高職物理教學(xué)中“問題探究式”課堂教學(xué)模式初探

周伯生

摘 要：“問題探究”是建立概念和深入理解概念的一種重要方式，具有常規(guī)教學(xué)無(wú)法體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，是一種在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，運(yùn)用信息化教學(xué)方法讓學(xué)生通過體驗(yàn)物理規(guī)律的探究過程，來(lái)獲取新的知識(shí)，并將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)方式。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}探究；課堂教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，不利于學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，“問題探究式”課堂教學(xué)模式則是一種在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以教材為基本探究?jī)?nèi)容，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過個(gè)人、小組、集體等多種解難、釋疑的嘗試活動(dòng)，體驗(yàn)物理規(guī)律的探究過程，來(lái)獲取新的知識(shí)，并將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)方式。這一教學(xué)模式真正讓學(xué)生成了學(xué)習(xí)的主人，落實(shí)了學(xué)生的主體地位，有益于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的能力。下面以《功》一課為例，談一談我對(duì)這一教學(xué)模式的實(shí)踐和認(rèn)識(shí)。

1 教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)

1.1 知識(shí)與技能目標(biāo)

正確理解功的含義及做功的兩要素；

知道功的計(jì)算公式及各物理量的確切含義；

知道功是標(biāo)量，知道功的單位；

正確理解正功和負(fù)功的實(shí)質(zhì)；

初步了解摩擦力做功的情況。

1.2 過程與方法目標(biāo)

通過學(xué)生列舉生活實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生觀察思維能力；

通過討論提問，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，發(fā)現(xiàn)問題，概括問題的能力；

通過學(xué)生討論回答問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)解決未知問題的能力；

通過學(xué)生自己演示，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新精神。

通過internet互聯(lián)網(wǎng)，培養(yǎng)學(xué)生把現(xiàn)代技術(shù)手段應(yīng)用到學(xué)習(xí)上的能力。

1.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

讓學(xué)生感受到物理就在身邊，對(duì)生活中的科學(xué)有濃郁的興趣，并充滿探究的熱情，從而自覺地培養(yǎng)科學(xué)的精神和素養(yǎng)，學(xué)會(huì)以更科學(xué)的眼光看問題。

2 教學(xué)任務(wù)分析

功是一個(gè)抽象的物理量，通過列舉生活實(shí)例和播放錄像片段，可以讓學(xué)生有形象的概念。

為了引出與功相關(guān)的問題，給學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)討論的機(jī)會(huì)，并在bbs上大膽提問，營(yíng)造人人參與的教學(xué)環(huán)境。

研究力F與位移S有一定夾角如何求功時(shí)，采用類比法，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已知知識(shí)去分析未知問題，從而順利解決該教學(xué)疑點(diǎn)。

對(duì)于正功負(fù)功，從已得出的公式入手，讓學(xué)生倒推出前提條件，印象較為深刻。

摩擦力做功是難點(diǎn)，提醒學(xué)生以正功負(fù)功的條件為判斷依據(jù)，利用動(dòng)畫展示摩擦力不做功的情景，啟發(fā)學(xué)生利用手邊的學(xué)習(xí)用品做簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)來(lái)展示摩擦力做負(fù)功的情況，輕松解決個(gè)中難題。

對(duì)一開始學(xué)生提的問題，讓學(xué)生結(jié)合本堂課所得，利用internet互聯(lián)網(wǎng)查找資料，在bbs上交換答案，擴(kuò)展知識(shí)。

3 教學(xué)設(shè)計(jì)思想

在初中，學(xué)生盡管已初步接觸功的基本知識(shí)，但印象模糊，認(rèn)識(shí)膚淺，理解功這個(gè)抽象概念是教學(xué)難點(diǎn)。故一開始就以問題導(dǎo)入，回憶“功”的概念，列舉生活實(shí)例，播放錄像片段，給學(xué)生以感官刺激，營(yíng)造良好的教學(xué)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生打開思路，大膽設(shè)想，利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)交流，bbs又給了那些平時(shí)不敢當(dāng)眾發(fā)言的學(xué)生自由發(fā)表見解的機(jī)會(huì)，提出與“功”相關(guān)的問題。

教師對(duì)問題分類整理和歸納，引導(dǎo)學(xué)生一一討論，在引導(dǎo)中注意科學(xué)方法的滲透教學(xué)，注意因勢(shì)利導(dǎo)，問題切入層面由淺入深，理論聯(lián)系實(shí)際。如講解力F與位移S有一定夾角如何求功時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已知知識(shí)去分析未知問題，即碰到未知問題時(shí)，想辦法將其轉(zhuǎn)化到已知問題上，采用類比法，讓學(xué)生回憶平拋運(yùn)動(dòng)，學(xué)生自然就想到分解力F，還可進(jìn)一步探討分解位移S，從不同角度解決該教學(xué)疑點(diǎn)。

又如在討論靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力不做功或做正功的情形時(shí)，由于學(xué)生對(duì)摩擦力本身的理解不是特別透徹，因此會(huì)有較大難度。此時(shí)利用動(dòng)畫展示摩擦力不做功的情景能給學(xué)生一種形象的提示，從而類推到摩擦力做負(fù)功的情況。

