曾長興

《普通高中物理課程標準（實驗）》指出：高中物理課程應(yīng)促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實踐、勤于思考.建構(gòu)主義認為：“學習不應(yīng)該被看成是對于教師授予知識的被動接受，而是學習者以自身已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)主動的建構(gòu)活動”.培養(yǎng)學生學習物理的興趣，提高學生分析問題、解決問題的能力，是我們教學實踐的重點和難點.“問題·探究·建構(gòu)”教學模式充分發(fā)揮學生的主體作用，激發(fā)學生對物理的學習興趣和學習熱情，對提高學生的探究能力，促進學生進行創(chuàng)造性地學習具有極大的意義.

1 “問題·探究·建構(gòu)”教學模式的基本結(jié)構(gòu)

“問題·探究·建構(gòu)”教學模式，就是在新課標以人為本的教學理念和建構(gòu)主義理論的指導下，教師圍繞教學目的、重點難點，創(chuàng)建一個學生熟悉的“問題”情境，引導學生在“探究”中自主、合作學習，幫助學生“建構(gòu)”起有意義的知識，促進學生的認知、技能、情感全面發(fā)展的一種教學模式.該教學模式根據(jù)學生已有的知識或經(jīng)驗，將物理知識轉(zhuǎn)化為物理問題，將物理問題融合到具體的情境之中，師生雙方圍繞問題進行多元、多角度、多層次的探究和建構(gòu).

“問題·探究·建構(gòu)”教學模式的教學程序：問題→探究→建構(gòu).“問題”是指學生在日常生活、學習中發(fā)現(xiàn)并提出有價值的科學問題或由老師創(chuàng)設(shè)的問題情景；“探究”是指學生對自己或教師提出的問題進行主動的自學、探討、交流；“建構(gòu)”是指學生在探究過程中感受、理解、掌握物理知識的本質(zhì)，形成物理模型以解決現(xiàn)實問題.

“問題·探究·建構(gòu)”教學模式的教學目標：讓學生在熟悉的問題情境中發(fā)現(xiàn)和提出問題，并能在新的問題情景中尋求解決問題的方法，讓學生在問題解決的過程中養(yǎng)成自覺的學習態(tài)度和自主學習的習慣，最終形成合理的認知結(jié)構(gòu)和完善的能力結(jié)構(gòu).

2 “問題·探究·建構(gòu)”教學案例分析

“向心力”一節(jié)是高中物理粵教版必修二第二章第2節(jié)內(nèi)容，該節(jié)內(nèi)容的重點是如何幫助學生構(gòu)建向心力的概念以及探究向心力的大小，難點是運用向心力知識解釋有關(guān)現(xiàn)象，解決實際問題.現(xiàn)用“問題·探究·建構(gòu)”教學模式實施課堂教學，教學過程設(shè)計如下：創(chuàng)設(shè)情境，激起思維→自主探究，引出問題→體驗感悟，構(gòu)建新知→誘導發(fā)現(xiàn)，實驗探究→拓展提高，建構(gòu)模型.

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，激起思維

亞里士多德說過“思維自疑問和驚奇開始.”在教學過程中，教師緊扣教學內(nèi)容，借助實驗和多媒體創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)置懸念，有效地調(diào)動了學生的求知欲，把學生引入知識的海洋.

情境1 教師手持開口水杯演示“水流星實驗”， 如圖1所示，提問：能否做到讓水杯口朝下而水不流出呢？

情境2 教師播放一段“雙人花樣滑冰”片段，如圖2所示，提問：女運動員為什么不沿直線飛出去而沿著一個圓周運動？

圍繞本節(jié)課的教學目的、重點難點，教師分別利用實驗和視頻，從生活實際創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)學生把生活與物理聯(lián)系在一起的習慣，“水流星”演示實驗現(xiàn)象使學生產(chǎn)生懸念，激發(fā)好奇心和探究欲望，“雙人花樣滑冰”讓學生獲得情感體驗，增強民族自豪感.

