旨在培养学生的科学思维方式，提升学生的思维能力。另外，在当前的物理教学过程中，由于各种原因而存在物理概念与规律的教育脱离物理情境与物理现象，思维和感知脱离的倾向。出现了物理教学枯燥无味、抽象难懂、定量与定性分离等问题。造成这种情况的一个主要原因就是不重视物理情境与物理现象的展示，有些教师甚至连演示实验都不做。因此在初中物理教学中必须重视物理情境的创设。在这个阶段，物理问题的设计要突出以下几点。
（一） 通过演示实验创设情境。
物理是一门以实验为基础的学科，而物理实验具有生动形象的特点在初中
物理教学中，有许多新奇有趣的演示实验，实验具有真实、直观、形象和生动的特点易于激起学生的兴趣，对中学生尤其是初中生，物理实验有很强的吸引力，极易唤起他们的直觉兴趣。实验引入，问题的设计要力求\"新奇、有趣\"。教师在此期间可做适当的引导，但不能帮学生设计。教师要要求他们必须在设计好实验以后才可以动手。在学生动手实验的过程中。教师要有意识地引导学生在每一步中，熟悉对现象、过程的观察方法，并不断地自问看到了什么?说明了什么?实验结果是什么?内在联系是什么?实验成败的关键是什么?这样，学生在好动、好玩的心理刺激下会积极参与，投入实验的全过程中。例如:可以围绕一节课所要解决的中心问题，让学生亲手操作、实验，其形式有做一做、试一试、画一画、赛一赛等、设计渗透实践性的引入环节，一般应注意：选用的实验宜小不宜大，花费时间少，但趣味性要强，启发性要大；要尽可能地渗透竞争因素。能充分激发学生的学习兴趣，唤起学生主动探索的动机，使他们产生强烈的解决问题的欲望。比如，在探究电磁感应条件教学中，在实验基础上得出用\"磁通量变化\"来概括感应电流产生的条件，可以说是一个很大的思维跨越。因此在现象与结论之间要设计一个有效的问题来构建一个支架，让学生通过支架，并运用已经具备的知识来内化新知识。在这里可这样设计：
问题1：是否线框和磁场有相对运动就有感应电流？引发学生进行讨论。
架设支架1：教师演示让线圈在匀强磁场中运动，观察现象。让学生发现相对运动不是本质，进而会结合实验比较分析得出：穿过闭合回路的磁感强度B发生变化是产生感应电流的条件。
问题2：磁感强度B不变条件下，会不会有感应电流产生？
架设支架2：教师演示：软线圈放入匀强磁场中，改变线圈面积S，观察现象。让学生讨论分析自主得出：产生感应电流的本质是磁通量发生变化，实现认识上的飞跃。有效问题得到了探索性解决，由此调动了学生追求成功的潜在动机，启发了他们积极主动独立去钻研，培养了学生勇于探索的精神。
在教学中我们可以充分利用物理学科的优势和学生对实验非常有兴趣的心理，精心筛选和设计一些跟教学内容有关的演示实验和趣味实验，并在演示过程中激发学生提出物理问题。通过物理实验可以使物理教学更加生动、直观，更有吸引力，更能调动学生主动参与，更好地培养学生的创新精神、形象思维和实
践能力。因此在物理教学中利用物理实验来创设问题情境是一条重要的途径。
（二） 利用现代化电教手段创设情境。
课堂教学由于受空间、时间的制约，许多物理现象不便或无法直接展示在学生面前。运用多媒体课件为学生的主动建构提供了大量丰富、生动形象的信息，根据教学设计的要求，经过图形动画文字、声音等处理，以一种逼真模拟的方式，将静态变动态，将微观或宏观庞大的物理过程进行模拟，创设思维情境，启迪学生思维，找到新旧知识的结合点，实现新一层次知识的自我建构。这些情境以其特有的声、光、图片、动画等生动、形象、鲜明的视听效果刺激学生的感官，增强观察对象的可见度和清晰度延伸视觉范围，起到激发学生的学习兴趣和想象力，维持学生对学习过程的全程注意力，优化课堂教学的作用。如，我们在讲到非宏观庞大的天体运动-《光的直线传播》这一节时，有一个日、月食如何形成的知识点。我们可以通过一个多媒体课件或影片展现整个日、月食形成的运动过程，使学生能生动形象的感知这一过程，让他们仿佛处于浩瀚的宇宙中观察这一现象。
