關(guān)于中學(xué)物理教學(xué)中問題情境的創(chuàng)設(shè)
楊國(guó)才
物理概念和物理規(guī)律本身就是抽象的,這種抽象性在一定程度上表征了人們對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的高度,同時(shí)也給中學(xué)生學(xué)習(xí)帶來較大的困難。教學(xué)中恰當(dāng)?shù)貏?chuàng)設(shè)物理學(xué)習(xí)環(huán)境,可以得到較好的教學(xué)效果。物理學(xué)同時(shí)又是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,這不僅反映在物理學(xué)習(xí)中有實(shí)驗(yàn)操作技能方面的要求,而且還反映在要能運(yùn)用物理知識(shí)去解釋解決日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些問題,這些都是物理學(xué)習(xí)環(huán)境的重要組成部分。因此,通過創(chuàng)設(shè)豐富多彩的問題情境來學(xué)習(xí)物理知識(shí),不僅是物理學(xué)科的要求,而且能起到切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
一、通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是物理教學(xué)中的一個(gè)重要的組成部分。通過物理實(shí)驗(yàn)可以使物理教學(xué)更加生動(dòng),更有吸引力,更能調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與,更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此在物理教學(xué)中利用物理實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境是一條重要的途徑。
1、利用課堂小實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境
例如在“力的合成與分解”的教學(xué)中,我們可以做“拔河”實(shí)驗(yàn):讓十幾個(gè)學(xué)生拉緊一根綁在柱子上的繩子,老師只在學(xué)生與柱子之間輕輕地拉一下繩子,所有的同學(xué)都被拉了過來。為什么會(huì)這樣呢?這種有悖常理的疑點(diǎn),就會(huì)促使學(xué)生大腦積極思維,使他們內(nèi)心充滿強(qiáng)烈的求知需要,這就呈現(xiàn)出問題情境。
2、變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境
物理實(shí)驗(yàn)有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證以前學(xué)過的知識(shí),目的是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論推導(dǎo)的正確性。這種實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生加深對(duì)物理概念和規(guī)律的理解,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。探索性實(shí)驗(yàn)的主要目的是讓學(xué)生通過自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來探索總結(jié)得出一些物理規(guī)律。變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境,可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)從被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),從而激發(fā)學(xué)生探索學(xué)習(xí)的積極性。如把“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”改為“探索物體下落時(shí),動(dòng)能與勢(shì)能的變化關(guān)系”。
二、聯(lián)系生活的實(shí)際來創(chuàng)設(shè)問題情境
在講“運(yùn)動(dòng)的合成與分解的應(yīng)用”時(shí),我設(shè)計(jì)了以下的問題情境:在一次抗洪救災(zāi)中,一名戰(zhàn)士正在河中間營(yíng)救一名被洪水沖走的農(nóng)民,在他們的下游100米處是一個(gè)瀑布,情況非常危急。
已知河的寬度是60米,水的流速是10米/秒,戰(zhàn)士平時(shí)在游泳池中的速度是3米/秒,請(qǐng)同學(xué)們討論一下,這名戰(zhàn)士能安全地把農(nóng)民救上來嗎?他們應(yīng)該往哪邊游?如果能救上來,他們上岸的地點(diǎn)是哪里?這樣的問題情境與學(xué)生的生活實(shí)際相聯(lián)系,非常容易引起學(xué)生的興趣,而當(dāng)學(xué)生得出能把這位被洪水沖走的農(nóng)民救上岸時(shí),都松了一口氣。又如,我們?cè)谏蟿?dòng)量守恒定律的習(xí)題課時(shí),很多學(xué)生都看過“氣功碎石”的表演,都有很深的印象,但不太容易解釋清楚。當(dāng)我們問:氣功師能夠承受石板重量的前提下,石板越輕表演越難,還是石板越重表演越難?學(xué)生得出的大多是錯(cuò)誤的結(jié)論,從而引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突,急需知道為什么,從而順利地進(jìn)入了課堂教學(xué)。 三、通過日常觀念和科學(xué)概念的矛盾引出問題情境
根據(jù)認(rèn)知失調(diào)理論,學(xué)生的學(xué)習(xí)中,當(dāng)學(xué)生遇到已有知識(shí)與新知識(shí)的矛盾、全面認(rèn)識(shí)與片面認(rèn)識(shí)的沖突,就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知失調(diào)。為了解除認(rèn)知失調(diào)所導(dǎo)致的不快感、緊張感,學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī),迫切希望掌握它。因此教學(xué)中利用日常觀念和科學(xué)概念之間的矛盾來創(chuàng)設(shè)問題情境是非常有效的。如我們?cè)凇白杂陕潴w運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中,教師提出:重的物體和輕的物體比,哪個(gè)下落得快?學(xué)生根據(jù)日常觀念均認(rèn)為重物下落得更快,這時(shí)可通過演示實(shí)驗(yàn)來引發(fā)學(xué)生頭腦中的認(rèn)知沖突,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和求知欲望。
四、利用現(xiàn)代教育技術(shù)創(chuàng)設(shè)問題情境
在教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)乩靡恍┙叹呋蚨嗝襟w設(shè)備,模擬一些微觀的或我們?cè)谡n堂上無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)等,使抽象的微觀結(jié)構(gòu)模型化、動(dòng)態(tài)化,在這樣的情境中設(shè)置問題,有利于學(xué)生擴(kuò)大知識(shí)面、開闊視野,也可以提供生活實(shí)例、深化認(rèn)識(shí)等。如在“萬有引力在天文學(xué)上的應(yīng)用”的教學(xué)中,我們可以播放神舟六號(hào)載人飛船的錄相剪輯,看完后我們可就本節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)如飛船的發(fā)射、變軌、運(yùn)作、返回、著落等一些問題情境。
五、利用學(xué)生的錯(cuò)例創(chuàng)設(shè)問題情境
利用學(xué)生的錯(cuò)例創(chuàng)設(shè)問題情境,也就是有意識(shí)地讓學(xué)生完全利用現(xiàn)有知識(shí)解決新問題,在這個(gè)過程中讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)明顯的謬誤,激發(fā)學(xué)生的求知欲。如講授“萬有引力在天文學(xué)上的應(yīng)用”這一章,提出問題:“發(fā)射衛(wèi)星時(shí)衛(wèi)星的軌道越高,需要的能量就越大,就要用多級(jí)的大推力火箭發(fā)射,那么是不是衛(wèi)星軌道越高,衛(wèi)星的速度就越大?”學(xué)生往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)予以肯定的回答,而此時(shí)教師則予以否定的回答,并舉一些實(shí)際的衛(wèi)星速度的例子。這樣就可以激發(fā)學(xué)生認(rèn)知心理上的矛盾沖突,強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,調(diào)動(dòng)他們渴求知識(shí)的欲望,迫使他們主動(dòng)對(duì)已有的知識(shí)進(jìn)行整理、加工。此時(shí)教師再加以適當(dāng)?shù)奶崾荆湍苁箤W(xué)生的思維充分地活躍起來。
總之,創(chuàng)設(shè)良好的問題情境直接關(guān)系到課堂教學(xué)的質(zhì)量。在教學(xué)中,教師要深入分析加工教材內(nèi)容,把握創(chuàng)設(shè)問題情境的基本原則和有效策略,以創(chuàng)設(shè)良好的問題情境為出發(fā)點(diǎn),以質(zhì)疑、探究方式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性,使課堂教學(xué)成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的活動(dòng)。