2.2 自主探究，引出問題

物理學是一門自然科學，研究的是我們身邊的一些事物，讓學生利用身邊的物體設(shè)計小實驗，更能激發(fā)學生的學習興趣.在上述情境下，教師沒有馬上得出向心力的概念，而是先拋出以下問題：

問題1 要使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，可以怎么做？

問題2 小球在光滑的水平面內(nèi)做勻速圓周運動受到哪些力？是什么力使小球做勻速圓周運動？這個力有什么特點？

通過自主探究，學生在觀察、體驗、感悟中思考小球做勻速圓周運動受到的合外力是哪個？這個力起到什么作用？這些問題將學生帶入實驗探究的物理情況中，為更深入地開展思維和探究活動提供基礎(chǔ)和動力.學生分小組進行小球做勻速圓周運動的簡易實驗，然后小組交流，展示自己的實驗成果，如圖3所示.

2.3 體驗感悟，構(gòu)建新知

教師在學生發(fā)現(xiàn)問題后，并沒有立即給出向心力的概念，而是向?qū)W生展示如圖4所示的自制“向心力演示儀”，引導學生體驗、探究：

探究1 如何用1個乒乓球提起一個盛有水的礦泉水瓶？

探究2 改變乒乓球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動半徑、轉(zhuǎn)速，討論影響向心力大小的因素有哪些？

歸納總結(jié)：（1）向心力的方向時刻指向圓心；（2）向心力不是某一具體的力，其實是圓周運動的合外力；（3）向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小.

教師通過情境、問題、探究，順利而自然地讓學生經(jīng)歷了向心力概念的建構(gòu)，讓學生深刻地理解向心力的概念.同時，學生在體驗的過程中感悟到影響向心力大小的因素，更重要的是培養(yǎng)了學生的提問意識和探究能力.

2.4 誘導發(fā)現(xiàn)，實驗探究

上述實驗，只能定性地得出影響向心力大小的因素，為了進一步定量地探究向心力的大小F與物質(zhì)的質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動的角速度ω、轉(zhuǎn)動半徑r的關(guān)系，教師展示“向心力演示器”如圖5所示，通過視頻讓學生掌握儀器是如何工作的，最后讓學生四人一組定量驗證，并最終得到F=mω2R或F=mv2R.

學生親歷實驗驗證的過程，體驗成功的樂趣，提高了學生的動手能力，激發(fā)了學生的學習興趣，也培養(yǎng)了學生養(yǎng)成嚴謹、細致、耐心的實驗素養(yǎng)和團結(jié)協(xié)作的團隊精神.

2.5 拓展提高，建構(gòu)模型

向心力是物體做勻速圓周運動時所受到的合外力，這在教學中是個難點，但同時也為物理模型的建立提供了生動的素材.為強化和檢測學生對向心力的掌握情況，教師設(shè)計如下問題：

問題1 行車拐彎、老鷹在天空盤旋、小鋼球在碗中沿碗壁作圓周運動時，其向心力有什么特點？

問題2 “水流星”和“雙人花樣滑冰”的運動有何區(qū)別？

教師引導學生對自行車拐彎、老鷹在天空盤旋、小鋼球在碗中沿碗壁作圓周運動進行受力分析，再將上述“實物”去偽存真化為質(zhì)點，最后引出圓錐擺這個物理模型，讓學生感受一次物理模型的建立方法；通過分析“水流星”和“雙人花樣滑冰”的運動，幫助學生構(gòu)建豎直平面和水平面內(nèi)的圓周運動模型.這樣的教學，解決問題的過程是由學生自主感悟和建構(gòu)的，而不是由教師“塞”給他的，學生不但鞏固所學知識，而且能夠構(gòu)建物理模型，解決實際問題.

