基于PBL模式下高中物理课堂师生互动的有效性初探 论文

基于PBL模式下高中物理课堂师生互动的有效性初探

摘要：在新课程新教材新高考来临之际，如何应对高中物理教学的新形势、改进高中物理课堂教学方法、提高课堂教学质量是每一位高中物理教师急需解决的问题。课

堂改革是否有效有两个最直接的判断标准：一是学生参与的主动性；二是学生思维的深刻性。PBL教学模式让教师和学生有了一种新的体验，调动了学生的学习兴趣，拉近了

师生之间的距离，实现高效的师生互动。关键词：PBL教学模式,高中物理，师生有效互动

引言：《普通高中物理课程标准》（下文简称《新课标》）中指出：物理教学不[1]

应仅仅专注于让学生获得知识，而应该是融教师教学与学生学习为一体的过程。物理课堂教学作为高中物理教学的主阵地，师生之间的交往互动是实现物理教学活动最基本

的途径。PBL教学模式注重引导学生积极思考，培养学生解决问题和自主学习的能力。它改变传统教学模式，发挥学生在教学中的主体地位，促进师生之间的有效互动，通过

师生密切配合共同解决实际问题，进而学习隐含于问题背后的科学知识，让教学效果最优化。

一、PBL教学模式概述1．PBL教学模式简介

PBL(Problem-BasedLearning)教学模式，最早在二十世纪六十年代左右应用于临床医学教育领域，之后逐渐在国内外其他的教育领域开始进行尝试和实践，并发挥了重要

作用。PBL教学模式是一种问题探究式教学模式，就是将学生置于真实的、有意义的问题情境中，让学生在老师的引导和同学的配合下，逐步理解问题、探索问题、最终解决

问题，在这过程中学生不仅能构建自己新的知识体系，还能获得解决实际问题的经验，[2]

提高分析归纳总结的能力以及合作学习的技能。1

图

1

PBL模式的教学程序2．PBL教学模式的特点

学习的目的并不只是单纯的获得知识，而是通过获得知识的过程去培养和锻炼学生发现问题、解决问题的能力、自主学习、交流合作的能力以及深层次的思维能力。但在

传统的灌输式教学模式中，学生往往是被动的、单纯的接受老师传递的知识信息，而省去了分析和思考的过程。PBL教学模式则可以克服传统的灌输式教学模式出现的弊端。

（1）PBL教学模式是以问题为中心。古希腊哲学家普罗塔戈说过:“大脑不是一个

要被填满的容器，而是一个需要被点燃的火把。”“问题”就是点燃学生思维的火种!PBL教学模式就是通过设置问题情境，并围绕解决问题来开展课堂教学活动，让学生在

解决问题的过程中收获新知，不仅可以激发学生的学习兴趣，也拓展了学生的思维。（2）PBL教学模式是以学生为主体。PBL教学模式强调使学生经历探索和解决问题

的过程，学生不再是被动的知识接受者，而是一个积极的学习者和探究者，学生需要选择并主动学习与问题相关的知识、方法，用以解决问题。

（3）PBL教学模式是以教师为促进者。在PBL教学模式下，课堂上教师不再是知识

的传授者、操纵课堂的权威者，而是问题的设计者、课堂环节实施的引导者和学生课堂学习的促进者。

2

表

1

两种教学方式比较教学方式传统讲授法

PBL教学法教师讲解、传授知识师生互动、激活思维

平铺直叙、索然无趣曲径通幽、引人入胜形式

特点

缺乏认知挑战

激发思维，收获智慧意义

培养考生

培养学生

3．PBL教学模式的优势

《新课标》中提到：要关注学生的个性发展,注重培养学生的核心素养。PBL教学

模式在教学方式上以生为本,以实际生活中的问题情境为基础,引导学生积极探索,培养学生的主体意识，提高学生的自主学习能力，同时激发学生的问题意识，培养学生的

创新能力，在与老师和同学合作的过程中发展自我，培养学生的合作交流的能力。二、高中物理课堂师生互动的重要性

《新课标》倡导培养学生的语言表述能力和交流合作能力，因此，高中物理课堂教

学应多提倡探究活动，多创设师生互动的教学情境，促进师生有效互动。第一，活跃课堂气氛。通过师生有效互动，可以调动学生的学习积极性，激发学生

的学习热情，鼓励学生在学习过程中积极探索，发挥其主观能动性，配合好老师开展教学活动，从而提高课堂活跃度。

第二，树立学习自信。在课堂上师生互动的过程中，老师及时对学生的课堂表现作出反馈，通过适时的肯定和表扬帮助学生树立学习自信。学生在老师的认可下会更加努

[3]力的学习，激发学生学习的内驱力。

第三，形成良好师生关系。课堂教学中师生的有效互动，让学生和老师之间没有隔阂，师生关系处于一种平等、信任、理解的状态，这样才能在和谐配合的过程中更好地

教和更好地学，最终达到教学相长、师生共进。三、基于PBL模式下师生互动的教学实践

“问题”是引导学生探索新知的重要手段，构建一个好的“问题”或是“问题链”

