高中物理問題教學模式的實踐研究一問題的提出新學期起，我省將實行課程改革，起始年級的教師開始執(zhí)行新課程標準、使用新教材，這給廣大一線教師帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，面對全新的課程標準和教材，教師采取何種教學方式進行教學已成為教師迫切需要解決的問題。（其實90年代末期的素質教育已經(jīng)開始）傳統(tǒng)教學模式下的教師把學生視為知識的“容器”，以單向傳授知識為主要目標，忽視學生對知識的探究過程和學生的主體地位，使學生在機械式的教學方式下，失去了對知識的主動思考過程、失去了思維發(fā)展及創(chuàng)新的機會，這直接導致了教師難教、學生厭學的被動局面。(和師傅討論，徐承南老師溪口的講座)從1999年開始，研究者在連續(xù)帶出了二屆高三畢業(yè)班后，對自己的教學工作、教學手段和教學思路進行了一些梳理和反思，感覺到最令人困惑的現(xiàn)象有三個：第一：教師精心準備了一節(jié)課，并且自己認為較好地完成了這節(jié)課的教學任務，但學生下課依然有不少問題要求解答；困惑的是：學生感到疑惑的問題教師自己覺得上課已經(jīng)講解得很清楚了。第二：學生經(jīng)常會提出一些看似非常幼稚的問題，或者是提出一些我們教師覺得存在明顯錯誤的方法，真不明白學生為什么放著這么多正確的思路不用，偏偏選擇一條錯誤的解題思路。第三：為什么教師在課堂上多次強調的問題，學生在學習中卻屢屢犯錯，難道僅僅是記憶力不好、學習不專心等因素造成的嗎？仔細反思以上出現(xiàn)的教學現(xiàn)象，我覺得問題主要就是出在師生之間的溝通上，簡單的說，在上一節(jié)課前，教師并不了解學生對將要學習的知識掌握程度如何？他們困惑的是什么？他們最需要老師解答的疑惑是哪些？一般，教師備課時都會確定每節(jié)課的重點和難點，但確定重、難點的依據(jù)是什么呢？如果不是來源于學生，無非就是二個途徑：自身的經(jīng)驗和手上的教學參考書籍。即便是每節(jié)課的教學重點相同，但面對全國各種層次的學校和各地區(qū)參差不齊的教育水平，怎么可能對所有的學生都是同樣的難點呢？所以，我們感到必須加強師生課前的溝通和了解，這個看似簡單的問題，要解決好也絕非易事，它同樣也困擾了我們許久，我們覺得，要切實提高課堂45分鐘的效率，教師在上課之前首先要解決好二個問題：第一：要了解你的學生上課最想知道的是什么？第二：要了解對這節(jié)課的某些問題學生是怎樣思考的？只有掌握了這些，教師的備課才能切實具有針對性，這樣的方法才是提高課堂45分鐘效率的最有效手段之一。同時有了這些也不難解決上面提到的三個困惑的問題。學生有限的認知水平、不完整的知識結構，使他們對問題的認識和思考難免有失偏頗。教師上課如果按照自己的認知水平和知識結構來組織教學，有些教學內容看似嚴密、科學、符合邏輯，但未必能與學生的思維“合拍”。所以，老師需要在課前了解學生的真實思路和想法，然后有針對性地組織自己的教學，有目的性地解決學生頭腦中的疑難問題，這才是我們教學的真正目的?；谝陨险J識，在學習物理新課程標準過程中，結合自身的教學實踐，我們提出了構建“高中物理問題教學模式”的設想，并從1999年開始分別在四屆11個教學班級的學生中探索和試行。二課題的構想我們吸收了同行的研究成果，針對我們的實際情況，在實踐過程中做了以下兩個方面的改進。第一：（學生主體）情景的創(chuàng)設不是由教師來完成，而是完全來源于學生的問題，教師僅僅是對學生提出一些學習和參與的基本要求。