（1）通过旧知识的拓展进行“问题设计”

　　学生掌握的知识可以扩散、深化、发展，教师可以抓住知识的深化、发展点，顺藤摸瓜，形成问题。通过问题的解决巩固旧知识，并在解决问题的过程中拓展迁移出新知识，这样做不仅适合学生的认知规律，同时也便于学生轻松理解掌握知识。

1、通过新旧知识类比，进行问题设计。

案例1：在学习内能的概念时，由于内能概念比较抽象，对于分子动能、分子势能及内能的概念直接引出学生会难以理解，本节课可以结合前边所学的物体的动能、势能和机械能的概念来进行问题设计，设计如下：

请同学们回忆一下，什么叫物体的动能？什么叫势能？什么叫机械能？

分子动理论的内容有哪些？

分子有动能吗？分子有势能吗？

物体内所有分子的动能和分子势能的总和我们又称之为什么？

由此得出内能的概念。这样引入顺理成章，同时，学生易于理解，且易区别内能与机械能是两种不同形式的能。

    案例2：对于初中物理中物体特性概念的学习中也可以进行这样的问题设计。在讲密度概念时，我们知道密度是物质的一种特性，是人们通过比较质量与体积之比发现的一种规律，密度概念的建立与速度概念的建立有相同之处，我们可以在复习速度概念的建立过程中拓展迁移出密度的概念。设计如下：

请同学们回忆一下，速度是表示什么的物理量？如果两个运动员在赛跑的过程中运动的快慢不同，他会有那些表现？那么生活中我们可以采用哪些方法定性的判断物体运动的快慢呢？

我们可以对比一下，不同的两种物质会有哪些表现呢？（学生猜想，老师演示：两杯质量相同的水和酒精，两杯体积相同的水和酒精）。由此我们可以采用哪些方法定性的鉴别两种物质呢？

如果两名运动员跑的路程和时间都不相同，又如何判断谁运动的快呢？如果两种物质的质量和体积均不相同，那又如何来鉴别它们呢？

在第个问题中，学生不难想到，利用质量除以体积得到单位体积所含的质量来比较。当然，是不是同种物质质量与体积的比相同，不同物质质量与体积的比不同？接下来就可以顺理成章的进行实验验证了。甚至可以设计问题如何通过图像法认识路程随时间的变化特点，来设计密度中通过图像法认识质量随体积的变化特点。在初中物理中，类似的像功率、电功率概念的引入，都可以采用这种问题设计的方法有效地组织教学。

2、通过学生熟悉的现象进行问题设计。

物理知识来源于生活，生活中学生熟悉的现象就是学生已有的知识，有些新知识的建构，可通过事例、图片、视频再现后，通过设计引领问题，使学生轻松获得新知识。

案例：在引入能量的概念时，通过投影打出几幅大小不同的风力作用作用效果不同的图片，设计如下：

我们刚刚学习了机械功，怎样才算对物体做了功？

刚才同学们看到的几幅图片中，微风只能将地面上的树叶吹起，而狂风可将大树连根拔起，这显示出了什么？

谁的能量大？你知道什么是能量吗？

能量的单位是什么？如何衡量一个物体具有能量的大小？

（2）通过知识应用进行“问题设计”

学习知识的目的在于运用，教学的目的就是要提高学生运用知识的能力。结合科技、生产、生活实际，设计知识运用类问题，有助于教学目标的实现。

案例1：学习了《摩擦力》知识后，设计如下：

没有摩擦行不行？没有摩擦，绳子能否打成结？没有摩擦，人能否行走？没有摩擦，车能否停下来？

生活中也有这样的现象，车子为什么设计有轮子？高铁动车为什么设计呈流线型？气垫船行驶时向气垫中充气为什么能快速的行驶？汽车发动机为什么要加润滑油？

可见生活中，既有增大摩擦的地方，也有减小摩擦的地方，自行车是同学们最熟悉的交通工具了，请你认真观察后说出，哪些地方是增大摩擦的，哪些地方是减小摩擦的？

 案例2：学习了《比热容》知识后，可以提出下列问题：

比热容反映了不同物质的吸热本领，比热容大，吸热能力强。夏天，在阳光照射下，当你赤脚走在同一河边的沙滩上河水中，感觉一样吗？哪个更烫一些？为什么？

由此可见，不同的物质吸收相同的热量，比热容大的物质升温快或是比热容小的物质升温快？

沙漠地区有句谚语：“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”，你知道其中的原因是什么吗？

今天天气预报：上海30～25，南阳35～21，这两地的气温有什么不同吗？为什么？

可见，要想使内陆城市缓解“热岛效应”，应该怎么办？

这些问题多半是从教材上挖掘出来的，有的虽然不是直接来自教材，但也是教材内容的合理拓展，通过层层递进的问题和探讨，不断激发学生思维的火花，使之形成有序的思维训练过程。

