問題引領(lǐng)下的物理實驗創(chuàng)新課堂

葉孫華

摘? ?要：通過設(shè)置核心問題引領(lǐng)整個課堂教學(xué)，通過創(chuàng)新實驗達(dá)到問題的有效解決，這是一種高效而又簡潔的課堂教學(xué)模式，它從真正意義上培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，同時激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：問題引領(lǐng);實驗創(chuàng)新;課堂教學(xué);核心素養(yǎng)

李政道曾說：“求學(xué)問，先學(xué)問;只學(xué)答，不學(xué)問，非學(xué)問?！睈垡蛩固挂苍f：“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要?！弊阋妴栴}的重要性，問題既是知識的源泉，也是思維的起點，有問題才會引發(fā)出思考，思考的力量是巨大的[ 1 ]。在課堂教學(xué)中，教師圍繞事先設(shè)計好的幾個核心問題來展開教學(xué)，也不失為一種良策。

1? 問題引領(lǐng)課堂教學(xué)

一堂課，有了問題引領(lǐng)，就不顯得凌亂而沒有頭緒，而是井井有條，層層推進(jìn)，思路清晰;有了問題引領(lǐng)，課堂就不再平鋪直敘，沒有重點、難點，而是詳略得當(dāng)，重點突出;有了問題引領(lǐng)，課堂不再死氣沉沉，不再是教師的獨角戲和“滿堂灌”，而是師生互動、生生互動、生媒互動，整個兒生機勃勃，充滿著思維的火花。

課堂教學(xué)中，提出高質(zhì)量的問題至關(guān)重要，決定教學(xué)的成敗。在課前，教師一定要精心設(shè)計好問題，問題是教師思考的結(jié)晶，體現(xiàn)了教師教育功力的深淺。固然不同的教師有不同的教學(xué)風(fēng)格，會有不同的個性化設(shè)計，但是一些重要的原則、共性的東西必須遵守。首先，問題要力求直接明了、簡明扼要，讓學(xué)生一看就明白，很清楚是問什么;其次，問題要有主體性、針對性，把握準(zhǔn)難度梯度，針對不同層次的學(xué)生主體，應(yīng)設(shè)不同難度梯度的問題;第三，核心問題要力求少而精，課堂教學(xué)不能追求面面俱到，“少則得，多則惑”，有舍方有得，讓核心問題具備思維的廣度與深度;最后，在設(shè)計時還要兼顧到問題的生成性、趣味性、時代性等。教師在教學(xué)實踐中，如果能把一些好的問題記錄、收集起來，建立起一個“問題庫”，那么對自己今后的教學(xué)以及與人分享都是很有意義的。

舉例來說，新課教學(xué)：勻變速直線運動實例——自由落體運動（魯科版）。第一個問題：“如果沒有空氣阻力的影響，物體下落的運動將會怎樣？”物理來源于生活，物體的下落是很常見的運動，由于空氣阻力的存在，讓物體下落的運動變得雜亂無章、一葉障目。教師可以演示牛頓管的實驗，播放在月球上物體下落的實驗視頻等。從物體下落的運動中抽象出自由落體運動（與“實際物體抽象為質(zhì)點”是同樣的方法）。第二個問題：“自由落體運動是一個怎樣的運動？”采用科學(xué)探究的思路，利用打點計時器來做實驗，通過處理紙帶判斷其運動性質(zhì)，進(jìn)而求出自由落體加速度，學(xué)生親手實驗、親自計算、進(jìn)行小組合作交流。第三個問題：“如何運用自由落體運動規(guī)律解決問題？”先推導(dǎo)出自由落體運動的規(guī)律（公式），再舉一題難度適當(dāng)?shù)牡湫屠}來講練。一堂課下來，就是很簡潔的三個核心問題，清晰明了、干脆利落、主題鮮明，把培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)貫穿始終。

另外，習(xí)題課、試卷講評課、高考復(fù)習(xí)課、實驗課等不同課堂類型，都可采納問題引領(lǐng)的教學(xué)模式，取得良好的教學(xué)效果。

2? 問題激發(fā)實驗創(chuàng)新

創(chuàng)新是人類特有的認(rèn)識能力和實踐能力，是人類主觀能動性的高級表現(xiàn)，是推動民族進(jìn)步和社會發(fā)展的不竭動力。教師是人類靈魂的工程師，更要有創(chuàng)新的觀念、創(chuàng)新的思維和創(chuàng)新的行動。

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，歷年來高考物理實驗題往往得分率都很低，說明在日常教學(xué)中教師對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是不足的。僅憑幾個學(xué)生實驗和演示實驗，或用實驗視頻來代替學(xué)生動手操作，這些都是無法滿足學(xué)生在提升實驗素養(yǎng)方面的需求。如果教師能夠轉(zhuǎn)變觀念，既把實驗作為教學(xué)的重要內(nèi)容，又把實驗當(dāng)作解決問題的重要手段，這樣就能取得一舉多得的效果。一方面，學(xué)生動手操作機會大大增加，手腦并用，在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰吞骄烤?另一方面，對課堂中教師預(yù)設(shè)的核心問題提供很好的解決辦法，使學(xué)生在實驗過程中加深對理論知識的理解，從實驗中得出結(jié)論更令人信服，而且讓人感到直觀。實驗服務(wù)于問題解決，問題激發(fā)教師實驗創(chuàng)新。因此，教師要發(fā)揮創(chuàng)新精神，積極創(chuàng)造條件，借助新技術(shù)、新手段，盡可能地拓展演示實驗、開設(shè)更多的學(xué)生分組實驗。

