時間：2022-03-31 02:33:38
導語：在高中物理教學設計的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
1. 教學任務分析 彈力是生活中人們最熟悉的力之一，也是力學中常見的三種力之一，同時也是后面受力分析和研究運動定律的基礎，所以在高中物理教學中的地位十分重要。但同時由于彈力產生機理的復雜性，涉及面的廣泛性和日常生活中錯誤的習慣思維的頑固性、以及涉及物理問題的多樣性，都使得彈力一節既是教學的一個重點，同時也是一個難點。
綜上所述，彈力這一節無論教學設計，還是教學過程都值得重點關注。
2. 學生學習情況 學生在初中力學部分已經學習過彈力，已經對彈力有了一定的了解，知道彈力產生的條件，以及生活中一些簡單的存在彈力現象的研究，還有一些基本的實驗器材的使用和實驗方法的應用都有了一定的基礎。但由于涉及內容深度、難度和準確度的限制，導致他們對彈力的認識和了解還很膚淺，對影響彈力大小的影響因素，以及對彈力的方向并不知道。需要在本節的學習中完成對彈力準確的、規范的、全面的認識。此處是一初高中物理教學銜接重要知識點。
3. 教學目標
3.1 知識目標。
（1）知道什么是彈力以及彈力產生的條件。
（2）知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力。
（3）能準確判斷各個彈力的方向，能在力的圖示中正確做圖。
（4）知道形變越大，彈力越大，知道彈簧的彈力跟彈簧的伸長（或縮短）的長度成正比。
3.2 能力目標。培養學生在實際問題中能夠確定彈力的方向。
3.3 德育目標。在實驗中培養其觀察能力，結合實際的求實精神。
4. 教學重點 彈力產生的條件、彈力的方向。
5. 教學難點 （1）在接觸的物體間彈力有無的判斷。
（2）彈力方向的確定。
6. 教學方法 實驗演示、討論答疑。
7. 教學用具 彈簧、鋼鋸條、橡皮泥等。
8. 教學步驟
8.1 新課導入。教師：前面我們學習的自然界的四種基本相互作用都是不需要直接接觸就能發生的作用力，而我們日常生活中常見的力多數是需直接接觸才能發生的力，即接觸力。下面我們來看這樣一張圖片。
圖片：撐桿跳運動。
教師：這是大家都很熟悉的一種運動。男子撐桿跳高紀錄是6.14米，是烏克蘭的布勃卡在1994年7月31日的賽斯特里爾創下的，而男子跳高的世界紀錄是2.45 米，為什么撐桿跳能跳的那么高呢？
預期學生回答：憑借了撐桿的彈力。
教師：撐桿為什么產生了彈力？
預期學生回答：是由于撐桿發生形變而產生了力。
教師：是不是物體只要有形變就能產生彈力？下面，請大家看這么一個實驗。
演示實驗：
（1） 讓鋼鋸條擠壓小車發生形變，放開后觀察小車，小車向前運動；
（2） 用彈簧擠壓推動小車，彈簧被壓縮，然后釋放彈簧，小車被彈出。
（3） 讓橡皮泥擠壓小車發生形變，放開后觀察小車，小車不動。
說明：利用實驗讓學生自己觀察發現形變形式不同，產生力的效果不同，進而引發學生思考彈力的產生條件。
8.2 新課教學。（1）形變及彈力概念。教師：剛才實驗結果顯示：鋼鋸條、彈簧和橡皮泥均發生了形變，而對小車的作用效果卻不相同呢？
學生：鋼鋸條和彈簧發生的是彈性形變，而橡皮泥發生的是非彈性形變。
教師：同學們閱讀課文了解說明什么叫形變、彈性形變、彈力和彈性限度。對比一下各概念與初中定義是否相同。
學生回答：
①形變：物體在力的作用下形狀或體積發生改變叫做形變。
②彈性形變：能夠恢復原狀的形變叫彈性形變。
③彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復原狀，這個限度叫做彈性限度。
④彈力：發生形變的物體，由于要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫彈力。
教師：同學們通過前面實驗討論總結彈力產生條件。
預期學生回答：
彈力產生條件：一，物體間必須直接接觸；二，物體必須發生彈性形變。
教師：關于此問題在初中并沒有討論說明。
（2）利用實驗課件說明任何物體都會發生形變。
教師：像彈簧、鋼鋸條等物體因發生了形變而產生了彈力，那么桌面、玻璃瓶等物體是否會發生形變，是否能產生彈力呢？下面我們看教學課件了解微小形變的存在。
教師：打開教學課件，介紹微小形變演示儀。
教師：入射光的位置不變，將光線經M、N兩平面鏡兩次反射，射到一個刻度尺上，形成一光亮點。設問：若用力壓桌面，同學們將會看到什么現象呢？
學生：光點是不是在刻度尺上移動？
教師：為什么？
學生分析：桌面有了形變，使M、N平面鏡的位置發生了微小的變化，致使光點位置變化。
教師：操作演示課件，展示變化效果。下面大家再看一個演示實驗。
教師：說明另一演示實驗。扁平玻璃瓶中裝滿紅色的水，瓶口用中間插有細管的軟木塞塞上，用于觀察玻璃瓶的微小形變。
教師：用力擠壓玻璃瓶觀察實驗現象，能讓學生觀察到紅色液面的變化，感受微小形變的存在。
教師總結：我們通常能用眼睛看到一些物體的形變，但還有一些堅硬的物體用眼睛根本觀察不到它的形變，是因這些物體的形變極其微弱。所以，一切物體都在力的作用下發生形變。
（3）彈力的方向。一般情況下，凡是支持物對物體的支持力，都是支持物因發生形變而對物體產生彈力。所以，支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。
教師總結：壓力、支持力都是彈力。壓力的方向總是垂直垂直于支持面而指向被壓的物體，支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。
引導學生：分析物體靜止懸掛時，懸繩對重物的拉力及方向。
學生回答：懸掛物由于重力的作用而拉緊懸繩，使重物、懸繩同時發生微小的形變。重物由于發生微小形變，對懸繩產生豎直向下的彈力F1，這就是物對繩的拉力；懸繩由于發生微小形變，對物產生豎直向上的彈力F2，這就是繩對物體的拉力。
總結結論：拉力屬于彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。
（4）胡克定律。教師：彈力與形變的定量關系，一般來講比較復雜，而彈簧的彈力和彈簧的伸長量（或壓縮量）之間的關系比較簡單，即：
彈簧彈力的大小F跟彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比，此規律叫做胡克定律。表達式為：F=kx ，式中k稱為彈簧的勁度系數，單位是牛頓每米，單位的符號N/m。有關此問題在初中只是定性說明，而在高中才給出定量關系。
（5）形變的種類。教師：請同學閱讀課本，了解形變的種類有哪些？舉例說明。
一、更新教學觀念，確立學生的主體地位
新的課程標準強調對學生能力的培養，強調學生的自主探究式學習。因此，教學在設計高中物理教學的時候，首先要實現教育學理念的更新。
改變傳統教學中的“教師為中心，以教材為中心”的教學局面，在新的課程標準下，強調學生才是課堂的主人，是學習的主體，這必然要求教師不能作為物理教學活動的專制者。而要和學生共同、平等地參與各項教學活動。在教學過程中，教師要不斷調整教學進程、創新教學方法，教師要引導學生在應用物理知識和方法的過程中，體會物理的價值，感受物理的樂趣，使學生能自己掌握有效的學習策略，形成獨立的物理理解力和感悟力。
在新的理念下，教師要改變傳統教學中扮演的角色，要從傳統教學中知識的傳授者，課堂的領導者向新課程下物理知識的引導者、學習的合作者轉變。物理教學實際上是一個物理活動的過程，這個過程有效的促進了師生互動與交往，在這個過程中教師應是以合作者的身份參與活動，而絕非是活動的領導者與決策者。在這個過程中與學生共同發現物理問題、提出解決方案、總結物理規律。在思考中相互啟發、相互完善、相互配合，在討論中相互溝通、相互補充、相互提高。只有這樣的合作與互動，學生才會在參與中體驗物理之美，感受物理的樂趣與成功的喜悅。從而也實現教與學的自我完善。
