物理探究式教學(xué)中情景問(wèn)題創(chuàng)設(shè)的策略

摘要：情景問(wèn)題的創(chuàng)設(shè)是探究式教學(xué)實(shí)施的關(guān)鍵。本文提出在科學(xué)探究課的主要環(huán)節(jié)上把握情景問(wèn)題創(chuàng)設(shè)的方法：引課時(shí)，設(shè)置沖突和懸念；猜想與假設(shè)時(shí)用實(shí)驗(yàn)方法和理論分析方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜想：探究過(guò)程中根據(jù)知識(shí)的邏輯性和認(rèn)知的層次性，層層創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景進(jìn)行探究；知識(shí)的同化過(guò)程注重圍繞新知識(shí)的應(yīng)用和聯(lián)系兩方面進(jìn)行情景創(chuàng)設(shè)。目的是使科學(xué)探究課更有效地實(shí)施。

關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)；問(wèn)題情景；創(chuàng)設(shè)；策略

探究式教學(xué)是一個(gè)重要的教學(xué)方式，在探究式教學(xué)中。引導(dǎo)學(xué)生自主地參與探究活動(dòng)是探究式教學(xué)的重要特點(diǎn)。探究式教學(xué)并不一定要嚴(yán)格按七個(gè)環(huán)節(jié)程序進(jìn)行。其關(guān)鍵是要在探究式教學(xué)的重要環(huán)節(jié)上，教師能創(chuàng)設(shè)好新鮮的問(wèn)題情景，促使學(xué)生由疑惑而提出問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)。那么，如何在探究式教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境呢?本人根據(jù)科學(xué)探究課的特點(diǎn)，依據(jù)認(rèn)知理論結(jié)合自己多年的課改實(shí)踐，提出幾個(gè)探究式教學(xué)問(wèn)題情景創(chuàng)設(shè)的方法，以利科學(xué)探究課更有效地實(shí)施。

一、設(shè)置沖突和懸念，提出問(wèn)題情境

科學(xué)探究課一開始首先就是要提出問(wèn)題，引課時(shí)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的主要方法有兩種：第一種是創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知論，學(xué)生的學(xué)習(xí)是在原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)不斷地與新信息進(jìn)行交匯、碰撞，讓學(xué)生在前后矛盾的強(qiáng)烈沖突中產(chǎn)生疑惑，提出問(wèn)題，從而引起學(xué)生探究問(wèn)題的動(dòng)機(jī)和興趣。教師依據(jù)這個(gè)認(rèn)知的第一個(gè)沖突創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生情不自禁地投入到學(xué)習(xí)過(guò)程中。例如，“動(dòng)量定理”一節(jié)，可以這樣設(shè)置情景：面對(duì)飛來(lái)的足球和鉛球，如果它們的速度相同，我們可以用頭頂足球，卻不能碰鉛球；速度很大的乒乓球打在人身體上不會(huì)使人受傷。而鵝卵石打到人身上卻會(huì)使人受傷。這是為什么?再如?！八矔r(shí)速度”一節(jié)教學(xué)時(shí)?？稍O(shè)計(jì)這樣問(wèn)題引入：摩托車駕駛員騎車從家里出發(fā)，經(jīng)10min開出8km撞傷了一個(gè)騎自行車的人，交通警察通過(guò)測(cè)量對(duì)駕駛員說(shuō)：“這條公路上的時(shí)速限制為50km/h。你超速違章了。駕駛員辯解說(shuō)：“我的車速是v=8x10³m／600s=13.3m／s=48km／h，我的車沒(méi)有超速”。你們?cè)趺凑J(rèn)為?通過(guò)這樣的問(wèn)題有效激發(fā)，就使新、舊知識(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖突?！?/p>

第二種是巧設(shè)懸念。懸念的奧妙在于它能盡快集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。例如，在“壓強(qiáng)應(yīng)用”一節(jié)中，采用動(dòng)畫課件，課題是“毛毛蟲該怎么辦?”課件展示的是毛毛蟲陷進(jìn)沼澤地正在下沉，情況萬(wàn)分危急，請(qǐng)你為毛毛蟲出主意。這樣的懸念引入就極大地激發(fā)了學(xué)生探究問(wèn)題的熱情。

二、探求科學(xué)猜想環(huán)節(jié)中的問(wèn)題情景創(chuàng)設(shè)

猜想與假設(shè)是科學(xué)探究課的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，教師和學(xué)生往往把握不好，這也是目前課改中較難攻克的問(wèn)題，教師需要一套科學(xué)有效的方法來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想。