舉例來說，圍繞以下問題：渦流是怎么產(chǎn)生的？生活是創(chuàng)新的源泉，可以利用生活中常用的電磁爐來設(shè)計實驗。①錫箔紙?zhí)鴦訉嶒灒簩A形錫箔紙中間挖個小洞，套在塑料管上，然后把它們放在工作中的電磁爐上，會觀察到錫箔紙會上下跳動（激發(fā)學(xué)生興趣）。②電磁爐照明實驗[ 2 ]：在電磁爐上燒水，同時把接有小燈泡的單匝線圈放到電磁爐表面，學(xué)生觀察到小燈泡居然可以發(fā)光。③火柴自燃實驗： 準(zhǔn)備幾根火柴，電磁爐上事先放置好一塊金屬板，電磁爐正常工作時取3根火柴放在金屬板上，金屬板上的火柴自動點燃了，如果往金屬板上滴幾滴水，發(fā)現(xiàn)會有水蒸氣產(chǎn)生。部分學(xué)生會產(chǎn)生這樣的困惑：“電磁爐能否直接把火柴點燃呢？”為此，教師可以設(shè)計一個對比實驗，把火柴直接放在電磁爐表面，發(fā)現(xiàn)火柴并未被點燃，由此就可以排除電磁爐點燃火柴的可能性（既直觀，又能加深對渦流的理解）。針對上述問題，還能設(shè)計出各種各樣有趣的實驗來，老師們一定要不斷探索、勇于創(chuàng)新。

3? 問題引領(lǐng)下的實驗創(chuàng)新課堂設(shè)計

教案就猶如是教學(xué)的工程設(shè)計圖，課前要精心設(shè)計，課中要按教案精心組織。一般教師只有在開公開課時，才會把課做到最精致的設(shè)計，從他們設(shè)計問題、設(shè)計實驗的角度就可以知曉。的確，真正一堂質(zhì)優(yōu)物理課，是離不開好的問題引領(lǐng)與實驗創(chuàng)新，這也是符合科學(xué)道理的。伽利略開創(chuàng)的科學(xué)研究方法：觀察現(xiàn)象→提出問題→猜想與假設(shè)→數(shù)學(xué)推理→實驗驗證→修正和推廣，其中包含了提出問題和實驗探究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。下面以同課題組中一位老師上的公開課為例，來闡述問題引領(lǐng)的實驗創(chuàng)新課堂設(shè)計。

新課教學(xué)：電能的遠(yuǎn)距離傳輸（人教版）。課前，通過SPOC平臺（智慧課堂系統(tǒng)），給學(xué)生推送微課，并發(fā)送與微課相關(guān)的課前導(dǎo)學(xué)案，引導(dǎo)學(xué)生對重、難點的學(xué)習(xí)和鞏固。在課堂內(nèi)，通過創(chuàng)新實驗（分組實驗）讓學(xué)生進(jìn)行探究，使學(xué)生真正弄懂以下問題;為什么高壓輸電能夠大大減小電壓損失和能量損失（事實勝于雄辯）、U2與U損的區(qū)別以及幾個電學(xué)量間的關(guān)系如何。其中，學(xué)生最容易把U2與U損混為一談，通過實驗數(shù)據(jù)測量，讓學(xué)生深有體會，從而解決教學(xué)中的難點問題，這是一個創(chuàng)新之舉。更難能可貴的是，讓學(xué)生真正動手去做實驗、去做探究，把培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α⑽锢韺W(xué)科核心素養(yǎng)真正落到實處。

提供給每小組的器材：學(xué)生電源（4V交流電，替代發(fā)電廠的輸出電壓）、學(xué)生變壓器（兩個，升壓與降壓），萬用表，交流電壓表、電流表，小燈泡（3.8V、0.8A，當(dāng)作用戶），電阻（30Ω，替代輸電導(dǎo)線的電阻）等。

全班學(xué)生分成9個小組，按照電路圖，分別設(shè)計實驗完成以下任務(wù)：

實驗1：驗證U2增加，I2減?。?-3組完成，如圖1所示）;實驗2：驗證U損=I2r線（4-6組完成，如圖2所示）;實驗3：驗證U3 = U2 - U損（7-9組完成，如圖3所示）。

（教師：請同學(xué)們按照分組要求，根據(jù)實驗導(dǎo)學(xué)案的要求進(jìn)行測量;教師：請每一組選代表來回答實驗數(shù)據(jù)說明了什么？）

一堂課不可能做到面面俱到，應(yīng)該先從整體上去評價，如果能帶給聽課者一種舒服的感覺和美的享受，那就是一堂好課。另外，在細(xì)節(jié)刻畫上，一堂好課一定會有諸多亮點。

4? 結(jié)語

老子《道德經(jīng)》有云：“道可道，非常道;名可名，非常名”。教無定法，課堂教學(xué)是一門藝術(shù)，只有我們不斷感悟、不斷追求、不斷創(chuàng)新，才能到達(dá)藝術(shù)的高峰。教學(xué)設(shè)計時，盡量在問題設(shè)計與實驗設(shè)計方面多下功夫，力求打造出一堂物理味十足的好課，一堂好課就好像一潭清澈的泉水、一片晴朗的天空。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳蘭紅.加強問題引領(lǐng) 培養(yǎng)核心素養(yǎng)[J].物理教師，2016（12）：20-23.

[2]趙惠松.核心素養(yǎng)理念下的物理課堂教學(xué)[J].物理教學(xué)，2018（5）： 6-9.