第二：（教師主導）教師先對學生的問題進行歸納、總結，找出共性的、有代表性的問題，然后依據(jù)這些來進行課堂教學設計，采取不同的方式組織課堂教學，同樣的教學內容對不同的學生并不一定采用相同的教學方法，即使是程度相似的不同屆學生，教學內容依舊有可能變化。也就是說問題教學模式的教學組織的依據(jù)是學生的預習情況，它必然具有很大的生成性。其本質的改變就是由教師的主體地位轉化成學生的主體地位。四問題教學模式結構及程序學生完成預習報告教師批改教師備課課堂教學反饋1解決學生課前預習名存實亡的問題2學生提出預習過程的疑難問題1按照學生疑難問題設計教學過程的主線2突出重點，以解決疑惑為最主要目的，同時兼顧知識的系統(tǒng)性1教學情況反饋2考試情況反饋3開展課外講座，拓展學生知識面4撰寫小論文和開展研究性學習1發(fā)現(xiàn)學生預習的問題，同時解答學生部分疑難2對學生的問題進行分類，剔除各種干擾問題，保留主要知識根據(jù)不同的教學內容，可以采用誘導式、開放式、探究式等不同的教學方法。（一）問題教學模式結構（二）教學程序一種教學模式的成形，必然會經(jīng)歷各種的陣痛和失誤，在近七年的教學探索實踐中，我們課題小組也同樣不可避免的經(jīng)歷過黑暗中的彷徨和探索中的迷惑。我們最初的探索靈感來自1999年暑期徐承楠老師的一個關于預習問題的經(jīng)驗介紹，結合自己教學中的困惑，開始了當年的探索實踐；實踐過程中對學生課前預習的要求也曾幾易其稿，當初首次實行這種教學模式，我們?yōu)榱俗寣W生適應，曾給學生提供過課前預習思考題（見附件一：課前思考題），隨著學生對這種教學方式的適應，我們感到它已經(jīng)違背了我們研究的初衷，所以及時廢除了它，改由學生自主提問；當初的教學案例上，我們僅僅留下了學生孤立的問題，現(xiàn)在我們已經(jīng)把學生表述各異的問題歸納、總結和提升到指導課堂教學的“學生預習難點”，為課堂教學個性化提供有力的實踐依據(jù)。課題研究的人員也從當初的單槍匹馬到理科實驗班的幾位任課教師，再到今天的各個層次各個年級段的教師。以下的教學程序應該是課題組成員多年來經(jīng)過不斷改進形成的相對成熟的教學程序。1課前預習報告：發(fā)現(xiàn)和提出問題為了了解學生的學習情況，我們借鑒了同行的經(jīng)驗，重點加強了課前預習工作，推出了課前預習報告的形式。以前我們也常要求學生要做好課前預習，但效果并不理想，原因是多方面的，其中一個重要的原因就是預習工作缺乏可操作性，學生看書是預習的主要手段，但在看書的過程中需要了解和掌握哪些內容；通過怎樣的手段去理解書中的概念；碰到難以理解的問題如何及時反饋給老師等等。當學生不能隨時感覺到預習的好處、預習過程中的疑難問題不能在課堂上有針對性地得到解決時，積極性的下降也是自然的。為了更好地完成課前預習工作，得到學生自學時的第一手資料，我在當年的高一學生中改革了課前預習的方法，具體的操作過程如下：由于初中學生剛步入高中校園，各方面的能力，尤其是自學的能力差?；谶@樣的現(xiàn)實，我設計了一張表格（見附件一：課前預習表）發(fā)給學生，每節(jié)課一張，并提出了以下要求。要高質量地完成預習報告，必須要求學生獨立完成預習報告，同時教師也必須認真給予批改，發(fā)現(xiàn)的問題及時在課堂教學中予以解決，備課的過程也應該參照學生提出的問題進行改進，力求使多數(shù)學生的疑難問題都能在課堂教學中得到回答。這樣做的效果主要體現(xiàn)在課堂教學上，有了反映學生實際情況的真實反饋，教師的備課和上課都具有了針對性，課堂上能突出重點，教學任務的完成比較順利，學生的學習效率和老師的教學效率都明顯提高。例如：共振一節(jié)的預習過程中，有一部分同學對教材中多次提到的“固有頻率”的概念不清楚，那么這部分同學在課堂上就很難把共振的原理弄清楚。