二、新課程標準下教學設計的幾個重要理念
1.教學設計要注重趣味性
《高中物理課程標準》指出：“教師要緊密聯系學生的生活環境，從學生的經驗和已有的知識出發，創設生動的物理情境，激發學生學習興趣”興趣是推動學生探究學習的內在驅動力，在高中物理的學習過程中也是如此，學生一旦對物理的學習產生了濃厚的學習興趣，就會產生強大的內在學習動力，
高中物理教學是一項極具智力教學活動，它包含了抽象的內容、廣泛的應用、嚴謹的推理以及明確的結論等特點。因此，在高中物理課堂教學中，教師應該
根據物理本身的特點增加教學內容的趣味性，激發學生對物理學習的興趣，提高課堂教學效率。
例如，筆者在教授《光的折射》這節課時，為了吸引同學們上課的興趣，在上課前，做了這樣一個實驗，在一個裝滿水的杯子里和一個沒有裝水的杯子里，分別放入一根直的木棍，然后讓同學們觀察看到的現象。結果同學們發現，在裝滿水的杯子里，看到的木棍不再是直的，而是折的。但是在沒有裝水的杯子里看到的木棍仍然是直的，這是什么原因呢？有的同學竟然開玩笑的說，老師在杯子里裝的是神水。于是，在同學們的疑惑與玩笑中開始了今天的新課。這種趣味性的課堂，使得課堂教學充滿生機。
2.教學設計要注重學生的自主探究
蘇霍姆林斯基說過：“教會學生善于思考是學校的首要任務。”探究式教學的本質特征就集實踐性、問題性以及參與性于一體的教學活動，可以培養學生獨立思考問題，解決問題的能力。新課改下，提出的“自主學習、探索學習、合作學習”，目的在于改變傳統的教師的“單純的教”和“學生被動的學”的教學模式，為學生營造更加開放性、自主性的學習環境，提供多渠道獲取知識并將其綜合運用于實踐的機會。
因此，我們要在高中物理課堂教學中實施探究式教學，引導學生對物理知識進行探究，就應該給學生留下一個廣闊的思維空間，讓同學們主動學習、主動探究，使學生有一種尋根問底、追尋奧秘根源的求知欲望。在探究奧秘的過程中，體會到探究過程的艱辛以及成功后的喜悅。只有這樣，學生才會真正的掌握知識、啟發思維。
例如，筆者在教授《單擺》這節課的時候，我首先在課堂上演示了一個小實驗：將一個小球系掛在細繩的下端，然后將小球拉開一定的角度，放開，系掛的小球開始左右擺動。于是，根據這個小實驗，我設計了一系列問題：這個實驗中，小球所做的是什么類型的運動呢？這種機械運動是不是簡諧運動？簡諧運動要滿足那些條件呢？機械運動與簡諧運動的區別是什么呢？等等，問題由淺入深，環環相扣。
在課堂教學中，我給了學生充足的時間，讓學生對我剛才所做的演示實驗以及提出的問題進行自主的探究在，這種教學方法在很大程度上提高學生分析問題，解決問題的能力。
3.教學設計要注重將多種教學方式相結合
在《高中物理新課程標準》中對課程實施建議提到：注重自主學習，提倡教學方式多樣化。因此，高中物理教師在教學的過程中應該改變傳統的“一支粉筆、一本書、一塊黑板、一張嘴”的單一的教學模式。教師應該在課堂教學中，用學生容易接受、能接受的教學方式開展物理課堂教學，把抽象的概念引入到我們生活中那些生動有趣的故事中去，還可以合理的運用圖片、多媒體、模型等多種教學手段相結合的模式，這樣就能吸引學生對物理學習的興趣，激發學生在課堂中的主體地位，提高課堂學習效率。
例如，筆者在教授“波的干涉”時，就借助了多媒體實物投影的技術，通過調節光的亮度，讓學生能清楚的觀察明暗相間的干涉條紋，進一步明確了干涉現象，提高了物理實驗的效果；又例如，我在教授“α粒子散射實驗”的時候，如果不利用多媒體，這個實驗就無法在課堂上進行演示，學生只能對課本總結的結論加以記憶。在上這節課時候，我利用多媒體清楚的展示了α粒子轟擊金箔的模擬實驗，讓學生充分的了解到對于α粒子，越接近原子核，受到的庫侖力越大，越容易發生偏轉。這樣就不需要同學們強加記憶，根據實驗現象就自然而然的得出了結論。這樣的教學，使得原本抽象的物理知識，現實化、真實化，大大降低物理學習的難度，提高了學生對物理學習的興趣。
關鍵詞：高中物理；情景教學；人性化
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2016.10.144
1引言
在高中教育階段，物理課程的學習在很大程度上能夠增強學生的探索、求知精神。但是在現階段，高中物理課程的教學與學生的學習效率仍然存在一些欠缺。物理課程學習內容相對接近自然科學，也是具有實際性意義的。但是物理課程的學習內容基本上都是通過與生活或者自然現象相關的事件原理的探索，需要在一定的理解能力和嚴謹的思維能力基礎下通過和諧的課堂教學模式的構建，才能提高物理課程的學習效率。
2現階段我國高中物理教學現狀
2.1教學模式方面
對于現階段我國在高中物理的教學基本上是在響應新課標的改革體制下進行教學。但是總體來說在高中物理課程的教學,還是相對傳統。即以課本為主線，教師講解為主，學生則是根據教師的教學思路來走。除了課本中的相關實驗，基本上教師于學生的互動還是比較少的。另外，物理課程屬于理科學科，所以對于學生的大腦思維的沖擊還是比較大的，需要具備一定的邏輯思維能力和空間能力，這也造成了許多學生對物理學科是“心有余而力不足”狀態。當然教學模式的構建也是對物理教學和學生的課堂掌握是有一定幫助的，但是對于傳統的課堂講解為主線的話，則相對來說教學效率較低，也相對枯燥，使學生對物理課程失去信心和興趣。
2.2學生學習方面
由于如今整體教學上還是相對傳統。這就導致了學生的思維模式開始受限，并使學生在學習中沒有創新和突出，在學習中亦是如此，沒有超越課本和教師的理念，只是一味跟隨教學目標學習，甚至失去學習主動性導致物理課程的學習成為一項“負擔”。
3在高中物理課堂中“情景教學”模式的設計與構建
3.1情景教學的含義
顧名思義，情景教學的含義是指在教學過程中根據教學內容在課堂教學過程中摒棄傳統的死板模式，設計出有利于教學的教學情境，達到教學過程的整體互動交流場景，使學生更加容易理解相關教學內容的一種教學構建。對于在高中階段物理課堂中情景教學的設計與構建也能在很大程度上提高高中物理的教學質量和學生的學習效率，并且應用也是多樣化的。
3.2在高中物理課堂中情景教學模式的設計構建
對于情境教學在高中物理教學中的構建是非常靈活的，由于高中物理課程本身就偏向于生活、自然等方面的原理和探索。所以這對于情景教學的構建也是非常有利的。在課堂的教學設計中結合學生的整體特點和教學內容的重點相結合進行設計構建相應情境學習環境。并且構建的方法也是由教師直接掌握的，所以教師的教學設計也是至關重要。在實體高中物理教學情境的構建有以下幾種，可做參考。3.2.1化難為簡，將物理知識延伸到平常生活中學習的意義也時具有實踐性的，單純從課本知識為教學點，教學性和知識性太強，學生也是難以理解。教師可根據本節教學內容重點，化難為簡，將知識的重點進行拆分或者轉移到學生熟悉的生活場景中，也促進了物理課程的時間應用性強的特點。例如，教師在講解離心運動內容時，可將其轉移到生活常見場景，如洗衣機原理、摩天輪等，以加深學生的理解。在例如，對于平拋運動和斜拋運動的理解，也可采取讓學生通過自身實踐或者生活場景來替代，則也避免了實際教學中出現的知識混亂性。3.2.2在教學中設計出探索交流氛圍對于高中物理課程的學習，應利用物理課程本身的特點，即探索性和實踐性。在課堂中的構建，一方面能促進課堂教學氛圍，另一方面能開發出學生的探索精神。知識的發展與進步離不開矛盾與探討，所以對于物理的學習也應經常交流。在課堂教學中的構建也是比較多樣化的，例如教師根據教學章節，進行內容主題活動交流，使學生充分發揮自身的思維能力。例如，對于能量守恒定律的學習，可以組織辯論的課堂氛圍，讓正反兩方進行探討，主題為“自然中的能量是否會衰竭”等。再例如根據課程內容，組織對課外活動實踐活動的組織，增強學生的學習興趣和實踐性。所以探索交流氛圍也是值得在物理教學中應用的。
4在高中物理課堂中構建情景教學設計的意義
4.1實現人性化教學