（三） 通过生活中的现象创设情境。
物理知识来源于生活，\"生活即教育\"，生活中蕴藏着丰富的教育资源，生活中有物理。所以在教学过程中要注重激起学生回忆平时经常会见到一些现象来创设物理情境。我们就可利用这些现象，引起学生的兴趣，激发学生的思考。我们的教师在进行教学设计时，不妨认真地思考一下：学生在有关本节课的知识点方面已经积累了哪些生活经验，其中哪些对于课程学习是不利的，如何消除其不良影响；哪些对于课程学习是有益的，如何合理利用以激发学生的学习兴趣；设置什么样的教学情境，经历什么样的教学过程可以强化学生对相关知识的理解和掌握，可以让学生获得一份积极愉悦的情感体验；让学生合作攻关哪些研究课题，从事哪些实践活动能够提高其运用所学知识来分析问题、解决问题，乃至自主创新的能力等等。如我们讲《惯性》时，引导学生回忆我们在乘坐公交车时经常发生的现象，汽车突然启动或刹车时人们会后倾或前倾的现象，提问学生？或者在百米赛跑时问为什么同学们不能马上停下来等等。通过这些同学们亲身经历的现象，使他们仿佛置身其中，从而激发他们的学习兴趣，积极思考，探索结果。
（四） 通过学生动手实验创设情境。
对于有特殊历史背景的实验，教师应该在实验之前讲授相关的历史资料，对于部分学生(抽象有序思维者)，他们会因此有更大的积极性。而另有部分学生(抽象随机思维者)更加注重调节人机关，他们是一个团体关系融洽的保证。教师应该把他们分散到各个小组。这时，学生的兴趣除了操作兴趣以外，还有间接兴趣，学生会有一种历史使命感。如，设计的以下情境。阿基米德定律：讲阿基米德定律时，先讲阿基米德测出皇冠中是否含有银的故事以及曹冲称象的故事，然后，发给学生果冻和黄豆，分别来代替大象和石头，用盒盖来代替小船，在让学生重新做这个实验。
（五） 通过巧设问题创设情境。
问题情境就是把学生置于运用已经掌握的知识去研究新的未知问题的气氛之中，使学生在提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中学习。巧设问题是激发学生兴趣的一个手段! 子说过：\"学贵有疑，小疑则小进，大疑则大进\"!疑是学习的开端，思维的动力! 在物理教学中，根据学生的实际水平，结合教材中的\"想想议议\"，进行巧妙设题，启发学生动脑积极思维，多质疑、多解题，才能真正弄清楚物理概念、规律的内涵和外延，并提高表述能力!例如:在讲授《功》时，我通过实验首先设置如下问题情境:请同学们先用手指分别将放在桌面上的一个火柴盒和一个1 千克的祛码推动，同样的距离，感觉是否相同?再将1 千克的祛码分别推动1 厘米与推动1 米，感觉是否相同?然后展开问题研讨:你由看到的情景(或体验的情境)想到了什么?手指的感觉相同吗?为什么呢？学生通过自己亲身体验和独立思考，可以发现包含在物理过程中的两个独立的要素-力和距离，从而认识到为什么要引入\"功\"这一新的物理概念。通过情境引入问题，刺激学生思考，使学生从熟悉或感兴趣的物理情境中，发现问题、提出问题、研究问题和解决问题，促进学生主动的进行探究性学习。这是培养学生创新精神的一个主要途径。
情境教学是现代教学思想、教学理论、教学方式的体现，由于采用\"情\"\"境\"交融的教学方式，在激发学生的学习兴趣，发挥学生在学习中的主体地位，发展学生的思维能力，促进学生主动建构知识，提高知识迁移能力等方面彰显着独特的魅力，学生在具有物理内涵的情境体验中，得到良好的暗示和启迪，有效的培养了学生的问题意识和创新思维能力，使得现代课堂教学富有\"活力\"和\"灵性\"，
情境教学必定具有旺盛的生命力。
二、课程教学过程中问题的设计
新课教学是一节课的主体，这个阶段的问题设计非常关键，决定着学生能否顺利完成新知的探索。新授课问题的设计要紧扣新知的重点、关键和难点。这个阶段的问题设计要有利于学生发现知识的新点，实现知识的重点，以吸引学生集中精力解决、突破。