這是我在備課過程中始料不及的。究其原因，我們教師在講解簡諧振動的周期和頻率時，對固有頻率這個概念雖然也強調過，但學生缺乏直接的感性認識，遺忘得很快，所以對固有頻率這個概念在課堂上一定要做好復習。這是上好共振這節(jié)課的一個重要環(huán)節(jié)。預習報告的高質量完成，對剛升入高中學習的初中學生能力要求是比較高的，我們在實踐過程中為了降低這個能力階梯，也曾嘗試給學生提供課前思考題，幫助學生有目的的看書預習，但這樣也容易使學生產(chǎn)生依賴性，不能真正發(fā)揮其主觀能動性，其最終結果往往是僅僅針對老師的思考題開展的預習工作。長久的實踐證明其嚴重背離了我們的初衷，所以不久我們就及時終止了這項措施。不過我們認為，作為一個過渡性的措施和手段還是具有其存在的合理性。2預習報告的批改和分析：發(fā)現(xiàn)問題、形成問題焦點預習報告制度的實施，無論對學生還是對教師，所面對的壓力無疑是較大的，其首先表現(xiàn)在時間的投入上，既然學生付出了一定的時間和精力，就希望有所收獲、有所變革。這就要求教師對預習報告的批改也必須是高標準的，在批改中我們力求做到以下幾點：（1）每張預習報告必須批改，同時記錄下學生的原始問題，其一是資料保存，備查；其二是為下一步的課堂教學設計服務；其三是做好問題的分類，以便及時總結。至今，我們已經(jīng)記錄了1000多個學生的問題，每節(jié)課的教案上也加上了學生預習過程中出現(xiàn)的難點和課堂上需要解答的疑難問題。（見附件一：普通教案）（2）學生預習過程中提出的問題往往表達方式五花八門，再加上一些文字描述的不甚全面、邏輯思維的不盡嚴謹，這就要求教師能及時剔除一些干擾因素，準確把握學生的思想脈搏，尋找出共性的東西，發(fā)現(xiàn)和展示學生思維的形成過程，這一點對我們教學的組織和教學策略的選擇無疑是最關鍵的。（3）及時解答學生的疑惑。對學生提出的問題，如果是有個性但不具有普遍性的問題，一般在預習報告上直接給于回答；如果是具有普遍性和知識性缺陷的問題，我們會選擇在課堂上當眾解答；個別超過高中知識范圍且課堂上無法回答的問題，我們則通過課外講座的形式加以補充；如果是學生可以自己通過努力解決的問題就給他們指出探索的方向和相關參考書籍，然后鼓勵學生用小論文的形式把他的研究成果寫出來（見附件二：學生論文）。這個階段我們感受到的主要變化是：學生的課外練習質量提高，教師的日常作業(yè)批改量可以大大減少，因為通過預習工作，學生切實完成了對應的練習題，而且在預習報告中能準確體現(xiàn)其預習過程中出現(xiàn)的問題。同時我們遇到的主要困難就是時間，教師批改預習報告就象改一篇小論文一樣耗時，每天要完成如此繁重的任務，教師的壓力無疑是巨大的，為此我們采取了教師間合作批改；學生間合作完成預習任務的方式來減輕負擔。3課堂教學的組織：選擇教學策略，針對不同類型問題安排課堂教學方式。根據(jù)不同的預習情況，我們在教學實踐中采取了多種教學方式：誘導式：對于需要展示教學問題探究規(guī)律和內在聯(lián)系的課程，我們一般采用教師引導、學生充分發(fā)揮自主能動性的誘導式教學方法，這類課程不一定要拘泥于現(xiàn)成的課本內容，而是要強調讓學生在學習的過程中體會科學探索的方法和手段，學會解決此類問題的一般方法。例如在布朗運動一節(jié)的預習過程中，發(fā)現(xiàn)部分學生對課本中觀察到的實驗現(xiàn)象到實驗結論的推理過程提出了疑問，我覺得這是一個培養(yǎng)學生科學思想和嚴密邏輯思維的好機會，所以就改變了平常的教學內容，直接讓學生根據(jù)自己的看法來猜想花粉的運動是由什么原因引起的，結果學生的看法果然不同，學生的猜想首先是各種擾動、其次是生物的活體、再是內部分子運動的不均衡性、還有就是物質和水的密度不同引起的對流運動。