淺談物理課堂中問題情景的創(chuàng)設(shè)

魏紅杰

摘 要:問題是物理教學(xué)的核心,物理教學(xué)的過程應(yīng)當(dāng)是一個不斷提出問題和解決問題的過程,教師無論是在教學(xué)的整體過程中,還是在教學(xué)的某些細(xì)微環(huán)節(jié)上,能否提出對學(xué)生具有挑戰(zhàn)性和吸引力的問題并使學(xué)生產(chǎn)生問題意識,是進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。本文結(jié)合“超重和失重”的教學(xué)案例,闡述了如何在物理教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情景,引導(dǎo)學(xué)生自主的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞:創(chuàng)設(shè) 問題情景 自主學(xué)習(xí) 生活經(jīng)驗 實(shí)驗 圖形

根據(jù)認(rèn)知理論,物理課堂教學(xué)過程應(yīng)該是以不斷地提出問題并解決問題的方式來獲取新知識的過程。只有創(chuàng)設(shè)一定的問題情景,促使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望和情感共鳴,才能引發(fā)學(xué)生積極地去思考,去探索。這是學(xué)生能自主參與學(xué)習(xí)、獨(dú)立解決問題的必備條件。而所謂“自主學(xué)習(xí)”,是指學(xué)生在教師的科學(xué)指導(dǎo)下,通過能動的創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動,實(shí)現(xiàn)自主性發(fā)展,自主學(xué)習(xí)重視學(xué)習(xí)者的主動性和探究性學(xué)習(xí),同時強(qiáng)調(diào)教師要創(chuàng)造性地教學(xué)。這是新課程倡導(dǎo)的教學(xué)模式,是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的挑戰(zhàn)。而在新課改實(shí)施的過程中,許多教師對“課堂上如何去創(chuàng)造一個恰當(dāng)?shù)膯栴}情景,引導(dǎo)學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)”存在較多困惑。下面就以“超重和失重”這一教學(xué)案例中的幾個片段為實(shí)例,來探討上述問題。

案例設(shè)計背景:

學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)完牛頓三大定律的理論知識,但缺乏實(shí)際的應(yīng)用,對定律還停留在抽象的理解上,而“超重與失重”正是牛頓運(yùn)動定律內(nèi)容的延續(xù),是一個典型的應(yīng)用實(shí)例,也是后面研究衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)的基礎(chǔ)。因為沒有太多的新知識,教師完全可以把主要精力放在如何幫助學(xué)生建立一個生動活潑的學(xué)習(xí)情景,讓學(xué)生愉快地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)探究。課前要求學(xué)生利用課外時間去乘坐電梯,親身體驗乘坐電梯的感受,然后進(jìn)行本節(jié)課的課堂教學(xué)。

案例呈現(xiàn):

片斷一:

師:大家應(yīng)該都坐過電梯,誰能告訴我坐電梯的時候是一種什么樣的感覺?

生1:當(dāng)電梯上行的時候身體有點(diǎn)下沉,自己好像變重了,過一會就沒什么感覺了。

生2:可是到了電梯快停下來時,有種輕飄飄的感覺,有點(diǎn)暈,自己好像變輕了。

生3:電梯向下走的時候,剛開始時是要飄起來的感覺,快停下來時有被壓的感覺。

師:那么我們在乘坐電梯時的這種感覺,是不是因為我們的重力發(fā)生了變化?

生4:這種感覺好像就是我們變重或變輕了,應(yīng)該就是人的重力發(fā)生了變化。

生5:我覺得不是重力變,而是人對地板的壓力變化了。

生6:我感覺什么都沒有變,是我們自己的錯覺。

點(diǎn)評:本部分是利用學(xué)生的生活經(jīng)驗創(chuàng)設(shè)問題情景。對生活在城市里的中學(xué)生來說,坐電梯的經(jīng)歷幾乎每個人都有,因此他們會感覺這一問題特別貼近自己,也特別自然,很容易回答,學(xué)生描述得很形象。接著教師提出下面的問題“那么我們在乘坐電梯時的這種感覺,是不是因為我們的重力發(fā)生了變化?”學(xué)生幾乎不假思索地回答“是”。很明顯這是學(xué)生憑生活經(jīng)驗想當(dāng)然地認(rèn)為,這應(yīng)該是教師早已預(yù)料的答案。老師接著用猜疑的口氣追問:“是嗎?”在這種情景下,學(xué)生是不是會感覺到自己的認(rèn)識有問題,從而也就會去做進(jìn)一步的思考了?在這里,教師緊緊抓住了學(xué)生在生活中的經(jīng)驗認(rèn)識,提出了答案與生活經(jīng)驗相悖的問題,很輕易地引發(fā)學(xué)生的關(guān)注和思考,隨后老師沒再做什么組織,學(xué)生為了證實(shí)自己的認(rèn)識,非常主動地投入到了探討中。

片斷二:

師:下面我給大家提供一個體重計,請以小組為單位討論一下,設(shè)計出一個可行的方案去驗證我們的猜想。

小組1:我們的方案是:把體重計放到電梯的地板上,人站到上面,觀察電梯升降時,體重計的示數(shù)是否改變,若變,則人對電梯的壓力改變。

師:課前老師在觀光電梯中拍了一段實(shí)驗錄像,和小組1的方案正好相同。請大家仔細(xì)觀察錄像片中體重計的讀數(shù),完成探究卡的前三項內(nèi)容。大家可以根據(jù)電梯外墻上瓷磚的運(yùn)動情況判斷電梯是上行還是下行。

(教師播放錄像,并發(fā)給學(xué)生探究卡,學(xué)生觀察并記錄、分析)

點(diǎn)評:以上這個片斷是利用實(shí)驗來創(chuàng)設(shè)問題情景,這是我們物理上最常用的方法。物理學(xué)是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,一個物理實(shí)驗就是一個完整的物理情景,讓學(xué)生親眼看或親手做一些物理實(shí)驗,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,突現(xiàn)學(xué)生的主體地位。在上課過程中,每一次實(shí)驗的進(jìn)行過程都是問題最多,學(xué)生討論最熱烈、興致最高、收獲最大的時候。本案例中電梯中的超重與失重實(shí)驗是一個非常有創(chuàng)意的實(shí)驗,在這一實(shí)驗情景下要解決的問題是教師以探究卡的形式呈現(xiàn)給學(xué)生的,既有利于學(xué)生有目的地觀察記錄實(shí)驗結(jié)果,也便于他們自主地進(jìn)行分析和討論。另外,后面探討超重和失重的條件、原因、完全失重等一系列問題,都是在這一實(shí)驗情景下提出來的。所以教師通過創(chuàng)設(shè)這樣一個簡單的電梯實(shí)驗情景,就喚起了學(xué)生的注意和興趣,激發(fā)了學(xué)生的好奇心和探究欲,同時引導(dǎo)學(xué)生積極觀察和思考,主動參與到課堂的學(xué)習(xí)中,為整節(jié)課的順利進(jìn)行提供了一個大背景,是一種很好的思路和方法。

片段三:

師:請大家根據(jù)下面四個示意圖,運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律,從理論的角度分析一下超重和失重產(chǎn)生的原因是什么?

(教師給學(xué)生分成四個小組,對四種情況分別進(jìn)行討論。)

師:根據(jù)我們的討論,你能說出產(chǎn)生超重和失重的原因了嗎?

生7:因為人只受重力和支持力,當(dāng)加速度向上時,合力向上,所以應(yīng)該有N-G=ma,即N=G+ma>G,處于超重狀態(tài)。當(dāng)加速度向下時,合力也向下,應(yīng)該有G-N=ma,即N=G-ma

點(diǎn)評:學(xué)習(xí)物理離不開圖形,因此采用圖形法來創(chuàng)設(shè)問題情景也是物理中常用的方法。四幅電梯運(yùn)動的情景圖,使學(xué)生對要解決的問題獲得極為直觀的認(rèn)識,不僅有聽覺交流,還有視覺交流,學(xué)生為了解決問題會很自然地動手進(jìn)行受力分析、畫出受力分析圖、列方程、求解。作為物理教師,大家是不是也有這種體會:在解決力學(xué)問題時,能否正確畫出受力分析圖往往是解決問題的關(guān)鍵,“圖形語言”有些時候比語言或文字表達(dá)更為清晰、明確。除了圖形或照片,還有模擬動畫,視頻材料、模型體驗、趣味玩具等多種問題情景的呈現(xiàn)方式,它們在激發(fā)學(xué)生的熱情、激發(fā)學(xué)生把學(xué)習(xí)的理論和生活信息聯(lián)系的強(qiáng)烈程度上是一個層層遞進(jìn)的關(guān)系。

當(dāng)然在物理教學(xué)過程中,創(chuàng)設(shè)問題情景的途徑還有很多,在教學(xué)環(huán)節(jié)的銜接、轉(zhuǎn)折、延伸處,或在教學(xué)內(nèi)容的引入、遞進(jìn)、深化時,可以充分利用各種各樣的方式創(chuàng)設(shè)有價值的、能拓展學(xué)生思維空間的問題情景,激發(fā)學(xué)生的思維,引起學(xué)生的興趣,使學(xué)生在提出、探討和解決問題的過程中成為課堂教學(xué)活動的主體,使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)順利進(jìn)行。

另外,問題情景的創(chuàng)設(shè)沒有固定的方法,但一定要能引起學(xué)生的“疑”,而且不僅要有“景”,一定要有“情”才行,還要注意必須考慮到大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知水平,再有,創(chuàng)設(shè)問題情景要抓住主要環(huán)節(jié),少而精,要注意時機(jī),情景設(shè)置的時間要恰當(dāng),還要考慮自己課堂的需要等等。現(xiàn)實(shí)情況是我們有些老師往往在課堂引入階段格外注意,開頭熱熱鬧鬧,很快就又變成了教師在唱獨(dú)角戲,學(xué)生只有默默聽講了,就更談不上自主學(xué)習(xí)了。那么怎樣使新課改不虎頭蛇尾,如何在整個教學(xué)過程一直連續(xù)地創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情景,值得我們進(jìn)一步探討。

作者單位:山東省濟(jì)南九中物理組