（一） 课程教学过程中问题的设计按时序分述如下： 1.切入新知的突破点时问题的设计
课程教学过程开始阶段的问题设计要指向明确，确保知识过渡和迁移的顺利进行。
例如我在讲授《动能定理和机械能守恒定律的应用》时，所设计的情景和问题：
[问题情景]水平面上有一固定光滑斜面，斜面高为h，已知斜面的倾角为θ，试求物块m从斜面顶端A由静止下滑至底端B时的速度为多大？（要求用三种方法分析）
分析：这里我要求用三种不同方法目的是让学生通过小组交流并回顾分析力学问题的两大角度，整理出两个方案：方案一：牛顿运动定律角度分析；方案二：能量角度理解，回忆动能定理和机械能守恒定律知识。最后总结解决动力学问题的基本方法和步骤
再如：我在讲授《动能定理和机械能守恒定律的应用》时在原有的情景基础上的变式：
变式训练1：如果斜面粗糙，已知其动摩擦因数为μ，求物块m从斜面顶端A滑到底端B时的速度大小？在进行变式训练1时先让学生讨论思考分析，然后让学生投影展示其解题思路和过程，我们会发现这个变式可以用运动学公式或用动能定理来分析。引导学生分析为什么不能用机械能守恒定律来解，从而加深学生对机械能守恒条件的理解。最后进行总结。
变式训练2：如果斜面为1/4圆周曲面，曲面光滑，其高度为R，求物块m从曲面顶端A滑到底端B时的速度大小？变式训练2的目的是让学生明确运动学公式解题的局限性，突出用能量观点解决问题的优越性。变式训练3：如果1/
4圆周曲面光滑，曲面高为h，水平面粗糙，已知水平面的摩擦因数为μ，求物块在水平面上滑行的距离S ? 变式训练3的目的是学生进一步深入理解能量观点解题的优越性，突出用动能定理在解决多过程问题过程中所具有的优越性。
一个普通的问题，经过情景的变化，可以引申出一系列问题，可以把许多重要知识包容进去，这就是富有教师个性特征
2.新授重要知识点时问题的设计
这个阶段的问题设计要有利于学生发现知识的新点，实现知识的重点，以吸引学生集中精力解决、突破。正是这些思想和认知问题驱动学生去追求知识、探索真理。教师通过挖掘教材，以问题为契机，精心设计，释疑解惑，帮助学生完成学习目标。在课堂教学中，教师要善于把教材中既定物理观点转化为问题，以展现知识的发生和发展过程，借助具有内在逻辑联系的问题设计，促使学生思考，逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，使学生真正成为意义的主动构建者。通过挖掘教材，设计问题，让问题在学生新的需要与原有水平之间产生冲突，激发了学生的学习动机，不断切入学生思维的最近发展区，不断地缩短学生原有水平与学习目标之间的距离，从而拓宽学生的心智品质。
3.关键点、难点的问题设计
这时的问题设计坡度要尽量减缓，要具有很强的启发性，便于学生理解问题关键，突破难点、学会新知。教师与学生之间的交互应在\"元认知级\"，即教师向学生提出的问题，应有利于促进学生认知能力的发展而非纯知识的提问。问题设计又要有适当的难度和梯度，即既要让学生有成功的可能，同时更要具有培养物理思维的价值，如一些能引起认知冲突的问题，能引起争论的问题，或一些能将认知一步步引向深入的后续问题等。教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上（即最邻近发展区），通过提问来引导思维，切忌直接告诉学生应该做什么，即不能包办代替学生的思维过程。
（二） 课程教学过程中问题的设计一般要注意以下几点： 1． 问题的设计要遵循学生的认知规律。
教师与学生之间的交互应在\"元认知级\"，即教师向学生提出的问题，应有利于促进学生认知能力的发展而非纯知识性的提问。教师与学生之间的交互应在\"