顯然都和教科書上的結論不一致。然后教師再根據(jù)現(xiàn)有的條件來否定某些猜想，告訴學生，科學探索就是這樣在錯誤中不斷靠近真理的過程。（見附件一：誘導式教案）開放式：對于教學內容相對簡單，但卻包含了豐富物理思想的教學內容，教師如果僅僅就定律和解題進行教學，就會落入題海的怪圈，同時也失去了展示物理學科博大與精妙的機會，對學生科學思想的培養(yǎng)是不利的，所以，為了避免類似情況的出現(xiàn)，同時也是為了提高學生學習物理學的興趣，我們采用了開放式的教學方式，把教學的主動權交給學生，讓學生用自己的問題來構建課堂教學內容。牛頓第三定律這節(jié)課，通常安排一個課時，對重點中學的學生來說，教學上內容不多，難度也不是很大，所以我在課前布置了一道預習題：“挑戰(zhàn)牛頓第三定律”，請每個同學尋找我們生活中是否有不符合牛頓第三定律的例子，這激發(fā)了大家的積極性，很多同學都舉出了看似不符合牛頓第三定律的生活實例，教師歸納總結出13個具體實例，在課堂上和學生一起分析和討論，既加深了對牛頓第三定律的理解，也培養(yǎng)了學生分析問題的能力，當學生自己的發(fā)現(xiàn)能在課堂上得到展示時，學習的積極性得到了充分的調動。在講解能量守恒定律發(fā)現(xiàn)一節(jié)時，我們沒有簡單的把結論告訴學生，而是布置了一個課前預習作業(yè)：找一找誰在能量守恒定律發(fā)現(xiàn)過程中做出過貢獻？他們分別做了哪些工作？讓學生課外去查找資料，歸納以后在課堂上展示結果。通過學生尋找的大量事實，我們是想告訴學生：1失敗的實踐同樣是有價值的，它使人們發(fā)現(xiàn)了能量守恒定律。2能量守恒定律與其他所有的物理規(guī)律表述不同，它從否定的語句開始，導出肯定的結論。這深刻地反映了從永動機失敗到能量守恒定律建立的歷程說明能量守恒定律不僅是科學規(guī)律，而且可以說是哲學信仰，它從科學實踐走向哲學信仰。（見附件一：開放式教案）探究式：這種教學方式采用最普遍，一般我們都是根據(jù)學生預習的問題，教師歸納后，提出幾個代表性的問題，在課堂上進行探究。一般不要求每個知識點都講解到位，但學生疑難的問題一定要重點探究。這種教學方式是以解決問題為課堂教學的核心，不一定要保持知識體系的完整性。例如曲線運動一節(jié)，學生預習的疑難問題主要有三個：1曲線運動中物體的速度方向如何確定? 2合外力方向、速度方向、與運動軌跡方向有什么關系？3對書上表述的各種運動形式真正意義的理解，例如：變速運動、勻變速直線運動、勻變速曲線運動、非勻變速曲線運動。其中第二個疑難問題可以歸納為物體做曲線運動的條件，第三個并不是本節(jié)課的教學內容，但學生有疑問，說明掌握得不好，所以我們還是把它作為重點內容來處理。（見附件一：探究式教案）4總結、反思和提煉：檢驗課前問題解決與否、尚存在哪些問題需要改進。每章的課堂教學內容結束，一般老師都會安排學生對這章內容的復習鞏固，這時我們會把這一章中能引起學生思考或者有探討價值的學生問題以講義的形式印發(fā)給大家，并集中解答或者點撥部分問題，引導啟發(fā)學生進一步的去思考和探索（見附件一：部分學生問題歸類）?？荚囀菣z驗學生情況的重要手段，對考試情況的反饋，我們也設計了專門的試卷訂正表（見附件一：試卷訂正），要求學生對錯誤的題目不但要知道正確的答案，而且要說明考試時造成錯誤的原因。其目的也是為了了解課堂教學過程中學生還有什么沒有掌握，還有哪些方面需要改進。為了滿足學生強烈的求知欲望，擴展和充實課堂教學，豐富學生的第二課堂，我們利用學?