专栏名称: 环球物理
环球物理,以物理学习为主题,以传播物理文化为己任。专业于物理,致力于物理!以激发学习者学习物理的兴趣为目标,分享物理的智慧,学会用物理思维去思考问题,为大家展现一个有趣,丰富多彩的,神奇的物理世界!
目录
相关文章推荐
51好读  ›  专栏  ›  环球物理

【物理教学】高中物理解题教学的误区与破解

环球物理  · 公众号  · 物理  · 2025-05-25 20:30

正文

请到「今天看啥」查看全文


(一)解题教学需要在观念上转向解决问题教学

在核心素养背景下,解题教学中的解题虽不能完全取消,但在观念上应高度重视并转向解决问题教学,即针对某个实际现象或问题提出解释或解决办法,从而采取措施,达到预期目标(答案不唯一等)。这是一种思维教学,是以问题为中心、以探究式学习为主的问题解决的教学,是使问题得以解决的过程,也是发现、创新的过程,是一种更有意义、更有价值的学与教的过程。解题教学只是解决问题教学经过“掐头去尾”后留下的“中段”。从教学目标上看,要从过去以解题为中心向以解决问题为核心转变,应当致力于培养学生发现、提出、分析、解决和反思问题的能力,激发他们的探究精神和创新能力,鼓励学生多提问而非单纯地多做题,鼓励多样性答案而非拘泥于统一标准。从教学内容上看,应当挖掘解决问题教学独特的育人价值,系统设计、整体规划问题情境,将物理知识与科学·技术·社会·环境( STSE )等进行紧密结合。从教学方法上看,应当实现由注重传递向注重引导转变、由讲授式向探究式过渡、由教师的“教”向学生的“学”迭代、由单打独斗向团队协作发展。从教学评价上看,应当从追求统一的标准答案转为获得解决问题的多种方案和合理结果,实现从“育分”到“育人”的转变。

例如,在学习摩擦力的应用时,教师通常会让学生求解车轮紧急抱死时的滑行距离,提供明确的已知条件让学生直接用公式求解。为了开展解决问题教学,我们可以展示从石质轮胎到木质轮胎再到橡胶轮胎的演变过程,引导学生提出问题:轮胎为什么会这样演变?进而考虑轮胎与摩擦力、形变、弹力、动量、动能等的关系以及轮胎的作用、功能、材质、形状、结构等,从中优选出与本节教学内容相关的物理问题——轮胎正常工作时的滚动摩擦、轮胎抱死时的滑动摩擦、胎纹对摩擦力大小的影响等,考量摩擦力的实际应用意义与价值。

(二)解决问题教学需要以情境设置为导向

从情境认知的角度来看,创设情境是因为知识是在活动和情境中获得的,只有通过具体的应用和实践,知识才能被真正地理解和掌握。在物理教学中,创设学习情境可以让学生从被动学习走向主动学习,激发他们学习的兴趣,通过具体案例和情境任务使知识体系化、结构化,帮助学生更好地理解知识的具体应用和内在逻辑,增强综合运用知识解决实际问题的能力。《课程标准》指出:“运用物理知识解决实际问题能力的高低,往往取决于学生将情境与知识相联系的水平。例如,是否能把情境中的一段经历转化为一个物理探究过程,是否能把情境的故事情节转化为某种物理现象,是否能把描述情境的文字转化为物理表述,是否能把情境中需要完成的工作转化为相应的物理问题。”

核心素养指向下的物理解题教学,必须围绕真实问题的解决去创设情境;必须在创设的情境中去建构物理原理、形成物理知识体系、解决物理学科真实问题,同时获得情感体验;必须在创设的情境中去解决现实世界中的实际问题。上述“三个必须”经过良性循环,就可以成为解决问题教学的实施路径。第一,创设情境应紧密围绕真实问题的解决。创设情境的目的不仅在于激发学生的兴趣和好奇心,还要将复杂多样的物理知识融入真实情境之中,让学生在问题解决中理解知识的意义,掌握知识产生的方法。第二,创设情境是解决物理学科真实问题的关键。创设情境是提出问题的基石,而提出问题与解决问题是推动解题教学不断发展的双引擎。情境创设不仅能引出新的学习点,还能产生持续探究的深层意义和价值,引导学生深入探究,提升其分析、解决问题能力,强化其从现象探究本质的观念,使学科教学更加深入和有效。第三,创设情境的最终目的是解决现实世界中的实际问题。应引入更多贴近学生日常生活、具有挑战性和综合性、科学合理且有意义的实际情境,增加一些开放、多元且非传统的现实世界中的实际问题,实现知识学习与实际应用的紧密结合,真正做到学用合一。