根據新時期我國在教育方面的各種創新改革，無疑都是以適應現今社會發展的人性化教育方式為主，以達到知識友好性學習，而不是封閉傳統的教學理念。高中物理的課程內容總體來說，知識點相對比較復雜，涉及內容也很廣泛，需要學生的嚴謹思維和不斷的探索精神才能學好。為適應社會的發展，促進高中物理教學效率，也需要教師與學生不斷互動交流，也需要實現人性化教育，而情景教學也是靈活多樣，在很大程度上改善了枯燥傳統的教學環境，有利于構建出和諧愉快的課堂。
4.2提高高中物理教學效率
在高中物理課程中涉及到重要學說和定理的內容是非常多的，傳統的課講述模式也是比較復雜的，學生也難以理解和想象。通過在物理教學中進行相應情景設計，能快速構建出生動、活躍的課堂氛圍，簡化了繁雜的理論知識，也避免了物理知識間的混淆，做到簡易化教學。能提高學生的學習興趣，從而提高教學效率。
5結束語
高中物理的學習能加強學生的邏輯思維能力和對自然的探索精神。通過教育創新改革和教學方法創新，目的也是促進學生的學習效率。而在高中物理教學中情景教學方法的設計與構建，有效的改善了理科物理學習的繁雜和難于掌握的知識點。也為學生和教師構建出了具有探索精神和活躍的課堂氛圍。
參考文獻：
[1]唐飛.淺談高中物理教學的情景創設[J].延邊教育學院學報,2011,(4).
一、高中物理教學目標設計的基本理論
1.教學設計理論
教學設計既是教育技術學的主要領域，也是教育教學的重要組成部分。教學設計逐漸成為課程與教學論的重要內容，教學設計是一個系統，教學設計著重設計的是教與學的系統，強調創設教學系統或學習系統的根本目的在于幫助學習者達到預期的學習目標。教學目標是教學設計的關鍵和核心，教學設計的各環節和內容均以教學目標為基礎，教學目標在教學設計中具有統帥、指導作用。
2.系統科學理論
課堂教學是一個非常復雜的教育系統，課堂教學目標設劉也是一個系統。教學目標設11要堅持系統科學的整體性原理、反饋性原理和有序性原理，既要從國家的教育目的i課程目標‘學段目標、單元數學目標整體考慮，又要從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀各方而設計教學目標，強調知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀目標三個維度的有機整合，以促進學生的全面發展。
3.建構主義學習理論
學習是個體積極主動建構認知的過程，學習不是被動地接受外在信息，而是根據已有隊知結構主動地和有選擇地認識外在信息，建構當前事物的意義的過程。每個學習者都應基于自己與世界相互作用的獨特經驗去建構自己的知識并賦予經驗以意義。教學目標的設計強凋有利于促進學習過程中學習者的主動性、積極性、指向性、反忍性、探究性、社會性、情境性和建構性，支持并鼓勵學生基于問題解決式學習、案例學習、拓展性學習、項目性學習、內在驅動的學習等。
4.現代教育學理論
課堂教學過程是師生的雙邊互動過程，這種互動過程的本質是交往，教學交往圍繞教學目標進行。物理課堂教學的交往使師生視界融合、自我調控，在過程中發展，在合作學習中以文往和互動為基本形式，實現溝通，才能真正體現出教學中的學生主體件，從而促進學生在物理學科學習中的經驗生長與認知建構。物理教學目標對調動學生學習物理的積極性、提高物理課堂教學效率具有主導、定向、調節和監控作用，對教學過程和教學評價起著制約作用。樹立終身教育理念，教學目標指向于提高全體學生的利學素養，學會學習、學會生存、學會做人、學會合作，為學生的終身發展莫定基礎，為學生的終身學習莫定基礎。樹立人人是學習之人，處處是學習之所，時時是學習之機，事事是學習內容的觀念，把學習當作終生追求。
5.課程與教學目標取向及分類理論
現代課程與教學目標的基本價值取向，不僅為構建高中物理課堂教學目標分類體系提供利學依據，也為物理課堂教學目標的設計莫定理論基礎。建立在教學目標分類體系基礎上的課堂教學目標設計，能夠使高中物理課堂教學更具實效性，使課堂教學目標更富有物理學利特征，更符合學生的先前經驗和全面和諧發展。
二、教學目標設計的基本理念
教學，是指教師引起、維持或促進學生學習的所有行為，是一種有計劃、有目的的交往活動，“教學目標是教師專業活動的靈魂，也是每堂深的方向，是判斷教學是否有效的直接依據”。
1.由傳統的備課寫教案向現代教學說計轉變
傳統的教師備課，往往建立在教帥的個人經驗基礎之上，并重教案的編寫，突出“三備三寫”，即“備教材、備教法、備學生”和“寫學期計劃、寫單元計劃、寫課時計劃”。編寫的教案常常是教科書搬家、教學參考書搬家等，用別人設計好的課程去努力達到別人設計好的目標，教學活動始終捍衛著以教師為中心、以課本為中心、以課堂為中心的觀念，守著自己的傳統經驗不敢放手，憑惜自己的主觀臆想，認為“我講清楚了，學生就掌握了”，學生的知識是教師給子的，教師傳授多少知識信息，學生就應該獲得多少知識信息，完全忽視了學習過程中學習者的自主建構。有的學校更是將教案統一標準或模式，要求同年級同學科任課教師之間，要統一計劃、統一內容、統一目標、統一方法、統一評價等，更是把教學活動的主體——學生放到了腦后，”雖然這些也能體現教師在教學實踐中的創造性，并在課堂教學中發揮了一定的作用，但它阻礙著中學物理新課程的改革與實施，人們認識到教學過程是由諸多相互作用的要素所構成的復雜過程，因而僅僅以教師個人經驗為基礎準備教學，已不能適應時代對物理學科教學的要求。
2.倡導教師運用現代課程與教學理念進行課堂教學設計
課程是教師和學生共同探求新知的過程，教師與學生是課程的有機組成部分并作為相互作用的主體；教師不是孤立于課程之外的，而是課程的有機組成部分、課程的創造者、課程的主體；學生同樣是課程的有機構成，同樣是課程的創造者和主體：學生與教師共同參與課程開發，教學過程成為課程內容持續生成與轉化、一種動態的、生長性的“動態系統”和完整文化，教學成為教師與學生追尋主體性、獲得解放的過程。教學與課程相互轉化、相互促進、彼此有機地融為一體。“課程借助于教學活動才得以展開，教學是以課程為橋梁的特殊交往活動；教學既受制于課程又超越課程，從而體現出科學與藝術的統一。
3.由確定教學目的向設計教學目標轉變
目標與目的不同，目的是通過某項活動要取得的長遠的預期結果，而目標則是通過某項活動要達到的近期結果：目的具有根本性、長遠件、籠統性，目標具有現實性、具體性、可操作性 在教學領域，教學目的往往與教育者的主觀愿望等同，它通常是國家為實現教育期望，在教學領域結教師提出的一種概括性的、總體的要求，因此它是一種應然狀態的理想、一種方向、方針。教學目標體現出用預期達到的教育結果來支配教育行動的思想，是一種實踐性的實然狀態，通常是策略性的、可觀察的、可測量的、可操作的、可評價的。
當前高中物理教師的教學設計能力略顯不足。而影響高中物理教師教學設計能力的因素主要有三個：理解物理教材的能力、理解學生學習困惑的能力和理解物理教學的能力.下面，筆者從這三個方面來談促成高中物理教師教學設計能力提升的策略。
（一）提升“理解物理教材”的能力
1. 凸顯物理教學的重點難點
一些高中物理教師由于講得過多，結果“沖淡了教學的重點，淹沒了教學的難點”.教師只有在深刻理解教材的基礎上修剪無關的枝節，提取精要的內容，才能凸顯教學的重點難點.比如，高中“重力 基本相互作用”一節的教學，學生在初中就已學習過力的概念、力的作用效果、力大小的測量、力的單位、力的三要素、力的圖示、重力的概念、重力大小的計算、重力的方向等，高中要學習的新知識是重心的概念、物體的重心與何有關、四種基本相互作用.力的圖示在后續“探究求合力的方法”實驗中要用到，力的示意圖是后續受力分析的基礎，四種基本相互作用是了解性知識，因此教學中就要突出“力的圖示和力的示意圖的畫法”、“重心概念”與“影響重心位置因素”的教學.力的圖示、物體的重心與何有關是教學的難點.抓住高中物理教學的重難點，也就把握了高中物理教學設計的正確方向.