（3）通过实验进行“问题设计”

实验教学是培养学生技能的重要手段，也是提高初中物理教学效果的重要保障。以往，演示实验是教师按教材要求通过演示、讲解使学生明白物理现象和掌握物理概念与规律。学生实验大多是按照教材或教师设计好的思路按部就班地操作，虽然表面上理解了概念、规律，但应用时往往束手无策，谈不上思维的训练和能力的培养。而探究性实验趋于形式化，学生自主探索过程往往变为被动演示过程，更谈不上新的发现或创造了。因此，如何控制实验的盲目性、提高学生主动参与实验是实验教学中倍受关注的问题。

结合教学实践，在实验教学中建立问题式实验教学，通过优化问题设计增强实验教学效果。采用问题式教学已成为一种科学教学模式，以发现问题和提出问题开始，以解决问题为目标，并围绕问题的解决及新问题的产生而展开。建立问题式物理实验教学，把物理观点转化为问题，有效设计具有内在逻辑关系的问题，促使学生思考、体悟知识的发生发展过程，逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。

那么如何优化实验教学中的问题设计呢？物理教学始终贯穿实验这条主线，实验教学应该沿着问题这个线索去把握好“演示实验”“分组实验”和“探究实验”三个环节。问题设计必须符合学生的知识背景、思想现状，既要遵循学生的认知规律，也要利于学生建立思维模型，养成良好的学习习惯与科学品质。

1．发现式问题设计

演示实验是由教师操作示范的实验。它不仅要求在学生面前清晰地展示要研究的物理现象，更重要的是引导学生观察、发现、思考，以加深对物理概念和规律的理解与掌握。

猜想式提问。让学生大胆猜想，在感性的基础上感受知识的发展，为上升到理性认识搭建平台。例如，把一根粉笔竖放在白纸上，设问：“抽出白纸时，粉笔会怎么样呢?”根据经验大部分学生猜会倒下，于是笔者迅速抽出白纸，结果令学生“大失所望”，有的甚至急于自己动手做实验。提出猜想：“实验成功的关键是什么?”

由此引入惯性。

根据现象直接提问。直接提问的目的是养成善于发现问题并敢问、会问的习惯。如，观察放入水杯中的筷子，你发现了什么?为什么筷子会变弯呢?

类比式提问。目的是让学生对不同现象会找相同点，对相同现象分析不同点，培养善于类比归纳总结的学习习惯。如，在关于密度的演示试验中，先提问：若取相同体积的“疏松的棉花”和“压紧的棉花”，哪个质量大?再提问：相同体积的铁和铝，哪个质量大呢?最后：如何给这种现象下一个科学的定义呢?

逆向提问，培养逆向思维能力。如，由电能生磁想到磁是否也能生电呢?做功可改变内能是否可以利用内能做功呢?

发散思维提问。由此及彼的发散思维，促进知识迁移应用，训练思维的灵活性。

2．参与式问题设计

分组实验是指学生在教师指导下分组合作，动手实践，验证物理规律、把握科学的实验方法，问题设计要体现主动参与与反思。

对实验用具的提问。很多验证性实验需要学生主动参与并设计实验，根据自身对知识的理解让学生考虑准备何种实验器材，鼓励学生自制实验用具，激发学习兴趣。比如，学习气体流速与压强的关系时，让学生拿出两张纸，让两张纸平行竖放，若向中间吹气，你猜想两片之会怎样？请你做一做，与你的猜想一样吗？结合现象讨论一下为什么？这样不但激发了学生的实验热情，而且让学生在主动尝试中发现理想学具，提升学生的成就感。

实验前的问题设计。实验不能盲目地进行，而是要先让学生预习，然后设问：本次实验目的是什么?涉及什么原理?操作过程有哪些注意事项?能否清晰表述实验的途径、方法、步骤与预期效果?

