创设问题情境 助力物理教学

练海元

(福建省寿宁县第一中学 355500)

高中物理教师在创设问题情境时应结合自身的教学经验，重点关注学生的基础水平和兴趣点，理解学生在学习不同难度物理知识时的不同接受能力，把握不同学生在学习过程中的能力差异，着重围绕学生不易理解的知识点进行设问，同时给学生留下思考的时间，对学生思考的不同角度及时加以肯定和鼓励.在与具体的实际生活相结合的时候，要找到物理知识和实际生活相结合的最佳切入点，创设学生能够理解的知识和生活情境，以降低学生主观上对物理难度的过高判断，从而在问题的引导下主动思考，进而顺利地掌握相关的物理知识.教师在备课的过程中要提前对学生可能会有疑问的角度和方向进行设想，站在学习者的角度，对物理问题进行分步骤解答.在物理课堂的教学过程中，教师要注重和学生一起剖析问题，重点发挥学习者在学习过程中的主体性，帮助学生在实践和学习的过程中提高物理综合素养.

1 创设问题情境，助力平抛运动教学

平抛运动是高中物理知识的重要知识点之一，其中引导学生建立起将平抛物体运动中的力分解到水平和竖直两个方向的思想是教学的关键.为了使学生更好的掌握平抛运动相关的规律，在课堂上，教师可以通过扔粉笔头等方式帮助学生加深对平抛运动真实性的感受，建立直观思维形象，同时，教师还可以提前在网上找到有关物体平抛的视频，或是小球在平抛运动过程中的频闪图片，播放给学生观看，让学生直观的了解到平抛过程中物体的运动方式和活动路线.对于小球平抛运动的习题，可创设如下问题情境，借助对问题的剖析完成教学活动：将两个质量相同的A、B两个小球分别从如图1所示高和宽均相同的台阶边缘位置水平抛出，A球从第一级抛出，B球从第四级抛出，两球均落在第五级边缘的M点，不考虑空气阻力.

图1

问题：(1)两小球下落时间有怎样的关系？(2)两小球初速度之间有怎样的关系？(3)落到M点时，两小球动能有怎样的关系？(4)落到M点时两小球的速度方向是否相同？

2 创设问题情境，助力万有引力教学

万有引力部分涵盖的知识点较多，主要有开普勒三大定律、万有引力定律，还涉及到行星运动过程中的能量转化问题.这一知识点的情景较为抽象，重点是建造“天上”和“地下”地下两个模型.高中物理教师在引导学生对这一易忘知识点的学习过程中，可以适当科普一些天文知识，引导学生对万有引力原理历史发展背景有所了解，建立起与物理知识的生活情感联系.教学中为使学生更好的掌握该部分知识，可创设如下问题情境：2019年7月一颗名为“2019OK”的小行星与地球擦肩而过，该小行星与地球围绕太阳公转的轨道如图2所示，图中M、N两点为地球轨道与小行星轨道的交点，且地球与小行星均沿逆时针方向运动，已知该小行星围绕太阳公转的周期为2.72年，忽略其他天体的影响.

图2

问题：(1)该小行星公转轨道的半长轴约为地球公转半径的多少倍？(2)地球和小行星分别运动至N点时的加速度大小之间的关系如何？(3)小行星在近日点和M点速率大小关系如何？(4)在运动的过程中，地球和小行星的机械能是否守恒？

3 创设问题情境，助力机械能教学

机械能守恒定律在高中物理中占有重要地位.为使学生能够灵活运用机械能守恒定律知识分析相关物理问题可创设如下问题情境开展教学活动：如图3所示，弹簧的一端固定在O点，另一端和小球相连.小球套在水平固定的粗糙直杆上，弹簧和直杆在同一竖直平面内，杆上ab=bc，b在O点正下方，在a、d两点弹簧的弹力大小相等.开始时小球静止在d点，某时刻给小球一个初速度v0，使其向右运动，经过c、b两点的速度分别为vc，vb，到达a点时的速度更好为零.

图3

问题：(1)若在a点给小球一水平向左的初速度v0，其能否到达地d点？(2)若在a点给小球一水平向左的初速度v0，其经过b点时的速度是否大于vb？(3)若在a点给小球一水平向左的初速度v0，其经过c点时的速度有多大？

4 创设问题情境，助力静电场教学

高中物理静电场部分的讲解在力学和电磁学的中间，核心内容主要是讲述电场的概念以及电场特性的物理量，涉及很多的物理概念，为避免学生在学习过程中搞混，构建物理模型，分类进行情境教学十分重要，对帮助学生深入理解相关概念，学习概念之间的联系和差异具有重要作用.同时，这一章的概念也是对学生物质观念认知的巨大突破，静电场涉及的微观粒子，如电子，金属中的正离子，等离子体等都不容易用肉眼直接观察到，教师在演示的过程中，可以通过阴极射线管实验，向学生展示荧光板上的线迹，帮助学生直观感受电子束在磁场作用下的偏转，从而认识到电子等的真实存在.教师还可以通过静电场点亮日光灯等一系列实验，激发学生的好奇心和求知欲，在讲解完相关的概念后，教师可以创设如下问题情境要求学生思考、回答：如图4所示装置，虚线为电场线，a、b、c为电场中的三点，a、c在中间水平虚线上的等势点到b的距离相等，b为中间水平虚线的中点.电场线关于水平虚线的垂直平分线对称，一电子从a经过b运动至c点.

图4

问：(1)电子在a、b、c三点电势能的大小关系如何？

(2)a、b、c三点的电场强度关系如何？

(3)电子从a→b和从b→c的过程中电场力做功大小关系如何？

从图中可以判断出电场线的方向从右指向左，电子从a→c运动的过程中电场力做正功，电势能依次减小，a点的电势能最大，b点次之，c点最小；判断电场强度需要依据电场线的疏密，c点最密，b点次之，a点最稀疏，因此电场强度的大小关系为：Ec>Eb>Ea；因a、c在中间水平虚线上的等势点到b的距离相等且电场力做功只与初末位置有关，因此，电子从a→b和从b→c的过程中电场力做功大小相等.

高中物理教学中为进一步提升为课堂教学效率，应结合学生学习实际以及自身授课经验，积极创设相关的问题情境，活跃课堂氛围.在实际课堂教学中，围绕具体的学习主题、有效创设学习情境可以激发学生的学习热情，加强学生对实际生活和物理知识联系的理解.在高中理科当中，由于大多数的原理十分枯燥，教师通过创设特定的问题情境，可以有效构建其具有系统性，结构性的物理知识框架，从而加深学生对物理知识的记忆和理解，同时可以将学生的好奇心与具体的解决问题的过程相联系，引导学生主动探究物理知识原理，增强对物理学习的信心和兴趣.在传统的物理课堂中，教师往往会为了节省教学时间，忽略对学生接受能力和学习兴趣差异的了解和关注，打消了学生的学习积极性，使得物理课堂沉闷枯燥，而将物理知识与实际生活相结合，可以激发学生通过自身的生活实践经验来考虑问题，增加学生看待物理知识问题的角度和切入点，帮助学生了解物理知识在生活中的实用感和美感，从而提升了学生的理性思维能力、创新能力等一系列发现问题，解决问题的能力，获得物理学科综合能力的大提升.就像物理变化过程由量的积累逐渐演化成为质的突变，往往是事物达到极端状态下之后才会产生变化，在物理学习过程中，也应当理解量变到质变的法则，不断剖析物理原理变化的状态，达到物理综合水平的质变提升，真正的理解与掌握所学.