(三)解决问题教学应实现从低阶思维转向高阶思维

在核心素养背景下,解决问题教学的核心目标是提升学生综合运用知识解决实际问题的能力。解决问题教学的本质是在情境中经历发现、提出、分析、解决和反思问题的全过程。在此过程中,学生不仅能建构知识体系,掌握解决问题的方法,还能促进自我身份的积极建构,从低阶思维转向高阶思维,从而实现实践能力、创新能力和综合素养的提升。

在解决问题教学的全过程中,学生自主发现问题与提出问题是常被忽视的“头部”环节。问题常隐匿于具体情境中,这些情境通常具有描述复杂、目标或问题表述模糊、所需有效信息较为隐蔽以及解决方案多样化等特点。解决问题教学应当通过观察、分析具体情境中的现象、故事、工作,培养学生发现问题的能力;接着,结合具体情境和已有知识,让学生自主提出一些感兴趣的大而模糊的问题,小组合作将其反复拆解,确定优先级问题,并对优先级问题进行结构关联;最后,师生共同归纳确定探究方向,明确富有挑战性、启发性和逻辑性的主问题,从而提升学生提出问题的能力。分析问题和解决问题是解决问题教学中相对受到重视的“中段”。这一环节仍需进一步引导学生预设问题解决方案,并着手建构物理模型(包括对象模型、条件模型、过程模型等)和数学模型,制订解决问题策略、建构思维模型,让学生掌握从真实情境中抽象出本质问题的能力。作为解决问题教学的“尾部”环节,问题反思也常被忽视。在核心素养导向下,解决劣构问题的教学过程呈现出非线性特征,学生需不断对解决问题过程中的各环节进行质疑、修正与完善。面对无效信息干扰导致的情境剥离困难、有效信息提取不足或冗余导致的物理量关系分析不清、模型建构不合理导致的问题解决方案失效、知其错而不知其所以错、忽视评估结果的合理性以及合作中存在交流障碍等问题,师生应共同进行全方位、全息式的观察、论证、评估与重新建构,包括对问题的数量、种类和新颖性进行准确的自我分析与判断,频繁反思结果的合理性、支持结论的证据充分性以及知识的原理、实际应用意义与价值。学生实践能力、创新能力和综合素养的提升是解决问题教学的归宿。随着学科知识体系的日益融合与交叉,越来越多的复杂问题需要综合运用多学科的知识和方法来解决。因此,教师可以尝试将物理知识与数学、化学、生物学等学科知识进行有机整合,开展跨学科实践活动,鼓励学生从多维度、多视角分析问题,从而提升他们的综合素养,拓宽其视野并增强其创新能力,培育他们的科学态度和科学精神,以促进其高阶思维能力的充分发展,实现由追求分数向全面育人的深刻转变。

例如,对于交通安全中的避险车道试题,我们设计并制作了图 1 所示的物理教具,构成物理学习情境。让学生从教具中合理把握关键信息,并思考提出各种各样的问题:高速运动物体最后停在斜面上某区域需满足什么条件?如能顺利通过圆轨道最高点(不脱离圆轨道),释放的最低位置在哪里?斜面至少多长?斜面倾角需要多大?斜面粗糙程度如何?影响滑块在斜面上滑动距离的因素有哪些?它们的相互关系如何?接着,师生共同筛选优先级问题,从而提出主问题:以 100 km/h 速度行驶的汽车能停在避险车道指定区域对车道有哪些要求?学生运用观察、实验、推理、论证、归纳等多种思维方式,对真实情境中的各种因素进行探究,如斜面的倾斜度、长度、材质等。利用这一情境,既可以解决问题,又能进一步探究新的问题,如为了增强实践能力和动手能力,让学生共同设计和制作上述物理教具。将避险车道这样的社会问题转化为一道物理问题,在问题解决中进行探究,不仅能帮助学生正确、规范解题,还能锻炼学生理解题意、筛选信息、建构模型的能力,促进他们证据意识和实事求是精神的养成。

三、高中物理解题教学的课堂实践

鉴于此,对传统解题教学进行深刻反思,基于“新学导课堂”开展适应新时代要求的解决问题教学尤为重要。“新学导课堂”强调以学为中心,倡导通过情境创设、微项目推进、进阶式评价等方式重塑教学形态。“新学导”解决问题教学流程如图







请到「今天看啥」查看全文