2. 遵循知識發生的邏輯循序
高中物理教師如能按照物理知識發生的邏輯順序來設計教學，就會加寬學生的思維順序.某教師教“重力 基本相互作用”時，以一個“錐體爬坡”的實驗引入課題，指出在學了本節課后能解釋這一現象，接著就另起話題講力的概念、力的作用效果、力的圖示、力的示意圖、重力、重心、重心與何有關，然后再解釋“錐體爬坡”的實驗現象.“錐體爬坡”實驗在引課中除了起激發興趣作用外，沒有多大的效果，反而使學生學習的邏輯順序發生了中斷.不如將“錐體爬坡”的實驗放到“重心”學習之后再來演示，然后讓學生解釋這一現象.經過這樣的調整，知識的發生才變得有序.
（二）提升“理解學習困惑”的能力
1. 理解學生是怎么學習物理的
知道了學生是怎么學習物理的，才能有針對性地“為學生的學習而設計物理教學”.比如慣性大小的教學.“慣性是物體本身固有的屬性，慣性的大小與速度無關與質量有關，物體的質量越大慣性越大.”學生往往先記住這個結論，然后利用這個結論去判斷物理現象.實際上，即使學生將結論背得滾瓜爛熟，但慣性的大小為什么與質量有關而與速度無關，在他們的心中還是沒有搞清楚.一到關鍵時刻，“速度大慣性大”的念頭仍會不由自主地冒出來.
2. 于學習中的障礙處設計教學
奧蘇伯爾指出：“影響學習的唯一最重要的因素，就是學習者已經知道了什么.要探明這一點，并應據此進行教學.”[1]高中物理教師在了解學生知道什么的基礎上，判斷學生學習路徑中的障礙，然后根據這一學習障礙選定解決的辦法，幫助學生排除學習障礙.仍以慣性大小的教學為例來說明.教學內容是：“慣性是物體本身固有的屬性，慣性的大小由物體的質量決定與物體的速度無關.”分析學生的學習障礙：教學中從“屬性”一下跳到“大小”，學生的思維發生了中斷.解決的辦法：在“屬性”（性質）與“大小”之間建立一個中間地帶――“本領”，即“慣性是物體抵抗運動狀態變化的本領”.理由是“屬性”無法跟“大小”直接聯系起來，而本領有“大小”，本領的大小能跟慣性的大小聯系起來.因此教師將精力集中到“本領”這個中間地帶上，才能突破教學的難點.教學中首先明確“慣性是物體固有的屬性”、“慣性是物體抵抗運動狀態變化的本領”、“慣性的大小就是物體抵抗運動狀態變化本領的大小，因此慣性大小與速度大小無關”，然后設置情境：兩輛相同型號的卡車，一輛空載，一輛滿載，在相同大小的牽引力作用下，都由靜止開始加速至100km/h.問：哪一輛卡車啟動快？學生憑生活經驗可知，空載的卡車啟動快，運動狀態變化快，說明空載卡車抵抗運動狀態變化的本領小；滿載卡車啟動慢，運動狀態變化慢，說明滿載卡車抵抗運動狀態變化的本領大.由此可知，物體抵抗運動狀態變化本領的大小與質量有關，由質量決定，即慣性的大小由質量決定.
（三）提升“理解物理教學”的能力
理解高中物理教學主要指理解以下四點：（1）為什么教；（2）教什么；（3）怎么教；（4）教得怎么樣.“為什么教”是高中物理教學的價值所在；“教什么”是指高中物理的教學內容；“怎么教”是指高中物理的教學方法問題；“教得怎么樣”是對高中物理教學效果的評價.比如牛頓第三定律的教學.（1）明確教這節課的價值.在此之前，我們研究的都是單個物體，從牛頓第三定律開始我們研究的是兩個物體.牛頓第三定律這節課是我們從研究單個物體到研究兩個物體的一個分界線.（2）清楚這節課要教的重難點內容.關鍵是講清定律中“總是”兩字.“總是”體現在“靜止物體之間”、“運動物體之間”（包括做“勻速直線運動”、“變速直線運動”和“曲線運動”的物體之間）.“總是”體現在“固―固”、“固―液”、“固―氣”物體之間的相互作用.“總是”體現在接觸力這樣、非接觸力也這樣的物理現象中.（3）知道提升學生科學素養的方法.教師分析了“用手背敲桌面，手感到痛”、“人游泳時手和腳要往后劃水，人才能往前游”兩個例子，然后指出：第一個例子是固體與固體之間的相互作用，第二個例子是固體與液體之間的相互作用，再啟發學生，“你覺得生活中還有什么樣的例子能說明其他種類物體之間的相互作用呢？”學生提出：“直升機停在空中時，直升機的螺旋槳將空氣往下推，對空氣有往下的作用力，被往下推的空氣對直升機有向上的反作用力，使直升機停在空中.這是固體與氣體之間的相互作用.”學生在教師所舉例子的基礎上說出直升機的例子，說明所學的知識發生了內化.通過這個教學過程提升了學生的科學素養――對生活現象的物理學反思.（4）評價這節課的教學效果.教師問：“馬拉車勻速前進時，馬對車的拉力等于車對馬的拉力；馬拉車加速前進時，馬對車的拉力大于車對馬的拉力.這種說法對嗎，請說明理由.”目的是檢測學生的學習效果.
二、促成高中物理教師教學設計能力提升的途徑
促成高中物理教師教學設計能力提升的途徑主要有兩個，開展高中物理說課活動和撰寫高中物理教學故事.兩者各有側重，互為補充，相輔相成.前者是一種依賴于教學同伴的合作活動，需通過教學同伴的合作研究才能展開，如有專家的參與指導，就能迅速地提升高中物理教師的教學設計能力.這是一項針對某一節完整教學內容所開展的研究活動.后者是一種依賴于教師自身個體的反思活動，需用教學理論拷問教學事件，經教學分析，形成個性化的教學主張.這是一項針對教學內容某一局部細節或整體架構所開展的研究活動.