3 基于“問題·探究·建構(gòu)”教學模式的思考

3.1 教學反思

本節(jié)課應(yīng)用“問題·探究·建構(gòu)”課堂教學模式，通過一系列的問題，讓學生逐漸感悟、探究、建構(gòu)向心力的概念.教學設(shè)計跟新課程的教學理念“從生活走向物理，從物理走向社會”相一致，讓同學感受到物理就在我們身邊，進一步激發(fā)了學生學習物理的興趣.

縱觀整個教學過程，筆者覺得本節(jié)課的成功之處在以下幾個方面.首先，教師注重問題引導和實驗探究，讓學生在已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上構(gòu)建知識，教學過程符合學生的認知規(guī)律.在上課過程中，筆者每提出一個問題，都會給學生引導、講解并給學生留出一定的思考時間，這充分體現(xiàn)了學生的主體性.其次，學習過程注重創(chuàng)設(shè)物理情境、充分挖掘生活物品進行實驗，使學生感到科學就在身邊，視頻、微課、投影儀等儀器的使用更讓學生對科學產(chǎn)生親近感.比如，繩拉小球轉(zhuǎn)動、乒乓球提礦泉水瓶、向心力演示器都讓學生產(chǎn)生極大的興趣.再次，注重師生交流、生生互動.在課堂中，學生實驗探究活動多，探究時間長，充分實現(xiàn)了學生的主動學習、合作學習和探究學習.

3.2 “問題·探究·建構(gòu)”教學模式的優(yōu)勢

要想獲得有意義的知識，應(yīng)該讓學生置身問題情境中對知識進行主動性建構(gòu)，提示真實的生活情境在學習中的內(nèi)在意義，以促進知識的遷移.“問題·探究·建構(gòu)”教學模式的精髓是教師引導學生置身于精心設(shè)計的問題情境中自主探究和知識建構(gòu)，該教學模式充分發(fā)揮了學生是學習的主人的特點.顯然，它與傳統(tǒng)的講授、演示等教學方法相比，是一種更積極的學習方式.它不但能有效地培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，而且提供給學生充分的動手實踐、自主學習的機會，能大大激發(fā)學生的好奇心與求知欲，并使學生在深入理解科學知識的同時，提高了實踐能力和創(chuàng)新精神.

3.3 采用“問題·探究·建構(gòu)”教學模式應(yīng)注意的問題

（1）注意實效性原則.教學模式只是一種重要的教育科學研究方法，由于教學建模過程中是針對具體的實際問題進行歸納、總結(jié)、概括和抽象，所以任何一種教學模式都有它的局限性.因此，在教學實施過程中，教師應(yīng)根據(jù)學生的實際情況和學科知識的特點，有意識地將這種教學模式結(jié)合具體的教學內(nèi)容轉(zhuǎn)化為不同的教學方法加以應(yīng)用，并在應(yīng)用中進一步總結(jié)、調(diào)整，從而使教學模式不斷地完善.

（2）堅持以教導學.解決課堂教學有效性問題的關(guān)鍵在于，既要真正提升學生的主體性，又要努力發(fā)揮好教師的引領(lǐng)作用.教學中，教師應(yīng)充分發(fā)揮角色的主導性，導趣、導思和導行相結(jié)合，讓自己成為問題情境的創(chuàng)設(shè)者、學生興趣的激發(fā)者，學生建構(gòu)知識意義的促進者、學生良好情操和健全人格的培育者.

（3）注重問題設(shè)計.首先，問題設(shè)計應(yīng)具有情境性，融有情境的問題更能引發(fā)學生的思考；其次，問題設(shè)計應(yīng)具有針對性，教師要根據(jù)學生已有的知識水平和教學內(nèi)容，緊扣學生學習主題設(shè)計問題；第三，問題應(yīng)具有啟發(fā)性，符合學生的“最近發(fā)展區(qū)”，讓學生“跳一跳摘到桃子”；第四，問題應(yīng)具有新異性，要有思維含量，要能激發(fā)學生的興趣，要能提高學生的能力，要能在學生心里造成一種懸而未決但又必須解決的求知狀態(tài)，從而培養(yǎng)學生的問題意識.