是实施PBL教学模式的核心要素，也将直接接影响师生活动的有效性，进而影响物理教学效果和课堂的学习效率。因此，为了促进高中物理课堂中师生互动的有效性，笔者

认为PBL教学模式中问题的构建方式与要求如下：3

1.有趣问题场景的引入，是课堂师生有效互动的“开局”

兴趣是最好的老师，兴趣是最基础的学习动力和源泉。在高中物理课堂应用PBL模式构建教学过程中,教师可以联系学生生活实际,设计切合学生实际的有意义的问题情

境，让学生有兴趣积极去思考问题，充分发挥学生的主观能动性。例如在讲解高中物理必修第一册第一章中“加速度”概念的时候，“加速度”对于

刚迈入高中门槛的学生而言，着实有点难度，因为它比较抽象。为了让学生更好地认知，笔者在新课一开始的引入环节，利用“笔者和本班数学老师的汽车百公里加速时间的不

同”作为兴趣起点创设问题情境，结合教学目标，设计如下三个问题：①②③能否用“速度大”、“速度变化大”描述这种不同？

用什么样的物理量来描述？怎么样去描述？

图

2

百公里加速时间比较讨论这样的问题，学生都很开心，极大地激发了学生构建知识的兴趣，通过讨论、

分析、之后在老师引导下都得出了正确的结论——引出“加速度”的概念。最后，笔者让学生通过“加速度”的角度将上例情境中两辆汽车进行对比，将课堂自然过渡到下个

环节：“加速度”定义式的应用，学生仍然兴趣高涨，师生互动频繁，学习氛围很浓厚。.有效问题情境的创设，是课堂师生有效互动的“载体”

知识问题化，问题情境化，把学生置于问题情境中，通过老师的逐步引导，使学生主动参与到学习中来，让他们去经历认知的挑战，激发学习动机，发展学生的思维。

例如高中物理必修第一册第二章第二节“匀变速直线运动的速度与时间的关系”，笔者在上这一模块时，利用

PBL教学法，对这节采用如下方案设计：

①设置情境：某天下班途中，李华开车在某一平直路面以某一速度正常行驶，突

2然路边窜出一条小狗，李华立即刹车。汽车刹车的最大加速度为

6m/s

。为避免撞上小狗，

4

必须让车在2s内停下来。请大家讨论此场景下，汽车正常行驶时的速度最高不能超过多少？

（学生提出：实际情境下刹车加速度可能会发生变化，教师明确：为简化问题假设

2汽车刹车以最大加速度6m/s做匀变速直线运动）

②分析问题：学生分组，每组学生结合设置的问题情境，从“已经知道了什么”、“还

需要知道什么”和“接下来需要做什么”这三个方面进行问题分析，并形成问题解决的初步方案。

③研究问题：根据刚才的初步方案，每组学生再围绕“接下来还需要做什么”、

具体怎么做”进行交流讨论，提出最终解决这类问题的办法，即找到匀变速直线运动末速度与初速度的关系。

“④⑤汇报评价：每组学生分别展示自己的解决方案，大家进行讨论评价。

教师总结：教师结合本节课需要学生掌握和学习的知识与方法，对学生提出的各种方案进行梳理和总结，并对本节内容进一步补充强调和讲解（主要是速度时间关系

式的矢量性）。⑥问题解决：教师结合速度时间关系式，板书前面提出问题的解题过程，并提醒

学生注意解题的规范。同时根据计算的结果，告知学生要注意交通安全，安全第一。（拓展问题）汽车在某平直路面以20m/s的速度匀速行驶，现以5.0m/s的加速度

开始刹车，则刹车后6s末的速度是多少？学生课后思考，提醒学生注意刹车问题要与实际过程相符）

（通过设置生活情景，提出问题，师生互动交流讨论，最终形成一个比较好的此类问

题解决方案：即找出匀变速直线运动的速度公式。在教学过程中，教师主在引导，学生分组合作探究，最后教师进行完善，帮助学生形成准确的物理观念和科学思维，提高学

生科学探究能力，养成学生正确的科学态度与责任，这也正是培养学生物理核心素养的基本要求。

3.整体观视角下课堂问题链的设计，是课堂师生有效互动的“保障”