（一）開展高中物理說課活動
說課是一項要求說課者說清教什么、怎么教、為什么這么教的教研活動.如果在高中物理說課中能說清楚這些要素，那么上述“理解物理教學”的策略就落到了實處.它能有效地促成高中物理教師教學設計能力的提升.比如“自由落體運動”一節的說課.（1）討論輕、重物體誰下落得快.教師演示一顆粉筆頭和一張白紙在等高處釋放誰先下落的實驗，提出問題：是否重的物體一定比輕的物體下落快？教師讓學生在提供的粉筆頭、一張白紙、半張白紙這三樣東西中選擇合適的器材來證明自己的觀點.目的是激發學生的求異思維，培養學生的質疑能力.學生將揉成一團的半張白紙與平鋪的一張白紙在等高處釋放，得出輕的物體下落快.學生將揉成一團的半張白紙與揉成一團的一張白紙在等高處釋放，得出輕的物體與重的物體下落一樣快.在不同條件下得出了三個不同的結論.為了追求科學規律的簡潔性，我們循著歷史的足跡探詢物理的基本規律.教師介紹伽利略的“落體悖論”思想，否定了亞里士多德“重的物體比輕的物體下落快”的結論.目的是讓學生經歷物理思辨的邏輯推理過程，感受物理思維的偉大力量.然后提出伽利略的結論同剛才學生實驗所得出的結論不一致，到底是什么原因干擾了我們對落體運動的研究？再利用“牛頓管”實驗來驗證伽利略的想法.比較牛頓管在“抽掉少許空氣”、“抽掉較多空氣”、“盡可能多地抽掉空氣”的不同條件下金屬片、羽毛下落快慢的實驗，推想在真空環境下的實驗現象，再播放月球上宇航員的落體實驗.讓學生經歷“問題實驗推理牛頓管實驗月球上的實驗”這一過程，充分感受到邏輯推理與實驗完美結合的美妙之處.進一步明確了在不考慮空氣阻力，只考慮所受重力的情況下，重的物體與輕的物體下落得一樣快.由此建立了自由落體運動的理想模型.目的是讓學生體驗到物理模型的建立過程.（2）自由落體運動的性質.通過模型的建立，得出自由落體運動的定義，明確自由落體運動的條件.提出問題：自由落體運動是一種什么樣的加速直線運動，是勻加速直線運動還是變加速直線運動？怎么證明？在學生提出方案的基礎上教師做自由落體運動的創新實驗.教師將“能發出紫外線的頻率可調的LED頻閃光源球（如頻率調至50Hz）”靜止釋放，利用小球發出的紫外線使貼在黑板上的涂有熒光物質的光影畫布感光.在光影畫布上鋪一張透明塑料膜，當光影畫布感光后，用記號筆在塑料膜上做下記號，就可利用塑料膜來研究小球做自由落體運動的規律，求出下落加速度的大小.目的是通過創新的實驗達到頻閃照相的效果，以方便地研究落體運動的性質和求出落體加速度的大小.再用PPT展示一張排列雜亂的不同緯度處重力加速度值的表格，讓學生尋找g的規律.目的是打亂書上表格按緯度增大g增大的排列順序，避免一眼就能看出結果、缺少思維含量的做法.（3）自由落體運動的規律和應用.讓學生通過回憶初速為零勻加速直線運動的規律來推導出自由落體運動的規律.通過破解“時間尺”測量同學反應時間的秘密達到學以致用，靈活運用物理規律的目的.
（二）撰寫高中物理教學故事
高中物理教學故事是通過教師親身經歷的教學事件，包括教師自己教學中發生的教學事件和觀課中發現的教學事件，運用教學理論進行教學分析，由此產生個性化教學主張的一種敘事形式.高中物理教師可采用“一則自身親歷的教學事件+教學分析+由此產生的教學主張”的寫法撰寫教學故事，通過分析形成自己的教學主張來提升教學設計的能力.它具有親身經歷、短小精煉、啟迪教學智慧、便于改進教學設計的鮮明特征.當積累的高中物理教學故事多了后，還可將某幾則相關聯的教學故事組成一個“教學故事串”，提煉出新的教學主張.比如關于彈力的教學故事串.
教學故事1：教師先展示一副動漫圖片：（如圖1所示）一顆橡皮子彈擊中動漫人物路飛的大肚.然后解說，路飛的大肚將橡皮子彈反彈回去，說明路飛的大肚對子彈有彈力的作用.
教學分析1：第一，高一學生中不識路飛為何人的有很多，只有平時喜愛動漫的同學才熟悉.教學中引用路飛的例子并不適宜.第二，一副肚皮畫得這么夸張而又是靜態的圖片離現實生活太過遙遠，且在現實生活中一顆高速飛行的玩具子彈擊中人的肚皮也是一件相當危險的事情，物理教學中不宜宣揚這種危險的事情.第三，人的肚皮是柔軟的，不可能將高速飛行的橡皮子彈反彈回去，這與動漫情境截然不同.第四，完全可用一個真實的簡單的實驗來說明彈力的產生過程.比如，被壓縮的彈簧一端固定，另一端與小車接觸，放手后被壓縮的彈簧在恢復原長的過程中將與之接觸的小車彈出去，說明被壓縮的彈簧對與之接觸的小車產生了彈力的作用.
教學主張1：拒絕虛構的漫畫，采用真實的實驗.
教學故事2：上課所用的黑板能在水平方向上沿黑板槽靈活推動.教師在黑板槽的底部放置一面平面鏡，在黑板前方一兩米處的桌面上安放一支亮著的激光筆，激光筆發出的光經平面鏡反射后照到天花板上，然后請一位學生上臺沿垂直黑板面的方向推黑板，結果天花板上的激光亮點發生了明顯的移動.教師總結說，這個實驗利用了“光杠桿”放大微小形變的設計思想，天花板上激光亮點的移動說明黑板受力時發生了微小的形變.
教學分析2：由于黑板槽縫隙的影響，黑板受學生推力時在可移動槽內的移動距離要遠大于黑板受壓發生的微小形變.因此天花板上光點的明顯移動主要是由于黑板在可移動槽內的偏移引起的.因此這個演示實驗是一個偽實驗.
教學主張2：要真實驗不要偽實驗.在利用“放大法”觀看微小形變的實驗中，既經典巧妙又易做的當數按壓扁玻璃瓶的實驗，只要將一個帶有細管瓶塞塞入盛滿紅墨水的扁玻璃瓶中，就可操作.這個實驗儀器易得，操作簡單，現象明顯.可惜上課教師沒有采用這個簡易實驗.
將教學故事1與教學故事2組成一個教學故事串，可以形成新的教學主張.