元认知级\"，即教师向学生提出的问题，应有利于促进学生认知能力的发展而非纯知识的提问。问题设计又要有适当的难度和梯度，即既要让学生有成功的可能，同时更要具有培养物理思维的价值，如一些能引起认知冲突的问题，能引起争论的问题，或一些能将认知一步步引向深入的后续问题等。教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上（即最邻近发展区），通过提问来引导思维，切忌直接告诉学生应该做什么，即不能包办代替学生的思维过程。
2.问题设计又要有适当的难度和梯度。
问题的设计要符合学生的知识背景，符合学生的思维现状。即既要让学生有成功的可能，同时更要具有培养物理思维的价值，如一些能引起认知冲突的问题，能引起争论的问题，或一些能将认知一步步引向深入的后续问题等。例如：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？
3． 要了解学生思维的特点。
问题的设计要有利于建立学生的思维模型，有利于培养学生的发散性思维和创造性思维。例如，教师可以通过这样一些问题来建立学生的思维模型：\"你的看法是……？\"\"你是怎么想？\"\"这是为什么\"等。使学生在学习中对问题保持敏感和质疑的心态，培养对科学知识的好奇心和求知欲以及一种勤于思考的习惯，培养创新思维。例如：在《电磁感应中能量的转化》中可以这样设计问题，非均匀磁场中的为什么线圈的摆动会很快减弱？通过以前的知识同学们会很快想到安培力做负功，机械能在这个过程中会减少，机械能转化为了电能。接着教师可以继续设置问题：那么在这个过程中能量是怎么化的呢？通过教师对这些问题的层层设计和师生间互动的问题讨论，就可以不断的激发出思维的火花，只有这样才能更好的对学生进行物理思维的的训练。
4． 要具有明确的指向性、较强的启发性。
精心设计富有启发性和指向性的问题，从而达到例、疑、理的有机统一。富有启发性和指向性的问题应具有探索性和开放性。仁者见仁，智者见智，这样的问题讨论能激发学生的好奇心和创造性，展现答案的多样性，拓展学生思维的广度和深度。这就要求教师在进行问题设计时，必须树立追求思维过程的理念，即讨论问题不只是为了得到结论，而是要宽泛地展现教学探究问题的过程
三、巩固阶段的问题设计
巩固阶段的问题设计要紧扣教学目标，集中精力紧抓教学重点和关键，以加深学生对新知的巩固和理解，同时还应该具有一定的开放性.教学中教师往往忽视讲解后的小结，而学生更是不知如何主动去总结，这就需有能够帮助学生整合自己学到的东西，使之结构化的方法。通过实践感觉问题训练单是一种训练元认知的有效方法，教师可以从学科学习的实际出发编制一份问题的训练单，发给学生。学生在学习时，按着问题的训练单自我提问，自我回答，以达到对整个过程的自我监控。如\"楞次定律\"教学，出示如下所示的\"学习结果自我总结问题训练单\"：
本节课我学到了什么？
本节课我有什么体会？
我对本节课的自主学习和实验探究有何感受？
本节课的问题解决主要采用了什么方式、方法？
本节课的学习对我的生活有什么影响吗？
学生们对照问题训练单认真地反思，教师发现学生准备差不多时，要求学生向身边同学说说自己的想法，并通过讨论相互补充促进提高。问题是放飞思维与想象的钥匙，问题的出现使学生产生解决问题的渴求，这种渴求就是一种学习的动力，一种创新的因素。因此教师要精心设计问题，给学生一泓创新的源泉。
四、总结
问题设计在物理课堂教学中的意义是重大的，它使教师主导作用和学生主体作用得到和谐统一。优化问题设计是优化物理教学过程的重要手段。在教学中，我们应该不断地进行问题设计的探索，以进一步改善教学过程，提高教学质量，促进学生的全面发展。
问题设计在物理课堂教学中的意义是一种教学观念问题，是教师主导作用和学生主体作用的和谐统一。它的思维核心功能在综合程序教学法的课堂教学实践中被越来越多的教师所认同。只有充分重视问题的设计并不断优化，才能真正使学生学得轻松、高效，课堂效益才能得到真正的提高 参考文献
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