文∣吴敬章

新一轮课改把教学目标从三维目标改成核心素养目标，教学要求也发生了较大的变化；所以，传统的教学方法要进行改进。当前，大部分学生疲于应对作业，没有时间做一些反思和总结，思考能力欠缺。在这种情况下，教学方法手段的探索迫在眉睫。以问题情境引领课堂教学是教师和学生喜爱的方法。

问题情境教学法能极大地激发学生学习的动机和欲望，让他们形成自主探究学习的习惯，进而提高自主学习能力，提高学习效果。本文以“带电粒子在电场中的运动”教学为例，探究问题导向教学法如何实施。

一、设置问题情境激趣设疑，引入新课

人教版高中《物理·必修三》(2019年版)在每节课前都会通过一些实例来引入新课，并提出本节课要研究的主要问题。如“带电粒子在电场中的运动”这节课中，教材以示波器为例引入新课(图1)，但此例子偏离学生的生活实际，无法引起学生的兴趣。

图1

在教学中，本节课可设置如下情境引入。

【情境】电子被加速器加速后轰击重金属靶产生的射线，可用于放射治疗。图2中展示了一台医用电子直线加速器。

图2

【问题】

(1)电子在电场中受到哪些力的作用？要不要考虑重力？

(2)研究物体运动的一般思路是什么？决定物体做什么运动的条件又是什么？

设置以上问题情境可激发学生的学习兴趣和进一步探究的欲望，从而对本节课要学习的内容充满期待；然后教师再提出本节课要研究的主要问题，自然而然地进入新课的学习。

我们应该如何设置问题情境呢？首先，设置问题情境应尽可能取自学生所熟悉的生活，有趣味性、有针对性，能用所学的知识去解释，能激发学生的学习欲望。如上面提到的医用电子直线加速器，很多学生可能听过，但不知道它的工作原理，通过问题情境的提出，学生就有了进一步探究的欲望，原来生活中很多现象可以用物理知识去解释。

其次，教师可以借助一些有趣的小视频、小实验或小游戏等，增加学生的直观认识，调节课堂气氛，活跃学生的思维。比如，教师可以向学生展示示波器的一些优美图形，向学生介绍一些相关的生活用电知识。

二、设计问题串引导学生学习新知识

要探讨的问题比较大、比较难时，教师可以把问题分解成几个简单的小问题，降低探究难度，同时可以引导学生有条理地进行自主学习探究。如本节课在讲粒子在电场中偏转时，可以把问题进行如下分解。

【问题】如图3所示，带电粒子以一定的初速度进入两极板中，粒子会做什么运动？

【例题设计】图3中，极板电压为U，间距d，板长l，粒子电量q、质量m，以初速度v0从中间进入电场。

图3

【问题设计】

问题1：带电粒子在两极板间的受力情况是怎样的？

问题2：带电粒子初速度方向和受力方向有什么关系？轨迹是曲线还是直线？

问题3：带电粒子在垂直与平行于电场两个方向上各做什么运动？加速度多大？

问题4：带电粒子的运动时间是多少？

问题5：带电粒子会从什么位置离开电场？可以用什么物理量来表示？(偏移量y)

问题6：带电粒子会沿什么方向离开电场？如何表示？(速度偏转角)

问题7：带电粒子离开电场时速度是多大？有哪些求解方法？

通过这一串小问题，教师引导学生自主学习探究，问题之间前后关联，层层递进。学生能轻松地把带电粒子在电场中的偏转问题搞清楚，很有成就感；他们也更乐于思考，提出更多相关的问题，取得更好的学习效果。

如何有效地设置问题或问题串，引导学生积极思考并解决问题呢？

设置的问题一定要有层次，循序渐进地引导学生思考。可以按照解决问题的思路去设计问题，体现学生思维过程。上例中就是按解决力学问题基本思路展开设计的，同时运用类平抛运动的处理方法思路。

设置问题的难度要适中，学生可以通过自己的努力或者小组讨论后解决大部分问题。教师可以多设置一些问题来降低难度，也可对问题做一些必要的解释补充，如引入偏移量概念时，设置了“带电粒子会从什么位置离开电场”这样一个问题，学生就容易了解为什么要引入这个概念。“带电粒子会沿什么方向离开电场？如何表示”这样一个问题能帮学生理解偏转角的概念。