【關鍵詞】問題；高中物理；課堂教學；設計
一、問題中心高中物理教學模式概念
在以問題為中心高中物理教學模式中，“問題”的概念并不是指書本教材后面的練習題，更不是指要教師用題海戰術的方法來對學生進行施壓。這里“問題”主要是指可以激發起學生學習興趣，幫助學生學習物理知識的任務和疑問，學生通過問題可以構建起相關要點的知識體系，產生發散性思維，完成物理知識學習。
而在傳統高中物理教學中，教師一般是將知識直接告訴學生，將已經建立好的知識體系交給學生消化吸收，同時教師更加側重學生對知識點應用的能力，這主要體現在對課后習題和考試的重視，教師主要將解題方法告訴學生，幫助其取得成績。這一教學模式好處是簡單直接，可以快速幫助學生提高分數。但是其缺點也十分明顯：缺少對學生學習興趣的培養，學生自主學習能力較弱，從而使得學生缺乏長期學習的動力，因此對于以問題為中心教學模式中，教師在課堂上并不直接講授知識，而是首先開始設置問題。
二、當前以問題為中心物理教學的現狀
以問題為中心的教學模式雖然在我國高中物理教學中是一種新型教學模式，但是在國外的教育領域，這種教學模式已經擁有了多年實際應用經驗，并取得了良好效果。國內一些學校很早就發現這一教學模式的優點，開始將其引入本土教學中，取得了一定的成績。但是在實際應用中，由于一些特殊原因，使得以問題為中心的課堂教學模式在操作中存在著一些需要解決的問題，這些問題主要有：問題難度設置不當、問題設置流于形式，學生參與不積極，以題目代替問題。
（一）問題難度設置不當
問題是教學模式的核心，問題設置難度是否得當直接關系著實際教學效果的好壞。有些教師在設置問題時，問題過于深入甚至超出了課本范圍，這就使得學生在拿到問題后無從下手，查找課本也難以解答，從而迫使學生放棄了對問題的研究，再次交由老師進行講解，使得教學又返回了傳統模式。
（二）問題設置流于形式
由于問題為中心物理課堂教學模式是新型的教學模式，對于一些已經習慣采用傳統教學模式的教師，其設置的問題往往流于形式，缺乏深度和難度。一些教師直接選用書后的練習題作為問題或者問一些雞毛蒜皮的問題，如一些教師在進行光學折射實驗室，手拿三棱鏡直接問學生“這是什么呀”。這種流于形式的問題使得學生缺乏鉆研的興趣，影響課堂教學效果。
（三）學生參與不積極
在進行課堂教學時，往往會出現：當教師提出問題后，有反應的學生寥寥無幾，只有個別學生舉手應答。在這種情況下，一些教師會只請少數舉手同學回答問題，這使得更多同學無法參與到課堂之中。還有一部分教師會放棄讓學生解答，進行“自問自答”，直接將結果講出，而這卻又違背了問題中心教學的開展目的。
（四）以題目代替問題
由于升學壓力和傳統教學思維的限制，一些教師對于問題的理解還停留在“題目”的層面，其往往在課堂教學中花費大量時間在習題講解上，同時對學生使用題海戰術。從而加重了學生的課業壓力，無法達到預期的教學效果。
三、基于問題為中心的課堂教學設計建議
通過加強對問題中心物理課堂教學的設計，可以有效解決目前課堂教學中所存在的問題，使課堂教學達到預期的效果。設計建議主要有：注重對思維能力的考察，加強對認知過程的培養，幫助學生搭建知識體系結構。
（一）注重對思維能力的考察
高中階段是學生思維能力逐漸形成的時期，在這一時期，教師需要通過合理的引導，幫助學生形成獨立思考和自主學習的思維習慣。在問題中心物理課堂教學中，教師通過合理設置問題，吸引學生進行研究和探索。在這一過程中，教師需要對學生的思維角度，思維方式進行考察，發現其中的閃光點和所存在問題，及時對自身教學進行調整，從而幫助學生提高思維水平，使學生可以擁有良好的聯系能力和排除干擾能力。
（二）加強對認知過程的培養
在問題中心課堂教學中，教師對于其問題的設置、追問、解答都要根據學生具體認知情況來進行調整。對于課堂教學、教師不能只關注學生最后所得出的問題結論是否符合標準答案，更需要關注在得出答案的過程中學生的認知過程。教師要培養學生采用理性科學的思維對問題進行探索，注意學生在課后的教學反饋情況，及時調整對學生的教育和引導。幫助學生建立獨立思考和獨立處理問題的能力。
【關鍵詞】創設情境 設計問題
一、為什么要進行情境的建構
“新課標”強調科學探索，把科學探索作為教學目標和教學策略列入課程內容，自然，科學探究式教學模式成了大家值得關注的問題。完整的探究過程包括七個方面的內容：“提出問題——猜想與假設——設計實驗——進行試驗——分析與論證——評估——交流”。在實際物理教學中也可將“猜想與假設”要素和“進行試驗與收集證據”要素相融合，即：提出問題——猜想與試驗——分析與討論。還可以簡化為：“提出問題——猜想——反駁”。可見，探究是一種多側面，多形式的活動，具體采用哪種方案，教學者可視實際教學而定。但我們從中可以看到，無論采用哪種形式，提出問題是科學探究的第一要素，而問題又來源于情境，因而在新課改的高中物理教學中建構問題情境和設計問題顯然尤為關鍵和重要。同時我們發現新教材和舊教材之間有天壤之別，這種區別主要不在知識層面上，根本區別在于理念的變化，不難看出新教科書增加許多吸引學生興趣的實驗、史實、漫畫、生活例子等等，說明新一輪高中課改非常注重物理情境的建構和培養學生的問題意識、學習興趣，讓學生喜歡課本，喜歡學習，作為一名物理教師，在熟悉物理知識的基礎上，更要精心設計每一堂課，大膽創設情境，讓學生覺得每一堂課都有新鮮感，激發學生的學習興趣，變學生的被動學習為主動求知。
二、如何進行情境的建構
愛因斯坦說：提出問題比解決問題更為重要。在“問題探究式”課堂教學模式中教學設計的中心環節是“問題情境”的創設。因此，“問題情境”創設是教師準備和實施“問題探究式”教學模式的著力點，必須花大力氣進行深入的研究。心理學研究表明：人的情感體驗往往是由具體的情景決定的，生動良好的情景對學生具有巨大的感染力，感召力。心理學認定創設場景情趣與場景效果具有密切的相關性，其本質在于視感形象與特定意義相結合，從而有效的引起人們的視感追求，從而激活思維，強化記憶。課堂教學的事實也表現：只有當學生被設計的課堂情境所感染，或思維進入預定的問題情境之中時，才能取得預期的效果。
傳統物理教學只重視純知識的傳授教學，教學者為了使自己講的多 ，講的快，講的深，經常把自己的思維強加于學生，學生的思維得不到有效的訓練，久而久之，學生只會處理簡化了的物理現象和理想化的物理模型，遇到稍微復雜的實際問題就不知所措，在高考中遇到新情境問題就發怵，因此教師就必須結合生產和生活中的實例，不斷創設問題情境培養學生從實際問題中抓主要因素，提取物理現象和建立物理模型的能力，這種能力的培養需要一個較長的時間，靠填鴨式教學方式，題海戰術練習是不行的。必須充分利用現代教育手段創設符合教學內容和要求的問題情景，增強學生的感性認識。
建構問題情境可以理解為問題情境化。問題緊扣書本要講述的概念、規律等知識點，而情境可以充分發揮教師的智慧去創設。情境可以是學生參與，參觀過的生活片段，可以讓學生觀察和操作的實驗，可以是讓學生視聽的錄像、錄音，可以是學生解讀的圖像和文字。
三、問題設計
讓學生帶著問題學習，強化學生問題意識激發探究和創新激情，是新課標實施并提出的要求。良好的問題情境對于提高學生的學習興趣、激發學生的學習動機具有非常重要的作用。教師要根據學生的實際和學習的內容特征，創設良好的問題情境，讓學生在對問題情境的體驗中產生問題意識、發現并提出探究的問題。