实验结果的问题设计。针对实验结果让学生思考：能否用自己的语言对实验进行概述?实验结果是否和预设一样?实验误差产生的原因可能是什么?如何优化实验过程减少实验误差 ?

3．探究式问题设计

探究性实验是学生结合具体问题，根据猜想和假设相互协作地进行自主实验探究或验证。问题设计讲究探索性，不管是探究“怎样才能使物体发声”，还是“平面镜成像有什么规律”，都可以设问：需要准备哪些实验用具?具备哪些实验知识?实验有哪些结果?有什么新的发现或想法?强调真实的实验情境，学生主动合作，揭示知识内在联系，从而学会思考，学会认知加工，学会自我监控，最终达到学会学习的目的。

在初中物理实验教学中合理地进行“问题设计”，可以激发学生的思维活动，主动投身到实验活动中，提升教师的专业素养和提高学生的实验操作能力，培养学生的科学探究品质。    

（4）通过学生的知识经验进行“问题设计”

　　按照建构主义的理论，学生走进课堂，并不是“空白”的白纸，由你涂、画和书写，他具有一定的基础知识和生活经验。其中，有些经验是有利于新知识学习的，有一些经验则不利于新知识的学习。教师要在了解学生的基础上，针对可能形成的学习障碍设计问题，帮助学生建立概念，掌握规律。

　案例1：对密度公式的理解中，学生往往单从数学角度认为ρ=m/v中ρ与m成正比，ρ与v成反比，直觉认知影响深刻，在“密度”一节如何打破这个“常识”成为教学的难点。我们认为可以这样来设计问题：

    物体的质量变了，密度变不变？

物体的体积变了，密度变不变？

还能说“ρ=m/v中ρ与m成正比，ρ与v成反比”吗？可见ρ与m、 v是否有关？

案例2：学习《牛顿第一定律》时，推动桌面的木块观察木块运动状况，推木块，木块就运动，不推，木块就逐渐停止运动。设计如下：

  生活中还见过类似的例子吗？

（学生思考：有，如水平路面上用力蹬自行车，自行车就运动起来，不蹬就慢慢停下来。）

  上述事例的共同特征是什么？

（学生思考：物体的运动需要力的作用，撤去物体受的力，物体就不会运动或停止运动。）

指出亚里士多德的观点和同学的生活体验是何等相似！然而伽利略对此存在疑问，通过实验，运用逻辑推理，对亚里士多德的观点提出了质疑。

  进行教材上的探究实验。

提出问题：此实验过程中，哪些条件是保持不变？哪些条件是在发生变化？

（学生一开始可能只能回答出表象，通过交流，能回答出：小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变，小车在水平面上受到的摩擦力大小在变。）

提出问题：实验时使用毛巾、棉布的作用是什么？

（学生思考：改变物体接触面的粗糙程度。）

通过分析与论证，比较数据，你能找出上述现象中变化的共同规律是什么？（学生答：受到了力的作用。）

这样就把教材中缺少生活气息的题材转化成了学生感兴趣的活生生的问题，使学生积极主动地投入学习生活中，切身感受到物理就在我们身边，从而提高用物理思想来看待实际问题的能力。

问题意识是新思想诞生的摇篮，是创新的萌芽。学生在学习物理知识的过程中，他如果不会提问，也就不会去创新。因此，教师在教学中要联系生活实际，吸收并引进与现代生活、科技等密切相关的具有时代性的物理信息资料来处理教材，整理教材，重组教材内容。

 陶行知先生说过，“创造始于问题”。不能提问就难以创造，问题和提问是创造的前提和基础。探究式引领“问题设计”教学尽可能地给学生创造一个良好的提出问题、分析问题、解决问题的平台，使其在这个平台中自主学习、自主发展、逐步养成良好的自学习惯，激发学生的学习兴趣，带动学生各方面能力素质全面提高和发展。
        教学过程中，围绕提出问题、解决问题、学法指导、组织讨论、总结评价、延伸问题等环节，精心设计触发学生思维的、符合学生最近发展区的问题，使每个学生学有所思，探有所得，唤醒学生的潜能，排除思维障碍，启发学生思考，使学生由知识的被动建构者转变为信息加工的主体，变要我学习为我要学习，在内驱力的作用下变被动发展为主动发展，在获取知识的同时发展能力。