，F(xiàn)有的資源（例如：利用學校天文臺開展研究性學習），結合學生的實際問題，選擇學生感興趣的內容，開設課外講座和指導學生進行研究性學習（見附件一：課外講座和附件二：學生研究性學習）。五問題教學模式的成果與結論1學生部分問題教學的模式，我們從1999年開始分別在四屆11個教學班級的學生中探索和試行，通過課前預習報告，我們不僅了解了學生的學習情況，重要的是培養(yǎng)了學生的自學能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。通過對目前和已畢業(yè)學生的調查情況來看，普遍反應較好，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：近年來我們已經(jīng)開出了10多個課外講座（見附件一：課外講座和附件二：學生研究性學習），均勻分布在高中三年中的各個學期。例如：光速的測定月相變化的成因和現(xiàn)象分析質子的發(fā)現(xiàn)等。勵箭生老師參加編著的探索實驗研究叢書 物理（二）一書中的“探索篇”很多內容就是來源于當年的課外講座（見附件三：探索實驗研究叢書 物理（二）。2教師部分教師在多年的探索和實踐過程中，收獲也是多方面的，一方面收集了近千個學生問題；記錄了每節(jié)課學生預習發(fā)現(xiàn)的難點，作為原始資料為進一步的研究工作打好了基礎（見附件一：教案）。前期的一個研究課題高中物理學習中的認知策略研究2002年獲得省二等獎，高中物理問題教學模式的實踐研究獲得寧波市基礎教育教學研究課題立項。奉化中學物理組還被評為寧波市首屆中小學三星級教研組。另一方面參加研究教師個人的業(yè)務能力有了長足的進步，課題組教師先后有10人次在寧波市以上各類業(yè)務競賽中獲獎（見附件二：教師獲獎情況），有30多篇論文在各種雜志上公開發(fā)表（見附件二：論文和論著列表），而且絕大多數(shù)論文的來源都是學生的問題和課堂教學遇到的疑難。其大致可以分成以下幾類：來源于學生習題中的疑難例如：發(fā)表于2002年第8期物理通報中的地震中的物理知識一文，就是來源于一道關于臺灣南投地震的綜合題，學生對試題結論的嚴密性提出了質疑，認為由地震引起的振動能使單擺和豎直方向彈簧振子均振動起來。為了能解答這個問題，我們查閱了大量的資料，請教了地理、數(shù)學老師，既肯定了學生思維的嚴謹性，圓滿解答了這個問題；為了開闊視野還組織了課外講座；同時也把相關內容寫成此論文發(fā)表。發(fā)表于2002年第7期物理教師中的對第18屆全國中學生物理競賽題的體會一文是來源于一次探究式的課堂教學過程。這道02年的全國物理競賽預賽試題，我們在平時的練習中曾經(jīng)遇到過，而且征集過對此題的各種解法，文章中的解法就是當時課堂教學中的一種。恰好筆者參加了當年預賽試卷的批改，巧的是批改的又正好是此題，所以感觸頗深。在高三的實驗復習中，學生提出高考有很多的試卷實驗考題都來自電學實驗，能否匯總所有的實驗思想方法。在這個基礎上，老師和學生一起收集全國各地試卷，加以研究，整理了實驗中常見測量電阻的方法、處理實驗數(shù)據(jù)的思想方法等。如發(fā)表于2004年第6期物理通報中伏安法測電阻，發(fā)表于2006年第3期物理實驗中淺析用圖像法處理試驗數(shù)據(jù)。方穎老師的運動物體速度方向的正確表述一文也是來源于學生，在習題過程中發(fā)現(xiàn)學生對于矢量的理解和正確表述有一定的難度，從中得到啟發(fā)而完成。來源于學生對課本知識的疑問發(fā)表于2005年第9期物理教學中的折射光線是偏振光嗎？