從認知心理學的角度看，學生所要掌握的知識需要有精心的問題設計，學生的主體作用，教師的主導作用都需要由精巧的問題來體現。常常聽學生說，上課聽得懂，下課不會做，也常常聽教師說，我已經強調多次，分析的夠透徹了，學生還不明白，茫然不知所措，解題時張冠李戴，死搬硬套，頭天才講第二天一問三不知，所講的知識遺忘快等。產生這些問題的主要原因是教師在教學過程中沒有精心設計問題，只是一味的傳授知識，學生在學習的過程中缺少主動性思維而變成知識的被動者。
中學生有很強的求知欲，時常表現為思想上的困惑和疑問，正是這些思想和認知問題驅動學生去追求知識，探求真知，教師通過挖掘教材，以問題為契機，精心設計，釋疑解疑，幫助學生完成學習目標。比如：學生在學習了電磁感應的知識后，對感生電動勢的產生的微觀機制或叫實質產生疑惑。于是進性了這樣了教學設計：
（案例）
情境：演示導體棒在磁場中運動切割磁感線閉合回路中產生電流。
問題1：為什么金屬棒在磁場中運動回路中有電流？
問題2：金屬棒上電動勢如何產生？
問題3：金屬內部結構如何？
問題4：金屬棒運動等效于自由電子處于什么運動狀態？
問題5：自由電子在磁場中運動（BV）受力嗎？
問題6：你能由左手定則比出電子受力方向嗎？
問題7：電子定向移動后在棒兩端會產生什么現象？
問題8：此時金屬棒中除了磁場外有電場嗎？為什么？
問題9：何時金屬棒中電子不再移動？
知識延伸① （自主，合作，探究）。金屬棒沿平行磁場方向運動為什么不產生感應電動勢？
知識延伸②（自主，合作，探究） 磁場變化引起產生感應電動勢原因一樣嗎？
關鍵詞：高中物理教學；問題設計；原則與方法
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2013）24-0024
眾所周知，一個有效的教學問題，可以激發學生的思維，使學生達到情緒高漲、智力振奮的狀態；但無效的問題，可能讓學生喪失興趣，也可能使學生糊里糊涂，不知所云，達不到應有的教學效果。因此，筆者在此就對物理教學問題設計的原則與方法作一探討，希望對大家能有所幫助。
一、物理教學問題設計的原則
1. 基礎性。基礎性包括兩方面的涵義：一是設計的問題要體現學生發展的需要，使學生學有所得；二是要以學生已有經驗為基礎，學生有能力解決。設計的問題不僅要讓學生通過努力便可以解決，還要能給學生留出足夠的探究空間。
2. 科學性。首先要求設計的問題從情景素材到具體內容都是真實可信的，不違背科學常理；其次，設計的問題還應融入科學方法的要素，使學生學習模型、理想化、假說等方法；設計的問題還要注重體現科學思想和科學價值觀，體現新形勢對學生發展的要求。
3. 針對性。緊緊圍繞教學目標，針對學生的實際情況和教材的重難點來進行設計，設計的問題題意清楚，條理分明，語言精練，有助于學生理解概念，辨析疑難，糾正錯誤，完善認知結構。
4. 啟發性。教師設計的問題過于簡單，不用思考就能回答，就不能激發學生的學習興趣、發展學生的思維能力。簡單的一問一答，只會使學生懶惰，長此以往還會對學生的思維品質造成損害。所以，教師應抓住教學的內在矛盾，把握時機，在新舊知識的結合點設計問題，使學生達到心求通而不解，口欲言而不能的“憤”、“悱”狀態，從而激發學生積極地進行思維活動。
5. 有序性。設計的問題要結合教學內容的層次性和系統性，由淺入深，由簡到繁，環環相扣，層層推進，有助于提高課堂效率，集中學生注意力，培養學生思維的深刻性。
6. 現實性。設計的問題要結合學生的生活實際，聯系科技、生產實際，要有時代氣息，突出“應用性、實踐型”，表現物理學在人類文明中的巨大作用，使學生認識物理學習的意義，激發學習的動力，同時提高運用物理知識的能力。
7. 發展性。增加問題的開放性，促進學生多方位的發展。設計問題，或將學習引向深處，揭示其物理本質；或引發學生一些新的思考，打開通向新世界之門，讓物理教學達到蘊味無窮的境界。
二、物理教學問題設計的方法
1. 通過實驗進行設計
物理是一門以實驗為基礎的科學，物理實驗是學生學習物理的重要途徑。實驗現象、實驗原理、實驗操作、數據處理、誤差分析、方案改進等都可以成為物理問題設計的內容。如：
（1）請你設計一個方案，測定彈簧槍鋼球射出時的速度。（方案設計）
（2）測金屬電阻率時，為什么通電電流不宜過大，通電時間不能太長？（實驗原理）
（3）在《用油膜法估測分子的大小》實驗中，滴下油酸酒精溶液時，滴管離水面應高一些還是應該低一些？（實驗操作）
（4）用氣筒打氣時，是氣筒上部發熱厲害，還是氣筒下部發熱厲害？上、下部發熱的主要原因各是什么？該現象說明了什么？（實驗現象）
通過實驗設計的問題，不僅可以幫助學生獲取物理知識，掌握實驗操作技能，還能了解實驗設計、實驗觀察等方法，形成一絲不茍的工作作風。
2. 通過知識應用進行設計
學習知識的目的在于運用，教學的目的就是要提高學生運用知識的能力。結合科技、生產、生活實際，設計知識運用類問題，有助于教學目標的實現。
“神舟六號”的成功發射和接收，極大地增強了民族自信心，也引起了學生的極大關注。教師就可以“神舟六號”為背景，設計這樣的問題：
（1）若飛船在軌作勻速圓周運動，宇航員受重力作用嗎？宇航員為什么會飄起來？
（2）宇航員在艙內“行走”過程中，碰到飛船內物體，有撞擊力嗎？
（3）飛船升空階段，宇航員處于超重狀態。飛船返回過程中，宇航員處于失重狀態嗎？
（4）“神舟六號”與地球同步衛星相比，有哪些不同？（開放性問題）
（5）宇航員通過觀察窗看太空（向著太陽除外），為什么都是黑暗的？
（6）宇航員用肉眼通過觀察窗能看見我國的長城嗎？為什么？你看見過這方面的報道嗎？
物理知識在日常生活中的應用非常多，為物理問題設計提供了豐富的素材。如有許多電器，都要求改變電流的大小。我們可以設問：怎樣才能改變電路中電流的大小？可以引導學生討論音量電位器（變阻器），電扇調速開關（變壓器），還可以適當地介紹臺燈調光原理（可控硅），擴大知識面。
3. 通過舊知識的拓展進行設計
學生掌握的知識可以擴散、深化、發展，教師可以抓住知識的深化、發展點，順藤摸瓜，形成問題。通過問題的解決鞏固舊知識，并在解決問題的過程中自然地“生長出”新知識。
學習了電勢差和電場強度的關系，學生會利用公式進行勻強電場的有關分析和計算。這時可設計如下問題：在如圖所示的電場中（圖略），a、b、c為同一條電場線上等距離的三點，電勢差與相比哪個較大？理解場強越大，沿場強方向上相同距離的兩點間電勢差越大。
4. 通過學生的知識經驗進行設計
按照建構主義的理論，學生走進課堂，并不是“空白”的白紙，由你涂、畫和書寫，他具有一定的基礎知識和生活經驗。其中，有些經驗是有利于新知識學習的，有一些經驗則不利于新知識的學習。教師要在了解學生的基礎上，針對可能形成的學習障礙設計問題，幫助學生建立概念、掌握規律。
學生在初中學過，電荷的定向移動形成電流，頭腦中有一幅電荷移動形成電流的圖式。為了幫助學生完善這個圖式，可設計問題：導體兩端不加電壓，自由電荷處于靜止狀態嗎（增加熱運動圖層）？合上開關，燈立即就亮了，是不是說明自由電荷定向移動的速率非常大（增加電場傳播速率圖層）？
5. 通過物理史實進行設計