教师要注意问题与前后知识的关联，对可能遇到的问题做适当的铺垫。如本例中要分析带电粒子的运动性质和轨迹，教师设置“带电粒子初速度方向和受力方向有什么关系”做铺垫，学生就会想起从力的方向与速度方向的夹角关系来判断运动轨迹。

三、演示实验前设置问题引导学生观察思考

演示实验是高中物理课堂教学中常用的教学手段，但有些教师对演示实验重视程度不足，要么走过场，要么纯粹为了吸引学生的注意力，往往达不到预期的效果。笔者认为，在演示实验前，教师可以适当设置一些问题，引导学生对实验目的、原理以及实验注意事项进行思考，让学生对实验有一定的了解后再做，可提高实验的效果。如本节课的演示实验可设置如下一些问题。

【演示实验】用图4所示的装置模拟带电粒子在电场中的加速与偏转。

【仪器介绍】高压静电发生器能产生高电压，加速极板能使粒子加速，偏转极板使粒子偏转，铝箔包裹的泡沫小球模拟粒子。

【问题设计】

(1)观察图4所示的装置，思考各部分元件的作用。

图4

(2)如何让小球带电？

(3)若只有加速电场，会观察到什么结果？

(4)增加偏转电场，会观察到什么结果？如果将偏转电场的正负极调换位置呢？

教师通过以上问题，可以让学生明白这个实验要达到什么目的，应该怎么做，需要观察什么，预期的结果是什么等。这样可以避免学生盲目观察，没目的、没思考。学生可以通过思考问题，得出实验思路，带着问题去观察和操作，实验效果更好，这也满足了物理学科素养中的科学探究要求。

四、问题拓展加深知识的广度和深度

课堂练习是每节课重要的教学环节，教师要注意通过对练习适当地拓展，如一题多解，一题多变、问题延伸等，拓宽学生的思维，引导学生通过已有的知识探索一些更复杂的问题，鼓励学生独立思考，主动探索新知识。本节课教师可以拓展讨论以下问题。

【拓展问题1】试证明粒子离开电场的速度反向延长线过沿初速度方向分位移中点。

问题分解：

(1)如何正确作图？标出物理量。(如图5所示，作出粒子速度的反向延长线，与初速度的延长线交于O点，O点与粒子出射点间的水平距离为x)

图5

【拓展问题2】如图6所示，若粒子从静止先由U1加速后进入偏转电场，则此时的速度偏转角的正切值和偏移量y是多少？

图6

问题分解:

【拓展问题3】电性相同的不同粒子，由静止经同一电场加速再进入同一电场偏转后的偏转角和偏移量有什么关系？

通过上述些问题的拓展延伸，把需要加深和补充的知识以问题拓展的形式展现出来，学生通过思考分析计算，自然而然得到结论，比教师通过自己推导得出结论，再让学生学习记忆，效果更好。同时也锻炼了学生的思维，满足物理学科素养要求。

在教学中，教师要注意营造宽松的自主探究氛围，良好的师生互动，对学生反馈的问题及时交流引导，对学生在探究过程中碰到的一些新问题及时给予必要的指导，确保探究过程能够顺利进行。同时，教师要注意自己所起的作用是引导不是代替，要给学生足够的思考时间和自主权，要鼓励学生积极进行小组内交流讨论、互帮互助、大胆质疑、大胆提问，积极推进思维的碰撞，擦出智慧的火花，使自主学习成果最大化。教师还要给学生展示学习成果的机会，让学生积极提问、交流探讨，在展示交流过程中不断完善自己的学习成果，培养学生精益求精的学习品质。

问题情境导向教学法能很好地引领课堂教学，取得更好的课堂教学效果；促进学生积极思考，提高其物理学科素养，增强自主学习能力。教师在实际教学中要多了解学生的学习现状，结合教学内容，不断地探索问题情境设计的方法技巧，设计科学有效、有针对性的问题或问题串，促使学生不断地思考和探索新知识，调动学生学习的主动性，让物理课堂教学更轻松有效。