如何創(chuàng)設有效的物理問題情境

陳黎明

什么是情境?是指在教學中利用具體的場所(教室環(huán)境)、景象(課文文境)、境況(學生心境)等，以引起學生的情感體驗。教學情境是“情”與“境”的融合，是為了達到既定的教學目的，從教學需要出發(fā)而制造或設定的與教學內(nèi)容相適應的場景或師生共同營造的課堂情感氛圍。

什么是問題情境呢?“問題情境”可理解為一種具有特殊意義的教學環(huán)境，也可以說是一種心理狀態(tài)，一種當學生接觸到學習內(nèi)容與其原有認知水平不和諧、不平衡時，學生對疑難問題急需通達、解決的心理狀態(tài)。問題情境的創(chuàng)設不僅是新知識掌握過程順利進行的基本條件，而且創(chuàng)設有效的問題情境還能溝通課堂與外界的聯(lián)系，拓展學生的認識領域，將他們帶入具有真情實感的社會化、生活化氛圍中。另外，“創(chuàng)設問題情境，讓學生在情境中學習”也是新課程倡導的一個重要理念。高質量的物理問題情境，不僅可以使抽象的教學內(nèi)容充滿親和力和吸引力，還能極大地激發(fā)學生的學習興趣，對激活其思維、引發(fā)創(chuàng)造性思維，都將產(chǎn)生積極的作用。

創(chuàng)設有效問題情境時，筆者認為應該遵循以下幾個原則：

一、激發(fā)興趣的原則

問題情境就是能夠激起學生情感體驗的一種問題背景，其目的之一在于激發(fā)學生的學習興趣，使他們得到良好的情感體驗，所以這樣的背景應該是與生活密切聯(lián)系的、有趣的。為此，教師在創(chuàng)設問題情景時要注意以下幾點：①所創(chuàng)設的情境內(nèi)容應富有吸引力，使學生愛看、愛想、愛提問；②情境的形式要新穎，讓學生有新奇感；③盡量創(chuàng)設問題的障礙情境：即在學生原有知識儲備和知識經(jīng)驗的基礎上，有意識地讓他們陷入新的困境，引起其認知失調(diào)，以形成新的認知沖突，從而喚起學生對新知識的渴望和探求。只有這樣，才能使學生產(chǎn)生真切的、積極的情感體驗，才能有效地激發(fā)學生學習物理的興趣和熱情。

[片段一]“物體的浮與沉”一節(jié)

師：(演示并提問)鐵塊放入水中，為何下沉?木塊卻上浮呢?

生：鐵塊重，木塊輕。

師：(出示回形針)那么這么輕的回形針為何也下沉呢?

生：(沖突，議論紛紛)，有學生說出，因為鐵的密度大于水。

師：好的，這個學生回答得很好，但是同樣用鐵做的輪船卻可以浮在水面上呢?

生：(再次沖突)，又有學生說出，輪船是空心的。

師：(趁熱打鐵)，那么潛水艇也是空心的。為什么可以在水中自由下潛和上浮呢?

生：(沒有聲音，都在思考，正所謂“心求通而未得也，口欲言而未能之貌”)

師：(拿出用可樂瓶和小藥瓶做一個浮沉子)我可以用意念控制這個瓶子，下降……上升……學生驚訝無比，老師再結合課本中的問題，提出問題：物體的浮和沉由什么因素決定的?

上述問題情境的創(chuàng)設，就較好地突出了問題情境創(chuàng)設的興趣原則，能讓學生全身心地投入學習中，并獲得積極的情感體驗。當然，在把握激發(fā)興趣的原則時，教師也要注意不要走向另一個誤區(qū)，即過于追求情境的生活化與趣味性，出現(xiàn)過于遷就趣味、偏離物理本質等現(xiàn)象。否則，就會導致教學目標和重點不能突出。