物理教科書在介紹物理知識和方法的同時，也介紹了許多科學家發現物理規律的科學史實。這些史實，是科學家思維活動的結晶，是他們科學探究過程的生動展示，閃爍著科學家超人的智慧和卓越的才能，也折射出探究過程的艱辛、失敗甚至是謬誤。
利用物理史實設計教學問題，可以讓學生理解科學家深刻的設計思想和精巧的實驗方法，體驗科學發現的艱辛和快樂，激發學生創新的火花。
6. 通過變換角度進行設計
學習的過程，是學生進行意義建構的過程。要準確地理解概念、掌握規律，就應該多角度、全方位地認識概念、規律，變換角度設計問題，有助于學生的意義建構。
學習了“平拋運動”之后，學生都知道：“平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動”。那么，討論以下問題，就可以更全面地掌握運動的合成和分解。
（1）為什么可以將平拋運動分解為兩個簡單的運動？依據是什么？
（2）合運動與分運動的聯系是什么？
（3）“可以”說明了什么？（隱含了“還可以有其他分解”，為以后其他形式的分解打下伏筆）
7. 通過一些關鍵詞語進行設計
在教學中，教師可以通過一些詞語，創設一個思維的空間，形成問題，促進思考。
（1）“假設”。學過單擺周期公式之后，設計問題：假設只給你一根細繩、一把小鎖和一根刻度尺，給雪碧瓶裝滿水后，在瓶上扎個小孔。你怎樣估測放水過程的平均流量。
（2）“想象”。學習了摩擦力之后，讓學生想象，自然界中沒有摩擦力，會是什么樣的一幅情景；我國宇航員要進行太空行走，讓學生想象，太空行走是什么樣的感覺，要注意哪些問題；想象有一天，我們的宇宙飛船以光速在太空飛行，將會看到什么現象？
（3）“猜想”。在庫侖總結電荷間相互作用的規律時，還沒有規定電荷量的單位。教師就可以讓學生猜想：有沒有規定電荷量的單位的情況下，庫侖怎樣確定靜電力與電荷量的乘積成正比呢？
除了以上所述，還可以有“可能”、“除了”、“如果”、“替代”等，都可用于問題設計。
關鍵詞:高中物理教育 啟發性實驗 設計
一、我國高中物理實驗教學的現狀
我國傳統的高中物理教育以傳授物理理論知識為主,即向學生講授物理學的一般規律,把大量知識灌輸給學生。甚至有老師認為學生不會動手做實驗也不要緊,只要會做物理實驗相關的題目就行,把應試作為第一標準。而現代科學教育規則認為,物理教育除了物理知識的傳授和技能的訓練外,還應重視對學生探索興趣、學習能力、良好思維習慣與創新意識等的培養。即從強調物理知識內容獲取向理解物理過程轉變,從強調單純積累知識向探求知識轉變的教學觀。尤其是“新課改”以來,教育工作者越來越認可物理實驗教學在物理教育中的重要地位,可是高中物理實驗還是驗證性的實驗居多,教師在實驗教學中一手包辦現象嚴重。學生多是機械的模仿,缺少動手和動腦的機會,能力得不到相應的提高,更談不上探究精神和探究能力的培養。因此,啟發性實驗的設計在高中物理教育中有很重要的作用。
二、高中物理教育中啟發性實驗的設計
(一)實驗前準備
教師和實驗員一起做好實驗儀器的檢查和準備工作,確保有足夠的實驗器材。課前,教師將全班學生合理分組,選舉出各小組組長和各相關負責人。同時,教師要做好學生的思想動員工作,使學生有備而來。另外,教師要善于用問題啟發學生在實驗課前自己設計好實驗步驟,繪好實驗表格,定好實驗計劃。
(二)創設情境,提出實驗主題
啟發性物理實驗設計要求教師創設良好情感氛圍,有利于學生對所學內容進行建構的學習環境。教師應盡量為學生創設一些引人入勝的、輕松和諧的、具有探索性和科學文化氛圍的教學情境,幫助學生理解問題的本質,啟發學生提出解決問題的方法。成功開展啟發性物理實驗還就要求探索性實驗的設計既要有挑戰性又要有適宜性,以激發學生對實驗的興趣和積極性。比如在學習“光的折射”時,可以首先通過播放“池塘看似很淺其實很深”等學生們熟知的生活經驗的紀錄片,引出光的折射現象,從而激發學生的求知欲,接著提出發生光的折射現象時應遵循的規律,這樣處理為“光的折射”的實驗探究作一個鋪墊。
(三)鼓勵學生相互合作
這一階段是啟發性實驗教學的核心。啟發性實驗教學鼓勵學生進行合作學習。教師要重視學生之間在實驗過程中的相互合作。學生們在實驗中的合作、分享與交流,可以使不同學生貢獻各自的經驗和發揮各自的優勢,從而使學生完成各單個探究者難以完成的復雜任務。實驗的核心是讓學生自主地參與獲得知識的過程,它要求學生在相互合作的前提下設計實驗方案,進行實驗探索,得出結論。
如在設計“摩擦力”實驗時,可以讓每個小組先猜想摩擦力與哪些因素有關,小組成員會根據自己的生活體驗或者知識積累,歸納出如壓力大小、接觸面的粗糙程度、接觸面的大小、運動速度等很多因素。有條件的情況下,應該盡可能地讓學生對自己歸納出來的所有因素都進行實驗來測試。這時教師指導學生設計幾個小實驗將學生的猜想進行驗證,如:可讓學生先用右手放在桌面上拖動,再用左手壓在左手上在桌面上拖動,最后用左手壓住右手在玻璃或者紙張等上面拖動,記下每次手的感覺有何不同。這樣學生就可以得到結論:摩擦力和“接觸面的粗糙程度”和“壓力大小”有關。
(四)對實驗進行獨立的觀察和反思
這一過程包括兩個重要方面:觀察和反思。學生通過收集必要的數據,合理地分析數據,利用所掌握的知識,通過科學地歸納、演繹和推理等方法,得出最佳結論,并用列表、圖形、公式或其他形式清晰地表述某個物理現象,得出某個物理規律。最終進行小組間的交流,通過比較各小組的探索過程和思維結論,從中獲取成功的經驗和失敗的教訓,然后調整和重新設計實驗方案,使自己的實驗探索過程更趨合理,通過交流使自己的結論更嚴密準確。在反思交流的基礎上,學生撰寫實驗報告。實驗報告必須完整地反映實驗探索活動的全過程,從假設、實驗設計、實驗過程、結果確定與分析匯總都必須有規范、詳細的記錄、實事求是的描述、嚴密科學的分析和合乎邏輯的結論。例如:在指導學生做“勻變速直線運動規律”的實驗中,學生通過觀察發現打點計時器也是一種計時儀器,而且通過實驗也可測量物體運動的加速度。這時可引導學生去思考以打點計時器進一步引申。學生經過積極思考,便會聯想到加速度、位移,進而想到沖量、動量、功等一系列物理知識。還可進一步激發他們產生利用這一實驗擴展來研究類似動能定理或動量定理等一系列力學實驗的興趣。
(五)教師對學生實驗結果的評價
學生的學習心理在很大程度上需要依賴教師及時的評價來進行驗證。在學生觀察和反思的基礎上,教師對學生的實驗進行評價和總結,可以使學生掌握運用科學方法解決問題的途徑,讓學生在經過實踐后得到知識、方法、意識、能力上整體實質性的提高。在啟發性實驗教學中,教師決不能在給學生實驗評價的時候簡單地給出“正確”或者“錯誤”,而是應該對學生的創意設計給出一定的鼓勵,即使學生所想可能不對甚至完全錯誤,也不應該直接給出“錯誤”的評價,以免挫傷學生的積極性。
三、總結
在啟發性實驗的設計中,學生是學習主體,而教師是組織者、參與者,又是指導者、評估者,同時也是學習者。只要我們加強學習、努力實踐、認真總結,讓啟發性實驗貫串于高中物理教學之中,鼓勵學生積極參與,那么我們不僅能讓學生更好地掌握物理知識和技能,而且能讓學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神也得到培養和提高。
參考文獻:
[1]梁紅.物理實驗教學中培養學生創新思維的理論基礎的研究[J].黑龍江高教研究.2004(01).