當(dāng)然，動(dòng)畫不能替代實(shí)驗(yàn)，緊接著提示學(xué)生用手邊的學(xué)習(xí)用品來(lái)作簡(jiǎn)單的演示，讓學(xué)生在積極動(dòng)腦的同時(shí)積極動(dòng)手，從身邊的小事物中領(lǐng)會(huì)到物理知識(shí)的無(wú)所不在。

最后，本堂課開始學(xué)生提的相關(guān)問題也不能置之不理，讓學(xué)生結(jié)合已獲得的知識(shí)，利用互聯(lián)網(wǎng)廣加搜索，在bbs上相互答疑，從而實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的拓展與內(nèi)涵的延伸。

整堂課以網(wǎng)絡(luò)為大環(huán)境，以問題貫穿始終，學(xué)生不斷的提問，思考，討論，釋疑，教師在旁點(diǎn)撥引導(dǎo)，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，真正體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。

4 教學(xué)過程

[引入]初中已經(jīng)學(xué)過功的初步知識(shí)，請(qǐng)大家回憶，什么是做功？

（物體在力的方向上發(fā)生一段位移，這個(gè)力做了功。）

[提問]生活中有哪些做功的例子？

播放物體做功的實(shí)例錄像片段，調(diào)動(dòng)學(xué)生的感官，引發(fā)興趣。

[引導(dǎo)]關(guān)于功，有哪些想了解的，或有什么問題，請(qǐng)大家大膽設(shè)想，開闊思路，把能想到的關(guān)于功的問題都提出來(lái)，可以利用bbs進(jìn)行討論，并將問題留在bbs上。

問題涉及面廣，內(nèi)容有趣，出人意表，比如有學(xué)生問“做功與工作可以等同嗎”，“我們現(xiàn)在坐在這里是否也在做功”，“功能否用平行四邊形法則合成或分解”，老師從中挑選問題分類整理，可挑幾個(gè)代表性的問題念一下，立刻就能讓課堂氣氛活躍熱鬧起來(lái)，然后把幾類要討論的問題寫在黑板上。

[板書]

一、何時(shí)做功為零？

二、怎樣計(jì)算功？

三、有關(guān)功的基本知識(shí)。

四、正功和負(fù)功的意義。

五、摩擦力是否一定做負(fù)功？

[提問]針對(duì)第一個(gè)問題，請(qǐng)舉例，那些是不做功的例子？

分以下三種情況，分別舉例：

1.沒有力，就沒有功。

2.有力，沒有位移，也不做功。

3.有力有位移，但力與位移垂直，也不做功。

對(duì)于3還可舉勻速圓周運(yùn)動(dòng)的例子，一物放在平臺(tái)上隨平臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，向心力始終與位移垂直，所以不做功。

[小結(jié)論]勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力不做功。

[總結(jié)]做功的兩個(gè)必不可少的要素——力和力方向上的位移。

[板書] 一、做功的兩要素：力力方向上的位移

既然功的大小由力的大小和力方向上的位移的大小所共同確定，所以功的計(jì)算公式為：W=FS。

[板書] 二、功的計(jì)算公式：W=FS

[解釋]S為F方向上的位移。若F垂直于S，則W=0。

[提問]若S與F不同向也不垂直，該如何計(jì)算？

把F分解為S方向上的Fx和垂直于S的Fy，F(xiàn)y做功為零，W=FxS=FSCosθ

由此得出功的更普遍的計(jì)算公式：W=FSCosθ

[板書] W=FSCosθ

式中F為恒力，因?yàn)楣Ψ从车氖抢塾?jì)效果。

[深化]這種解決問題的方法是物理學(xué)中常用的方法。當(dāng)碰到未知問題時(shí)，想辦法將它轉(zhuǎn)化到已知問題上去，運(yùn)用已知知識(shí)分析未知問題。例如研究平拋，把未知的曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為已知的水平勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)。如同剛才，F(xiàn)與S不同向不垂直的情況為止，但同向和垂直都是已知，所以就采用分解法。當(dāng)然，除了分解力，還可以分解位移，方法類似。

