創(chuàng)設問題情境 實施探究教學

程榮華

摘要:新課程下的物理課堂教學需不斷引導學生進行科學探究和科學思維。本文的實例闡述了如何創(chuàng)設物理問題情境、實施探究教學。

關鍵詞:物理課堂;問題情境;探究教學

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2009)11(S)-0008-3

新課程概念下的物理課堂教學需要不斷創(chuàng)設問題情境,引導學生進行科學探究活動?？茖W探究活動就是要讓學生親身經歷基本的科學探究過程,學習與掌握科學探究的一些方法,讓學生在問題探究中獲得情感體驗,從中獲取知識,培養(yǎng)學生獨立發(fā)現問題,解決問題的能力。

物理課程標準特別強調學生對活動過程的體驗,讓學生在有趣的問題情境中開展探究活動,并在自主探究過程中構建物理概念、發(fā)現物理規(guī)律。

盡管新課程已實施數年,但由于種種原因,單純強調知識傳承、忽視科學探究的傳統教學模式依然存在,這不利于學生的可持續(xù)發(fā)展及科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。為了突破傳統的課堂教學模式,需在課堂教學中不斷更新教學觀念,進行角色轉換,把課堂還給學生。通過創(chuàng)設學習情景,設計探究問題,讓學生親自動手去實踐,在實踐中學會發(fā)現問題、提出問題,進行自主探索,從而提高科學探究能力。下面擬結合筆者的教學實踐,就如何創(chuàng)設問題情境、實施探究學習談些粗淺的做法與體會。

1 創(chuàng)設循序情境 探究物理規(guī)律

教學情境就是以生動的直觀方式去再現知識內容所表征的實際事物或實際事物的相關背景,是學生認識過程中的形象與抽象、實際與理論、感性與理性以及舊知與新知的關系和矛盾。捷克教育家夸美紐斯說:“一切知識都是從感官開始的?！敝庇^的、循序漸進的教學情境,可以使抽象的知識具體化、形象化,有助于激發(fā)學生的學習興趣;也有助于學生感性認識的形成,并促進理性認識的發(fā)展。當然,教學情境的創(chuàng)設不僅僅是要再現知識的直觀性,有價值的教學情境一定是內含問題并能啟迪學生思維的情境。一切思維起源于問題,因此創(chuàng)設問題情境是對學生學習進行有效引導的重要方法。

探究就是對問題的探討和研究,以便人們理解與弄清楚周圍的世界。探究心理源于理智感和好奇心,即人們具有較強的自己尋求問題答案的興趣。因此我們在設計物理課堂教學時,應善于創(chuàng)設物理情境,并將學生引入一種與物理問題相關的有序的教學情境之中,“制造”懸念——誘發(fā)學生產生探究的愿望使其處于“欲罷不能”的狀態(tài)。同時以解決問題為中心,引導學生體驗知識與技能的形成過程,通過體驗探究過程,使學生自己嘗試發(fā)現問題、提出問題、分析問題直至“創(chuàng)造性”地解決問題。

例如,在學習“浮力”時,我們對“浮力”的教學設計如下:體驗浮力的存在 → 測量浮力的大小 → 探究影響浮力大小的因素→ 歸納、總結物理規(guī)律。

問題1 當你步入游泳池的水中并“懸立”于水中時,會有什么感覺?

感覺人變“輕”了,且有被水向上托起的感覺,由此引出:水中的人為何有此感覺?

探究1 通過用手向上托起懸掛在彈簧測力計上的重物使其示數減小,引導學生類比得出:人浸在水中,水對人也有向上的托起作用,從而引出浮力的概念及浮力的方向。

體驗1 讓學生把空易拉罐漸漸按入水中,慢慢浸入一定的深度后再放手,如此反復多次,從中親自探究感悟:浮力的存在和方向。

問題2 向水槽中投入一物塊,物塊下沉至槽底。此情此景引出:水中下沉的物塊是否也受到浮力的作用呢?

學生猜想,并設計實驗,驗證自己的猜想。

探究2 引導學生聯系前面用手托起懸掛在彈簧測力計上的重物使其示數減小的實驗,并思考設計測量浮力大小的方法,經過相互討論與合作、交流總結,得出浮力的測量方法。

體驗2 用彈簧測力計測量浸入水中的物塊所受浮力的大小。

問題3 當你把空易拉罐漸漸按入水中,除了手的感覺外還發(fā)現什么現象?(即將空易拉罐漸漸按入水中使水面升高。)

由此引導猜想:浸入水中的物體受到的浮力大小可能與什么因素有關呢?