首先要讓學(xué)生明確猜想什么。猜想就是要針對(duì)研究的課題。猜想問(wèn)題的成因或猜想研究的結(jié)果可能是什么。其次要教會(huì)學(xué)生猜想的方法。猜想與假設(shè)的過(guò)程其實(shí)和科學(xué)研究一樣有兩種基本方法：第一種是“實(shí)驗(yàn)方法”，有以下幾個(gè)步驟：(1)明確研究本課題的目的和要求。(2)大膽地進(jìn)行“科學(xué)猜想”。(3)對(duì)猜想結(jié)果進(jìn)行討論，去繁求精。第二種是“理論分析方法”，有以下步驟：(1)有關(guān)物理概念定義的闡述。(2)定義中關(guān)鍵詞的分析。(3)針對(duì)定義中的關(guān)鍵詞進(jìn)行猜想。(4)對(duì)猜想進(jìn)行結(jié)果討論，去偽存真，去繁求精。圍繞這兩種方法對(duì)學(xué)生的猜想與假設(shè)的可能性進(jìn)行引導(dǎo)，使之合乎科學(xué)合理的分析、推理、比較，形成假設(shè)問(wèn)題情景。

例如：“探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”一節(jié)中，要引導(dǎo)學(xué)生抓住“電磁鐵是通電的，通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無(wú)磁性”和“電磁鐵是由一匝匝的漆包線組成的”，這兩個(gè)猜想的基礎(chǔ)，然后來(lái)猜出“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱”可能與“電流大小”和“匝數(shù)的多少”這兩個(gè)因素有關(guān)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制量法來(lái)分析。要看其中的一個(gè)因素能否影響電磁鐵的磁性，就要對(duì)另一個(gè)變量進(jìn)行限制。最后形成合理的假設(shè)：在電磁鐵線圈的匝數(shù)一定條件下，如果通過(guò)電磁鐵的電流越大，則電磁鐵的磁性越強(qiáng)；在通過(guò)電磁鐵的電流一定的條件下，如果電磁鐵線圈的匝數(shù)越多，則電磁鐵的磁性就越強(qiáng)。再如，在研究滑動(dòng)摩擦力方向問(wèn)題時(shí)，先對(duì)“滑動(dòng)摩擦力總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反”這個(gè)結(jié)論進(jìn)行科學(xué)分析。教師抓住“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”和“總是”關(guān)鍵詞，引導(dǎo)學(xué)生在相互接觸的兩個(gè)物體速度大小、方向各種可能性猜想幾種情景：讓物體放在水平傳送帶上，①物體靜止；②物體初速與傳送帶同向，但小于傳送帶的速度；③物體初速與傳送帶同向，但大于傳送帶的速度；④物體初速與傳送帶同向，但等于傳送帶的速度；⑤物體初速與傳送帶反向，但小于傳送帶的速度；⑥物體初速與傳送帶反向。但大于傳送帶的速度；⑦物體初速與傳送帶反向。但等于傳送帶的速度。學(xué)生通過(guò)以上猜想的情景。就很容易進(jìn)人下步的探究活動(dòng)中去了。

三、探究過(guò)程的問(wèn)題情景創(chuàng)設(shè)

探究過(guò)程是科學(xué)探究課的核心環(huán)節(jié)，也是目前課改中教師們很注重的問(wèn)題。筆者常用兩種方法進(jìn)行情景創(chuàng)設(shè)。

第一種方法，設(shè)制認(rèn)識(shí)沖突，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的順應(yīng)。認(rèn)知論認(rèn)為知識(shí)的形成是新、舊知識(shí)順應(yīng)的過(guò)程，探究過(guò)程必須創(chuàng)設(shè)這一認(rèn)知沖突的情景進(jìn)行科學(xué)探究。例如“物體浮沉條件”這節(jié)課，可通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)兩個(gè)認(rèn)知沖突：沖突(1)取出體積相等的實(shí)心鋁塊和實(shí)心鐵塊，問(wèn)哪個(gè)重。而后分別放人水和水銀中讓學(xué)生注意觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生頭腦中形成的“重的物體下沉，輕的物體上浮”的原有知識(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了矛盾，認(rèn)識(shí)沖突產(chǎn)生了。沖突(2)取出體積相等的木塊和鐵塊，用雙手壓下使它們都浸沒(méi)在水中時(shí)，問(wèn)它們所受浮力的大小關(guān)系如何?而后同時(shí)放開雙手，學(xué)生看到木塊在水中上浮，鐵塊在水中下沉，學(xué)生就會(huì)去思考物體浮沉的真正原因，這時(shí)教師可設(shè)計(jì)學(xué)生親自動(dòng)手，觀察雞蛋在鹽水中的浮沉情況。學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)(通過(guò)鹽水中分別加入清水和食鹽，改變鹽的密度)、邊觀察(觀察雞蛋在鹽水中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài))、邊思考(雞蛋在鹽水中的受力情況變化)、邊討論(分析歸納出物體浮沉的條件)。這樣，通過(guò)原有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行重組或改造，逐步完成知識(shí)的順應(yīng)。