已知了功的含義及算式，再來(lái)看有關(guān)功的基本知識(shí)。

[板書]三、功的基本知識(shí)：

先看功的單位。

[板書] 1.功的單位：J（焦耳）

[提問]1焦的物理意義？

------1牛的力使物體在力的方向上發(fā)生1米的位移所做的功為1焦耳。

[板書]1J=1N*1m=1Nm

[板書]2.功是標(biāo)量

功是標(biāo)量，并無(wú)方向，但有正負(fù)之分，這就是第四類問題。

[板書]四、正功和負(fù)功的意義：

[提問]根據(jù)公式，分析何時(shí)為正功，何時(shí)為負(fù)功？

當(dāng)0≤θ<π/2，Cosθ>0，W>0

當(dāng)π/2<θ≤π，Cosθ<0，W<0

當(dāng)θ=π/2，Cosθ=0，W=0

[提問]正功和負(fù)功的物理意義何在？

——正功，表示力在幫助物體運(yùn)動(dòng)，又叫動(dòng)力功。

負(fù)功，表示力在阻礙物體運(yùn)動(dòng)，又叫阻力功。

[深化]正功負(fù)功是同一物理過程從不同側(cè)面的描述，如馬拉車前進(jìn)，馬對(duì)車做正功，車對(duì)馬做負(fù)功，可見任一做功過程，既可從做正功的一方來(lái)表述，也可以從做負(fù)功的一方來(lái)表述。再比如，汽車在平路上行駛，受到地面對(duì)它的阻力，我們可說(shuō)阻力做負(fù)功，也可說(shuō)汽車克服阻力做功。再如，人上樓，若重力做了負(fù)100焦的功，也可說(shuō)，人克服重力做了100焦的功。所以正功負(fù)功僅是區(qū)別誰(shuí)對(duì)誰(shuí)做功的標(biāo)志，不能說(shuō)“正功負(fù)功方向相反”，也不能說(shuō)“正功大于負(fù)功”，它們僅表示相反的做功效果。所以一定要指明是哪個(gè)力做的功，或誰(shuí)對(duì)誰(shuí)做的功。

關(guān)于功的知識(shí)，我們基本都已了解，做功可以是重力做功，彈力做功，摩擦力做功。其中摩擦力在三種性質(zhì)的力中是比較難的，下面我們就來(lái)討論第五類問題，即摩擦力做功的情況。

[板書] 摩擦力做功：

[提問]是否有摩擦力不做功的例子？（分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力）

動(dòng)畫展示：

推桌子不動(dòng)，地面對(duì)桌子的靜摩擦力不做功。

把木板從滑塊下抽出，木板對(duì)滑塊有滑動(dòng)摩擦力，但滑塊無(wú)位移，所以不做功。

[小結(jié)]位移指的是受力體對(duì)地的位移。

[提問]是否有摩擦力做正功的例子？同樣也分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力兩種情況，可用手邊的學(xué)習(xí)用品來(lái)個(gè)小演示。

手托書本由靜止沿水平方向起動(dòng)，手對(duì)書的靜摩擦力做正功。

本子放書上，書向右一拉，本子雖向右位移，但相對(duì)于書向左位移，受滑動(dòng)摩擦力向右，與位移同向，所以做正功。

如此信手拈來(lái)的實(shí)驗(yàn)儀器，如此簡(jiǎn)單易做的實(shí)驗(yàn)演示，點(diǎn)燃了學(xué)生的思維火花，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，從動(dòng)手中得到樂趣，在樂趣中解決問題。

[擴(kuò)展]解決了這五大類問題，同學(xué)們自己提出的問題就有自己來(lái)回答的基礎(chǔ)了。大家可以通過互聯(lián)網(wǎng)查找想要的資料，在bbs上相互幫助解答本節(jié)課剛開始時(shí)提出來(lái)的疑問。

5 案例分析

“功”屬于概念課，而探究是建立概念和深入理解概念的一種重要方式，具有常規(guī)教學(xué)無(wú)法體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。這堂課我主要采用的是問題探究，引導(dǎo)學(xué)生不斷提問，以問題為契機(jī)，將重點(diǎn)知識(shí)分類討論。每一個(gè)自己提出的問題都由自己來(lái)解決，從中既學(xué)到了思考方法，又獲得了很大成就感，對(duì)于物理的熱情也更加高漲。特別重要的是，它讓學(xué)生嘗試了如何提出問題。如今很多學(xué)生都只會(huì)被動(dòng)接受，心里有很多不解之處，但卻提不出問題，或者根本不知道哪一些是有意義的問題。所以學(xué)會(huì)提問是當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)然，想通過一節(jié)課就達(dá)到這個(gè)目的顯然是不可能的，但我們可以嘗試著在平時(shí)的教學(xué)過程中多多滲透問題探究式教學(xué)方式，幫助學(xué)生逐步的提高這方面的能力，這對(duì)于將來(lái)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)具有非常積極的意義。

但讓學(xué)生提出問題時(shí)，教師要注意把握時(shí)間，而且要做好充分的準(zhǔn)備應(yīng)付出乎意料的問題，所以就要求教師在課前能盡量考慮周全，不放過一個(gè)小細(xì)節(jié)，當(dāng)然這也要求教師有相當(dāng)?shù)姆e累。

就教學(xué)手段而言，信息技術(shù)是本堂課主要采取的輔助工具，互聯(lián)網(wǎng)讓學(xué)生在有限的課堂內(nèi)體驗(yàn)到無(wú)限的知識(shí)內(nèi)涵，走進(jìn)教室的同時(shí)也走向了廣闊的物理天地，在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中不斷領(lǐng)略到現(xiàn)代科技的魅力，實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)信息交流既保證了個(gè)體的獨(dú)立性，又實(shí)現(xiàn)了群體的互動(dòng)性，讓學(xué)習(xí)更為自主，更為開放。