二、主體性原則

問題情境的創(chuàng)設必須從學生的實際情況出發(fā)，以學生為主體，根據(jù)他們的已有知識水平來設計合理的問題情境。

建構主義認為，學習者是基于自身的經(jīng)驗基礎來建構新知的。新課程也明確指出，“教學活動必須建立在學生的認知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗基礎之上?！币虼?，創(chuàng)設問題情境時，教師必須高度關注學生已有的知識和經(jīng)驗(包括生活經(jīng)驗和學習新內(nèi)容的經(jīng)驗)基礎，考慮所創(chuàng)設的問題情境與學習的經(jīng)驗基礎是否契合。事實上，一個高質量的物理問題情境也必定是基于學生的知識經(jīng)驗基礎而創(chuàng)設的。請看下面的片斷：

[片斷二]在一次調(diào)研聽課時，一位中年教師在講比熱容這一節(jié)，創(chuàng)設情境，引入新課時

師：同學們，農(nóng)民在種植水稻的過程中，為保護秧苗，晚上在秧田里要放滿水，可是白天總要要放掉水，你們知道這是為什么嗎?

生：怕秧苗干死(更多的學生不知所云，面面相覷)

師：為什么汽車發(fā)動機里用水來冷卻呢?

生：(站起來也不會回答)

師：這和水的比熱容有關，今天我們就來學習比熱容。

[反思]這位老師所舉的例子就不是學生在生活中能常見的，他自己從小在農(nóng)村長大，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些知識比較了解，但是現(xiàn)在面對的學生可能從來沒有見過稻田，甚至不知水稻為何物，他們沒有相關的知識和經(jīng)驗，所以創(chuàng)設的情境脫離了學生的生活經(jīng)驗，致使課堂效率下降。根據(jù)以學生為主體的原則，上例中可以采用課本所提供的類似情境：

盛夏的中午。為什么水池邊的水泥地或瓷磚溫度高而水里則很涼快?或者出示一幅漫畫：炎熱夏天的晌午，有兩個小孩在海邊游玩，為了納涼問題兩人發(fā)生了激烈爭執(zhí)，甲主張劃船到海中去，乙則認為在岸上散步更涼爽，你認為誰的意見對?為什么?這樣的問題情景就更能激發(fā)學生的學習興趣，使物理課堂教學更有成效，也使學生獲得積極的情感體驗。

三、層次性原則

層次性原則是指在創(chuàng)設問題情境時應把握層次性，做到難易適當。關于難度在問題情境中的作用，認知派代表人物、著名心理學家皮亞杰以適應理論進行了解釋。他認為，只有當感性輸入和學生現(xiàn)有認知結構之間具有中等程度的不符合時，興趣最大。他說：“當一個人已經(jīng)全部了解這個事件時，他就不再是有興趣的。”但一個完全新的經(jīng)驗，當它和一個人的認知結構毫無關聯(lián)，且毫無意義時，也不可能使人產(chǎn)生興趣或被同化。形成良好問題情境的重要因素是問題的難度，創(chuàng)設的問題太簡單，學生不假思索，答案馬上就能出來，一點挑戰(zhàn)性也沒有，他們是不會感興趣的，問題情境也是低效的；如問題太難，由于它和學生的認知結構毫無關聯(lián)，因而是毫無意義的，也同樣不可能有興趣。學習是一個由簡單到復雜，由易到難的過程。教學中，碰到難度較大的內(nèi)容，創(chuàng)設問題情境時應盡量設計一組有層次、有梯度的問題組，以避免將一個孤立的大難題呈現(xiàn)給學生。

例如，放在水平地面的物體對地面有沒有壓強?正在運動的物體是否有動能?發(fā)光的燈泡有沒有電流通過?等等，這類問題太淺白，所含的信息量過小，學生覺得索然無味，提不起學習的興致。再如，在教完《串聯(lián)和并聯(lián)》這一節(jié)內(nèi)容后，教師如果提出這樣一個問題：“大家都看到過醫(yī)院病房里的呼叫燈和電鈴，你能說出它們的電路嗎?”這樣的問題情境，由于與學生原有的認知結構是毫無關聯(lián)的，也是一種低效或無效的情境創(chuàng)設。因此，教師對這類問題要加設臺階，以放低難度，例如，可將上面這個問題分解成為一個問題組：①如果只有一張病床，燈和電鈴應該如何連接?②開關如何連接?③如果有兩張病床，燈和燈之間應該怎樣連接電鈴?④開關應該如何連接到電路中?用問題組引導學生進行深入思考，從而使他