第二種方法，沿知識(shí)的邏輯性和認(rèn)知的層次性，進(jìn)行知識(shí)的探究。根據(jù)知識(shí)形成的邏輯和認(rèn)知的層次，設(shè)制一系列層層探索的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生合作探究活動(dòng)。例如：“滑動(dòng)變阻器原理和構(gòu)造”一節(jié)，可以這樣層層設(shè)制：(1)改變電阻大小有哪些方法一改變電阻材料：改變電阻線的粗細(xì)；改變電阻線的長(zhǎng)度(最佳方法)。(2)怎么縮短很長(zhǎng)電阻線的長(zhǎng)度——電阻線繞成線圈。(3)怎么防止電阻線接觸造成短路一在電線上涂絕緣漆。(4)怎樣改變電阻線長(zhǎng)度——用金屬片P在線圈上滑動(dòng)。(5)怎樣使P與絕緣漆內(nèi)電阻線連通——刮去與滑片P接觸的一層絕緣漆。(6)實(shí)際使用還需要哪些裝置——支架、接線柱、金屬桿等。這些設(shè)問(wèn)是建立在知識(shí)的原創(chuàng)性上、抓住了知識(shí)的邏輯和認(rèn)識(shí)過(guò)程的結(jié)合點(diǎn)，因而是目前進(jìn)行科學(xué)探究的一種很有效的方法。

四、知識(shí)同化過(guò)程的問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)

通過(guò)以上的科學(xué)探究，知識(shí)得到了順應(yīng)。而要把獲取的新知識(shí)同化到自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的第二次飛躍，還要進(jìn)行知識(shí)的同化。知識(shí)同化的探究情景設(shè)制包括兩個(gè)方面途徑：一是通過(guò)一系列設(shè)制問(wèn)題探究新知的驗(yàn)證與應(yīng)用；二是創(chuàng)設(shè)新、舊知識(shí)之間的聯(lián)系與比較的問(wèn)題探究，使知識(shí)活化。從而達(dá)到思維創(chuàng)新的境界。

例如：在“機(jī)械能守恒定律”知識(shí)順應(yīng)后，可這樣創(chuàng)設(shè)情景：讓物體沿一個(gè)光滑的斜面下滑，斜面高度已知，(1)讓學(xué)生應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出物體滑到斜面底端的速度。(2)若把斜面變成彎曲的坡面時(shí)，下滑到斜面底端的速度——受力變了，但還只有重力做功、機(jī)械能仍然守恒。(3)求物體滑到斜面中點(diǎn)及不同位置時(shí)的速度——處處機(jī)械能守恒。(4)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求下滑到底端的速度與其他知識(shí)聯(lián)系對(duì)比，發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的優(yōu)點(diǎn)。

再如，在“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，除了利用課本提供的方法外，還可設(shè)置以下幾種測(cè)量重力加速度情景：(1)利用天平和彈簧秤測(cè)定重力加速度。(2)利用自由落體運(yùn)動(dòng)知識(shí)測(cè)量重力加速度。(3)將教材上“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，通過(guò)紙帶法測(cè)量重力加速度。這樣，通過(guò)多角度、多聯(lián)系對(duì)知識(shí)內(nèi)在本質(zhì)等方面綜合進(jìn)行挖掘，創(chuàng)設(shè)優(yōu)美的問(wèn)題情景，使探究式教學(xué)充滿生命活力。

總之，問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè)是實(shí)施探究式教學(xué)的關(guān)鍵，本文提出的幾種方法是有一定的科學(xué)性，盡管研究的深度還不夠，但筆者相信，這些有效的創(chuàng)設(shè)方法將有利于突破目前課改中探究式教學(xué)存在的模式化問(wèn)題。使我們的科學(xué)探究課上得更輕松。

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