探究3 在彈簧測力計下掛一個(內裝砂子且密閉的實驗塑料)物塊,慢慢地把它浸入盛有水的長塑料杯中,并在水中下行一段距離(直至物塊將觸底為止)。觀察彈簧測力計示數變化的同時,浮力的變化與什么量的變化具有對應性和同時性。學生通過反復實驗并觀察水面的變化情況不難發(fā)現:浮力的大小與被物塊排開的水的多少有關。

體驗3 設計實驗:用溢水杯代替長塑料杯,按課本圖示方法進行實驗,歸納并總結出阿基米德原理。

總之,問題情境的創(chuàng)設為學生對問題展開猜想與探究提供了必要的事實依據,學生經過探究去偽存真、體驗感悟事物的本質,從而理解科學。同時在“做科學”的過程中,能使學生深刻的體驗到:科學發(fā)展的過程其實就是一個不斷發(fā)現問題、不斷解決問題的創(chuàng)新過程。

2 創(chuàng)設問題情境 感悟物理概念

教學過程由教師的教與學生的學兩方面構成。一方面教師要轉變教學觀念與行為,在促進學生學習方式轉變的同時充分體現物理學科的教學特點,以問題為載體倡導以科學探究為核心的多樣化教學模式;另一方面要積極創(chuàng)設類似于科學研究的情境,師生互動,交流合作,引導學生自主地探究學習。多年的教學實踐表明,物理概念是物理基礎知識中既不易教也不易學的內容之一,尤其是初中學生。筆者認為深刻領悟概念引入的過程是掌握物理概念的前提。換句話說,創(chuàng)設與教學內容相關的問題情境,由此感悟概念引入的原因、定義的過程以及為何要如此定義,而不是一味對物理概念進行死記硬背。把物理概念與情境體驗活動有機地結合起來,以突破教學難點。

例如,速度是描述物體運動快慢的物理量。盡管“速度”這個詞聽起來通俗易懂,沒有學過物理的人也知道大概的意思。但是這種似懂非懂的認識,造成了人們對它理解的誤區(qū),也給速度的概念教學增加了難度。盡管教學內容與日常生活聯系緊密,學生每天都能接觸到運動得快或運動得慢的物體,但學生的認識往往是混亂的,且初中學生的觀察能力往往受自己生活經驗及感覺器官的主觀影響。這為教師創(chuàng)設問題情境、調動學生自主參與研究提供了良好的契機。關于速度概念的教學筆者是這樣處理的:

(1)聯系生活,引入課題

問題1 日常生活中有許多體育競技項目,其中有一些是靠比較物體的快慢來決定勝負的,請列舉哪些是與此有關的體育項目?由學生列舉:賽車、百米賽跑、游泳、自行車越野賽、競走等等。

(2)探究比較物體運動快慢的方法

利用課桌上兩個錐角不同的紙錐,分別從某一高度松手觀察紙錐下落的情景,提出問題。

問題2 兩個紙錐分別下落,那個下落得快?

學生討論、動手實驗、體驗總結----比較物體運動快慢的方法。將它們舉到同一高度,且同時松手,可觀察到:錐角小的紙錐先落地。由此引導學生分析、總結比較兩個紙錐運動快慢的方法:相同時間比下落高度。

問題3 還有什么方法可比較兩個紙錐的下落快慢?

啟發(fā)引導,與體育課上同學們百米賽跑決勝負的方法進行類比。由此體驗比較物體運動快慢的另一方法:先后將它們舉到同一高度松手并用停表分別記錄下落時間,下落時間越短,紙錐下落就越快,即相同高度比較下落時間。進而得出比較物體運動快慢的兩種方法:相同時間比路程;相同路程比時間。

(3)建立速度概念

問題4 甲物體2s內運動1000m,乙物體10s內運動2000m,試比較甲、乙兩個物體的運動快慢。

師生互動,共同討論。若用方法1判斷:甲物體每米運動的時間為1/500s,乙物體每米運動的時間1/200s,即單位路程比時間,運動時間越短物體運動得越快,且時間/路程就是物體單位路程里運動的時間。若用方法2判斷:甲物體每秒運動的路程為500m,乙物體每秒運動的路程為200m,即單位時間比路程,運動路程越長物體運動得越快,且路程/時間就是物體單位時間里運動的路程。所以,初中物理中采用單位時間里運動的路程來定義速度的大小。

通過紙錐實驗活動,使學生認識到物體運動是有快慢的,物體運動的快慢應如何比較。并以此為基礎展開問題討論,讓學生深刻領悟路程/時間的物理含義,從而建立速度概念,突破教學難點。

總之,對學生來講,建立與掌握物理概念是一個比較復雜的過程。首先要讓學生在一定的物理情境中去體驗感悟,獲得必要的感性認識。其次是通過學生的思維活動,深刻領悟概念引入的原因,進而理解概念為何要如此表述。在反復運用概念的過程中不斷加深對概念的理解,以達到掌握概念的目的。

(欄目編輯趙保鋼)