基于问题驱动式教学法在高中物理

课堂教学中的实施路径研究

    李波

    随着新课改的实施，学生在课堂中的角色备受关注，而高中物理的学习普遍感到困难，传统的教学模式不再适应新的教学理念。在高中物理课堂教学中学生的主体地位显得尤为重要，就要求教师改变教学理念。本文以问题驱动式教学法为导向，从问题情境设计、问题探究引导、合作学习组织以及总结评价四个维度探讨人教版高中物理选择性必修第一册中的内容。进而构建一套具体的实施路径，以此为高中物理教学改革给予实践方面的参考借鉴，致力于提升学生的物理核心素养以及问题解决能力。

    一、引言

    伴随新一轮高考改革的不断推进，物理学科针对学生的科学思维、科学探究等核心素养提出更为严格的要求，传统教学模式已然难以契合育人方面的实际需求。而问题驱动式教学法以问题作为核心要点，借助创设真实且富有挑战性的问题情境方式，引导学生主动开展探究、进行合作交流，在解决问题这一过程中完成知识的建构以及能力的发展，与高中物理教学改革指向的方向达成契合。

    二、问题驱动式教学概述

    问题驱动式教学法是一种以学生为中心，以问题为导向的教学方法。其关键之处在于把本应进行学习的知识巧妙地融入进各种各样具体设置好的问题当中去，学生针对这些特定问题展开探究，进而对整个学习进程产生推动效果，最终能够达成知识方面的搭建以及能力范畴的发展态势。而这种教学法在问题的设置中注重问题的真实性与挑战性，强调问题与生活实际、学科前沿的联系，同时关注学生的主体性，要求学生在探究过程中的主动参与，同时在课堂教学中也要关注学科间知识的整合性，促使学生综合运用多学科知识，使学生综合素质得到提升。

    三、问题驱动式教学应用于高中物理课堂教学中的必要性

    （一） 破解传统教学痛点的需要传统高中物理教学中，教师常采用“满堂灌”的方式，将公式、定理直接传授给学生，学生缺乏自主思考与探究的机会，导致对知识的理解停留在表面，难以灵活运用。例如，在学习动量守恒定律时，学生可能机械记忆公式，但对“为什么碰撞过程中动量守恒”“如何应用该定律解决实际问题”等核心问题缺乏深入思考。问题驱动式教学法可以通过设计“台球碰撞后速度如何变化”“火箭发射时反冲现象的原理是什么”等问题，引导学生主动探究，从而深入理解物理概念的本质，破解“重结论、轻过程”的教学痛点。

    （二） 对接新高考改革的必要性新高考强调学生核心素养的培养与考查，物理学科核心素养涵盖着包含物理观念、科学思维以及科学探究、科学态度与责任等多方面。而问题驱动式教学法借助问题探究这一有着设计实验、收集数据以及得出结论等环节的过程，能对学生像推理、分析、建模这类的科学思维能力及科学探究能力进行有效培养。就比如在开展“实验：验证动量守恒定律”教学之时，如设计“如何设计实验验证两球碰撞过程中动量守恒？”的问题，使得学生自主完成设计实验方案、挑选合适器材、分析所得数据等一系列操作，此过程和新高考里面针对实验探究能力考查的要求直接相衔接，对培养学生核心素养起到促进作用。

    （三） 推动物理学科育人价值落地物理学科不单单是作为知识的一种载体，在培养学生科学精神、创新意识与社会责任方面也显得尤为重要。问题驱动式教学法通过学生生活实际设置情景化问题。例如：“如何利用多普勒效应监测车辆速度？”“光导纤维在通信中的应用原理是什么？”使得学生体会到物理同生活、科技之间紧密关联，对学生科学态度与社会责任感加以培养，推动着物理学科的育人价值，达到“教书”和“育人”相统一。

    四、问题驱动式教学在高中物理课堂教学中的实施路径

    （一） 精心设计问题情境，激发学生探究欲望

    1.基于教材实验创设的问题情境。教师完全能够依托教材中经典的实验，进而去精心设计出极富有启发性特点的问题情境。如在进行“动量守恒定律”的教学过程当中，以“两钢球碰撞”这一实验当作基础，巧妙地创设出类似这样的问题情境：“质量存在差异的小球碰撞之后，质量小的小球摆起所达到的高度为何会大于质量大的小球被拉起所呈现的高度呢？ 在这整个碰撞过程之中，又究竟隐藏着什么鲜为人知的规律呢？”引导学生仔细观察实验所出现的现象，从而使得学生能够萌生出探究碰撞过程中不变量的强烈欲望。

    2.结合生活现象设计的问题情境。设计该类问题时需要从学生所熟悉的生活现象找寻切入点，把物理知识同生活实际紧密结合在一起，进而成功创设出特定的问题情境。如在学习“全反射”这个知识点的时候，引导学生去细心观察“水中气泡特别明亮”这一典型现象，接着提出像“为什么水中的气泡看起来会格外明亮呢？”“钻石为什么能够闪耀夺目呢？”等一系列问题，使得学生能够从生活现象里敏锐发现物理相关问题，深切感受物理所具备的独特魅力。

    （二） 合理引导问题探究，培养学生思维能力

    1.引导学生提出假设与猜想。在问题情境创设后，教师应引导学生根据已有的知识和经验，对问题的答案提出假设与猜想。如在“弹性碰撞和非弹性碰撞”教学中，针对实验，教师提问“碰撞过程中动能是否守恒？”让学生结合实验现象猜想“当两球粘在一起时动能可能减少，而弹性碰撞中动能可能守恒”，培养学生的科学猜想能力。

    2.指导学生设计探究方案。以教材中的实验为依托，指导学生设计科学的探究方案。例如，在“实验：验证动量守恒定律”教学中，教师可引导学生讨论“如何利用气垫导轨和数字计时器测量滑块碰撞前后的速度？”“怎样处理实验数据以验证动量守恒？”让学生自主设计实验步骤，培养实验设计能力。

    （三） 有效组织合作学习，促进学生共同进步

    1.分组开展实验探究活动。以教材中的分组实验为基础，组织学生开展合作学习。例如，在“实验：验证动量守恒定律”中，将学生分为若干小组，每组4-5人，分别承担测量质量、操作气垫导轨、记录数据、处理数据等任务，合作完成实验探究。在“观察水波的干涉”实验中，小组合作观察干涉图样，分析“振动加强区和减弱区的分布规律”，通过合作交流，共同解决实验中遇到的问题，如“如何清晰观察到干涉条纹？”“怎样解释条纹的稳定性？”等。

    2.组织小组讨论与交流。针对教材中的疑难问题，组织小组讨论。如在学习“动量守恒定律的应用”时，以例题2“火箭炸裂”问题为例，让小组讨论“为什么火箭炸裂过程中动量守恒？”“炸裂后两部分的速度如何计算？”各小组发表观点，相互补充，形成共识。

    五、结语

    问题驱动式教学法在高中物理课堂教学中的应用，能够有效破解传统教学痛点，对接新高考改革需求，契合学生认知发展规律，推动物理学科育人价值落地。通过精心设计问题情境、合理引导问题探究、有效组织合作学习及及时进行总结评价等路径，结合教材将问题贯穿于教学全过程，能够激发学生的学习兴趣，培养学生的科学思维、科学探究等核心素养，提升学生的问题解决能力与创新意识。

    【本文系2024年黔西南州基础教育科学研究课题《问题驱动式教学应用于高中物理课堂教学中的路径研究 》研究成果，课题编 号：2024QXNZ181】

    （作者单位：普安县第一中学）