一文也是源于學生的一個預習問題，中學教科書中對光的偏振現(xiàn)象有這樣一段描述：自然光射到兩種介質的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90，這時，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向相互垂直。學生不知道所以然，當時自己也講不確切，為了能準確回答學生的疑問，我查閱了大學教材，發(fā)現(xiàn)了教材中的不當之處，所以完成了這篇文章。來源于課堂知識的擴展發(fā)表于2004年第2期物理通報中的法拉第-安培之爭和發(fā)表于2005年第6期物理教學中的庫侖和他的庫侖定律都是為了在相關的課堂教學中補充物理學史和科學家的研究發(fā)現(xiàn)問題的方法，展示科學探索的過程和內涵。自己查閱了相關資料，整理歸納出來的。類似的文章還有發(fā)表于2005年第5期物理通報中的光速測定的歷史過程及對物理學上的作用等。發(fā)表于2003年第6期物理通報中的速度計中物理知識的應用來源于“瞬時速度”一節(jié)的課堂教學中講到的汽車速度計知識，為了讓學生更進一步的了解速度計，知道速度計的工作原理，我到汽車修理部去找了一個速度計，并查看相關書籍，對速度計進行了全面的介紹，滿足了學生求知欲。類似的文章還有桿秤的研究性課題設計研究性課題：天空為何有那么多的顏色？來源于學生預習中產(chǎn)生的奇思妙想發(fā)表于2004年第4期物理教師中的彈簧的彈力會突變嗎？和發(fā)表于2004年第11期物理實驗中的靜電類疑難問題若干，都來源于學生預習問題中的奇思妙想，學生有時候為了搞清楚課本上的問題，會構建一些獨創(chuàng)的模型來提問，有些甚至是超出高中范圍的內容，但對老師確是有不少啟發(fā)的，我把這些問題歸納總結出來就是一些不錯的論文題材。六問題教學模式的思考與展望（一）思考通過預習我們發(fā)現(xiàn)，學生的許多想法完全是出乎我們教師的意料的，而這些往往又是我們在備課時容易忽視的地方，其實仔細想想這種情況的出現(xiàn)也并不奇怪，教師的思維方式是建立在完整的知識系統(tǒng)上，而學生的情況卻相反，有很多我們認為必然的東西在他們眼里卻是充滿了好奇和疑問。遇到一個新的原理或定理，一定要問個為什么，這是怎么推導出來的？能否證明等等。學生對物理現(xiàn)象和物理知識的求知欲是非常強烈的，要滿足學生的要求，提高自身素質、擴大知識面是教師的當務之急。同時怎樣用學生能接受的淺近的語言和方法向他們介紹這些知識，而又不違背科學，這對我們教師又提出了更高的要求。例如：學生在自學中多次提到黑洞、天體運動、衛(wèi)星發(fā)射、光的本性、多普勒效應以及相對論方面的問題。要高質量的完成預習報告，對學生的個人素質要求也是比較高的，我們在2002、2004、2005、2008四屆理科實驗班中實行，效果比較好，但在相應的普通理科班中效果就不甚理想。（二）展望目前學生預習中使用的配套練習，是我們選擇的課外參考資料，我們考慮根據(jù)實際情況編制一套自己的配套練習，設想是：根據(jù)四屆學生在預習中發(fā)現(xiàn)的難點問題以及教材中要求掌握的重要知識點，編制若干道練習題，來檢測學生的掌握程度。希望能夠通過每節(jié)課前的練習完成情況來直接發(fā)現(xiàn)學生存在的問題，從而指導教師的備課和課堂教學工作。這樣做的好處是：只要習題編制的合理，同樣可以發(fā)現(xiàn)學生存在的問題，但是節(jié)省了教師大量的批改時間。學生做預習工作的可操作性明顯增強，可以避免個別不自覺學生的偷懶現(xiàn)象，避免班級兩極分化現(xiàn)象的出現(xiàn)。這樣就有希望把這套教學方法和教學模式推廣到更多的班級中進行，這是我們后續(xù)研究中重點要完成的工作。11