课堂是一个整体,设计好一节课的问题链框架,就能整体把握这节课的走向，让学生根据问题与问题之间的层次结构、逻辑关系和先后顺序，运用已有知识，通过质疑、分

析或推理，逐步探究，进而主动地形成新的知识框架，构建物理模型。5

图

3

整体观视角下课堂问题链的设计原则例如笔者在对高中物理必修第二册第七章第三节“万有引力理论的成就”一节的教

学过程设计时采用问题链形式，进行如下设计：（一）“称量”地球的质量

情境线活动线知识线

素养线

(新闻引入）2021年

5月

15日，“天

观看天问一号成功着陆视

万有引力定律对

科学态度与社

问一号”携祝融号成功着陆火星；2021

频

和神舟十二号成功发射

人类探索未知世

会责任年

6月

17日，神舟十二号成功发射

视频并畅谈观看感受

界有着巨大作用

问题思考：为什么说卡文迪什

是第一个称量地球的人？

地面上物体的重力等于地球对物

体的引力,即mg=GMm/R2

1.如何直接测量物体质

感知教材内容，增强阅读

理解和分析归纳的能力

量？.地球质量能否可以用天

平直接称量?地球

称量的质地球量

3.我们可以通过万有引力

地球上物体所受重力和地球对物体的

定律来“称量”,那么如何“”测量?需要忽略的次要因素根据

G、g、R测出

是什么？地球质量

万有引力的关系阅读教材

55页的内容，获得利用万有引力测地球质

的质量量的方法，并加以总结，通

感悟知识的灵活应用

过自己的语言表达出来。拓展：查询月球表面重力加

速度和月球半径，测量月球测量月球质量的方案

的质量。6

（二）计算天体的质量

情境线活动线

知识线素养线能否用称量地球质量如何测量太阳的质量?

难点在

围绕太阳的其他

的方法计算天体（如太哪里？天体运动的规律物理观念的理解、形成与

阳）的质量？该从什么角度思考这一问题？迁移

图片：地球、1.环绕天体绕中心天体实际做通常认为天体在火星等围绕太何运动?而我们通常可认为做什

做匀速圆周运动

通过知识的复习回顾及几组相关问题的解决，进行

由浅入深，循序渐进的项目探究教学，激活学生内

在的求知欲，引导大家积极思考，总结模型，构建

单元知识结构。阳运动么运动?

万有引力充当向2.应用万有引力定律求解天体心力

质量的基本思路是什么?3.求出的天体质量有几种表达

式?各是什么?各有什么特点?分组写出求解中心天体质量的

不同表达式计算

天体的质

问题：能否用

计算并讨论

量

火星围绕太阳

纠错剖析万有引力定律只

能算出中心天体运动的模型来结果：无法得到火星的质量，的质量（强调）

测火星的质反而得到了太阳的质量。量？

利用人造卫星交流讨论：通过典例探究,感悟

已知周期求天体的相关信息测观测人造卫星的运动,是测量

质量的表达式（周

量地球质量

P

地球质量的重要方法之一

期方便观测）58练习与应用3

7

（三）发现未知天体和预言哈雷彗星回归

情境线活动线知识线

素养线

课前阅读，收集资料课前查询并阅读海王星、

“科学态度与社会责任”

冥王星、哈雷彗星回归有关资料

体会万有引力理论的威力渗透物理学史

发现

物理学史：海王星、冥王星的发现

阅读、讨论、总结：的思想教育

树立创新的意识未知

天体人们是怎样应用万有引力

定律来发现未知天体的？预言

哈雷彗星回归视频

分享展示课前收集的资

哈雷彗星

回归料，并进行必要说明或验

证整堂课以问题链贯穿教学过程，教师放手让学生自主探索的学习，主动地参与到知

识形成的整个思维过程，通过有效的师生互动，使学生在积极愉快的课堂中提高自己的水平。

结语:PBL教学模式改变了师生互动的方式，真正实现了让课堂活起来，让学生动起来，让学生敢于思考，勇于创新，这也正符合新课程