问题导向法在高中物理教学中的应用

四川省广安市广安区花桥镇花桥中学  戴世林

摘要：问题导向法通过创设真实情境下的问题链能够有效激发学生的探究意识与科学思维。本文结合高中物理学科特点，从教学设计、实施策略及评价机制三个维度探讨问题导向法的应用路径。

关键词：问题导向法；高中物理；科学探究；核心素养；应用

问题导向法是新课标倡导的、以小组合作为问题解决力量、以化解问题为追求方向的教学方法。该方法不但能发挥学生主体作用、培养学习能力还可助力学生科学探究，在促进学生思维进阶的同时发展核心素养。在高中物理教学中，为了更好地促进学生合作探究我们引进了问题导向法来实施。

一、问题导向法的核心特征与教育价值

（一）问题导向法的核心特征

问题导向法起源于医学教育领域，强调以复杂、真实的问题为合作起点，通过自主探究和协作学习助力学生建构知识体系，发展探究素养。其核心特征包括：

1.情境驱动。问题设计作为问题导向法实施的物质前提，需贴近学生认知水平与生活经验而展开，如“手机无线充电原理”这样的问题显然就比“电磁感应定律”更易引发兴趣。

2.认知冲突。通过设置矛盾性问题（如“为什么电梯失重时弹簧秤示数减小，而电子秤示数归零？”）打破前概念束缚，让学生受认知冲突而心生探究动力。

3.迭代探究。形成“问题提出—假设验证—修正结论”的螺旋式学习闭环。长期践行问题导向法，更容易促进学生探究方法的形成和素养的提高

（二）与高中物理教学的契合性

物理学本质是解决问题的科学。把问题导向法引进其课堂，之所以得到广泛推崇，原因在于其与高中物理教学有很强的契合性，例如：在力学模块中，从“如何计算嫦娥五号变轨速度”到“汽车刹车距离与动能定理的关系”都需要学生发挥集体力量而进行合作探究，问题导向法就可很好地解决这一问题。在电磁学模块中围绕“智能手环心率监测原理”展开电磁波特性探究。另外，还必须指出的是问题导向法与物理学科的实验性、逻辑性高度契合，符合《普通高中物理课程标准》提出的“注重科学探究，突出问题导向”要求。

二、高中物理教学现状与问题导向法实施的必要性

（一）传统教学模式的局限性

1.知识碎片化。曾经的物理课堂常会出现以孤立知识点讲解为主的方法，这种方法缺乏系统性思维培养。如，学生能背诵牛顿三定律，却难以分析滑板腾空时的受力变化。

2.实践脱节。实验教学常沦为验证性操作，如在“测重力加速度”实验中多数学生仅按既定步骤完成，未思考“若摆球带电荷对结果有何影响”。长此久往，学生思维得不到培养，更不能将问题与现实有机结合，造成实践脱节。

3.参与度不足。据有关调查显示，62%的学生认为物理课堂以教师讲授为主，缺乏主动思考机会。而问题导向法是全员参与的小组合作，有利于改变这一现象。

（二）问题导向法实施的优势

1.促进深度学习。问题导向法的实施常以学生现实生活中经常遇到的问题为载体，这些问题有良好的真实性和趣味性，常能有效驱动学生积极参与和深度学习。如在解决“如何设计简易金属探测器”任务中学生需综合应用电磁感应、电路设计等跨章节知识。

2.培养核心素养。问题导向法是科学探究的好方法，其恰当的实施更是发展核心素养的有效路径，例如通过“分析高铁减速进站时的能量转化”等问题就可有效强化学生科学推理与社会责任意识，发展核心素养。

三、高中物理课堂中问题导向法的实施策略

问题导向法是以小组合作形式展开的教学法，建构小组是其实施的物理前提，课堂途经自主学习、协作商量、实验探究等，但在这儿我们重点下面两个问题。

（一）四阶问题链设计模型

四阶问题链设计既是课堂教学实施问题导向法的展开流程，也是引领学生在科学探究实践中发挥主体作用的历程。一是情境导入流程：利用多媒体技术或者虚拟仿真技术创设沉浸式场景，激发学生参与。例通过PhET模拟器展示天体运动提出“如何避免卫星轨道共振”，诱发学生入课。二是基础探究流程，设置阶梯式问题组。如学习动量守恒时，依次抛出两个子问题，分别为“碰撞后两物体速度如何变化”和“若地面有摩擦系统动量是否守恒？”三是迁移应用流程，设计开放性工程问题。例如，“为社区设计节能路灯控制系统，需考虑哪些物理参数？”四是反思拓展流程，引导学生提出新问题。如完成电磁炮实验后，追问“如何减小涡流损耗提高效率？”

（二）多元化学习支架构建

学习支架构建意在为学生高质量完成科学探究助力，让他们在问题导向的实践迅速解决问题，获得知识建构与能力发展。一是实验探究支架，在“测量电源电动势和内阻”实验中提供电流表、电压表、滑动变阻器三种方案，引导学生分析误差来源。二是思维可视化工具，，使用概念图梳理“机械波与电磁波的异同”，引导学生借助Venn图比较经典力学与相对论的适用条件。三是数字技术赋能，如在研究抛体运动时鼓励学生利用Tracker视频分析软件进行，通过拟合曲线验证运动学方程。

四、实践反思与改进建议

问题导向法实施虽然有相对固定的操作流程，但不是“心想”便可迎来“事成”的理想效果的。其中，教师还是会面临挑战的，如教师角色转换困难，实践中我们发现部分教师过度干预学生探究过程。二是课堂时间把控失衡，特别是开放性问题在讨论时易超时，三是评价标准有待完善，传统纸笔测试难以全面反映过程性成长。问题导向法有学习支架助力，能更好地测试学生学习效果与方法。正是因为如此，在接下来的教学实践中我将对此进行优化，其路径有三，一是强化自身专业发展：参与PBL工作坊，积极观摩MIT物理公开课《基于问题的电磁学教学》。二是采取混合式学习设计，利用微课完成基础知识传授，课堂时间聚焦问题解决。三是建立多维评价体系，引入SOLO分类理论，从前结构层到拓展抽象层进行分级评价。

参考文献：

[1]曹志军，问题教学法在高中物理力学教学中的应用[J].文理导航，2021年。

[2]蔡鸿霞，问题导学式教学法在高一物理课堂中的实践研究[D].南宁师范大学，2020年。