們更深刻地理解相關知識，并形成系統(tǒng)的認知結構。

四、目的性原則

目的性原則就是看教師創(chuàng)設的情境是否是出于課堂教學的需要。問題情境不是課堂教學的擺設，也不是教師為了趕時髦而進行的課堂點綴。就一堂物理課中的某個特定的問題情境而言，設置它的最終目的應該是為了更好地達成課堂教學目標。所以，在創(chuàng)設情境之前，教師就必須首先問自己這樣一個問題——這里真的需要花這么大的力氣來創(chuàng)設這個問題情境嗎?

[片段三]一位教師在執(zhí)教《速度》一節(jié)的公開課中(蘇科版第五章第二節(jié))，導入新課時

1．通過多媒體投影播放中國跨欄名將劉翔創(chuàng)造110m跨欄的奧運會紀錄時的影片

師：你們知道他是誰嗎?

生：(齊聲)知道，劉翔

師：你們知道他打破了什么紀錄嗎?

生：奧運會跨欄。

教師介紹劉翔參加奧運會，為中國爭光，使五星紅旗第一次升起在田徑跨欄的賽場上，等等。

2．教師又播放獵豹捕食羚羊的視頻。

師：獵豹跑得快嗎?

學生：快。

師：還有什么東西跑得很快?

生：獅子，駝鳥，賽車等。

老師又播放蝸牛的不同圖片，并配以周杰倫的歌曲——《蝸?！?，學生很認真地投入觀看。

師：蝸牛很……(故意拉長)

學生：慢。

師：還有什么跑得很慢的?

生：烏龜、螞蟻，等等。

教師繼續(xù)打出烏龜、飛機、小汽車等圖片。

師：物體運動有快有慢，我們怎樣比較快慢?

[反思]在上面的案例中，教師不顧課堂教學的實際，刻意設計了一系列問題情境。為了情境而創(chuàng)設情境的做法，不但沒能發(fā)揮其應有的作用，而且還浪費了寶貴的課堂教學時間，影響了課堂教學目標的達成，偏離了教學本質。由此可見，要使問題情境真正有效地服務于課堂教學，就必須緊緊抓住為課堂教學服務這一根本出發(fā)點，根據(jù)課堂教學的實際需要來決定是否創(chuàng)設問題情境。盡管激發(fā)興趣是創(chuàng)設情境的一個重要原則，但并不等于無視教學目標和教學要求。不等于學生看把戲、圖熱鬧。因此，不能過于遷就和追求趣味性而脫離了課堂教學的目標以及物理問題的本質。比如，在上例中，關鍵是要讓學生思考如何比較運動的快慢，老師只要利用劉翔跨欄的視頻，當劉翔在跨欄中途跑到最前面時，按下暫停鍵，問學生：這幾人中誰跑得最快?你的根據(jù)是什么?等劉翔到了終點再次暫停，問：誰最快?為什么?這樣的問題情境創(chuàng)設就是高效的，是緊緊圍繞教學目標的。由此可見，不考慮課堂教學的需要與否，盲目地創(chuàng)設物理問題情境，不但無助于課堂教學目標的達成，而且還會影響課堂教學的效果。

綜上所述，教師應該結合教學內(nèi)容，精心創(chuàng)設各種問題情境，讓學生在嘗試解決問題的過程中，學習各種思維方式，進行各種形式的思維訓練，在提高思維能力的同時，發(fā)展自身的創(chuàng)造性思維能力。同時，我們也應認識到問題情境并不是萬能良藥，在實踐中不宜牽強附會。教學情境有多種，而問題情境僅是其中的一種，所以不宜以偏概全，忽視甚至抹殺了其它教學情境存在的必要性和特有價值。問題情境創(chuàng)設不可能脫離其它教學情境的創(chuàng)設而獨立存在，多種教學情境的功能是相輔相成的，也正因為如此，問題情境創(chuàng)設的功能才能得以彰顯。