巧設(shè)情境，提高探究式教學(xué)的有效性

方 敏

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巧設(shè)情境，提高探究式教學(xué)的有效性

方 敏

福州屏東中學(xué)

創(chuàng)設(shè)情境，提出問題是探究式教學(xué)的起點(diǎn)，是解決問題的關(guān)鍵，是促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)的開端。然而，如何創(chuàng)設(shè)最合理的問題情境，以什么樣的規(guī)律來進(jìn)行情境的創(chuàng)設(shè)，一直是一線教師思考的問題。該文主要通過教學(xué)中的實(shí)際案例，總結(jié)了幾種常用的情境創(chuàng)設(shè)方法，以便更好地提高探究式教學(xué)的有效性。

物理教學(xué)情境 創(chuàng)設(shè)方法 創(chuàng)設(shè)原則 效果

認(rèn)知主義者布魯納認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)和科學(xué)家的探索一樣，都不過是把現(xiàn)象重新組合或轉(zhuǎn)換，使人獲得新的領(lǐng)悟而已，因而都是發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的過程?；谶@種認(rèn)識(shí)，布魯納積極倡導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問題式教學(xué)，把學(xué)生當(dāng)作發(fā)現(xiàn)問題的主體。這與新課改所倡導(dǎo)的探究式教學(xué)是不謀而和的。那么，怎樣才能有效地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題呢？這就涉及到問題情境的創(chuàng)設(shè)。

1 物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的作用

要使課堂教學(xué)能有效地進(jìn)行，有必要通過特定的教學(xué)情境，抓住學(xué)生的注意力。大量實(shí)踐表明，高質(zhì)量的情境創(chuàng)設(shè)，不僅能把教學(xué)中抽象的問題變得形象而具體，更能引起學(xué)生積極的態(tài)度體驗(yàn)、行為體驗(yàn)，激活學(xué)生的思維，進(jìn)而刺激學(xué)生主動(dòng)思考、參與探究，體驗(yàn)和感悟科學(xué)探究的過程，并在探究過程中理解知識(shí)。因此，創(chuàng)設(shè)情境的質(zhì)量將直接影響教學(xué)的實(shí)施和開展，探討如何進(jìn)行中學(xué)物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的方法

教學(xué)過程中，創(chuàng)設(shè)情境的方法很多。但怎樣才能使情境創(chuàng)設(shè)的好，創(chuàng)設(shè)的巧呢？

2.1 創(chuàng)設(shè)趣味式情境，促進(jìn)學(xué)生樂于探究

興趣是個(gè)體對(duì)事物的特殊認(rèn)識(shí)傾向，是積極性的來源，是人們認(rèn)識(shí)事物，探究事物發(fā)展規(guī)律的內(nèi)在動(dòng)力。一旦個(gè)體對(duì)某項(xiàng)事物產(chǎn)生興趣，就會(huì)充分發(fā)揮自己的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。創(chuàng)設(shè)一種極具趣味性的情景，對(duì)激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，為我們探究活動(dòng)的順利進(jìn)行是十分有益的。

例如，在學(xué)習(xí)《動(dòng)量守恒定律》這一節(jié)時(shí)，由于內(nèi)容難度大，學(xué)生學(xué)習(xí)起來較為吃力，很多學(xué)生對(duì)這一節(jié)興趣不大。為了更好地調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，在上課前，我特意安排學(xué)生參與了有趣的“水火箭”發(fā)射活動(dòng)。

在一個(gè)可樂瓶里裝入約1/3量的水，用橡皮塞塞緊可樂瓶，形成一個(gè)密閉的空間。把氣體打入密閉的容器內(nèi)，使得容器內(nèi)空氣的氣壓增大，當(dāng)超過橡皮塞與瓶口接合的最大程度時(shí)，瓶口與橡皮塞自由脫離，箭內(nèi)的水向后噴出，火箭獲得反作用力射出，如下圖1所示。

圖1

該活動(dòng)由學(xué)生參與完成，身臨其境，學(xué)生興趣很高，火箭發(fā)射時(shí)強(qiáng)烈的視覺沖擊效果，把學(xué)生推到了興奮點(diǎn)，此時(shí)，再適時(shí)地舉一些生活實(shí)例，并輔以視頻，就大大激發(fā)了學(xué)生對(duì)“動(dòng)量守恒定律”知識(shí)的濃厚興趣。

2.2 創(chuàng)設(shè)障礙式情境，激發(fā)學(xué)生急于探究

“學(xué)起于思，思源于疑。”巧妙創(chuàng)設(shè)障礙式情境，打破學(xué)生認(rèn)知上的平衡，讓學(xué)生陷入新的困境，從而有效激發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的渴望。當(dāng)然，教學(xué)中的“質(zhì)疑”是雙向互動(dòng)的，學(xué)生“質(zhì)疑”的質(zhì)量反映學(xué)生思維的程度，這與教師質(zhì)疑的力度息息相關(guān)。所以教師“質(zhì)疑”應(yīng)當(dāng)恰到好處、發(fā)人深省。

如，引入《牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律》這一課時(shí)，可創(chuàng)設(shè)這樣的問題情境：在一盛滿水的玻璃瓶中，置入一紅色小木塊，將瓶橫放在水平桌面上，木塊浮于瓶上部壁頂，處于靜止?fàn)顟B(tài)，見圖2。老師問：“當(dāng)用手拉瓶向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？”大部分學(xué)生不假思索地認(rèn)為木塊將移向瓶后端。

老師用手拉瓶子向右加速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果木塊移向瓶前端。大出學(xué)生所料，激起學(xué)生強(qiáng)烈思維沖突，順勢(shì)點(diǎn)題。

圖2

再如，引入《閉合電路的歐姆定律》這一課時(shí)，可安排這樣一組實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境：讓一小燈泡與一節(jié)新的一號(hào)電池通過開關(guān)相連，請(qǐng)同學(xué)們注意燈的亮度（學(xué)生回答：“很亮！”）。然后將該小燈泡與四節(jié)相互串聯(lián)的使用較久的舊一號(hào)電池(外觀與新的沒有多大差別)通過開關(guān)相連。請(qǐng)同學(xué)們猜想，會(huì)出現(xiàn)什么情況？（學(xué)生猜想：“小燈泡會(huì)被燒毀”或“小燈泡不會(huì)被燒毀，但要比前面一次亮得多”）演示結(jié)果，小燈泡的亮度比前面一次暗得多。學(xué)生大感意外，他們想探究這一問題的主動(dòng)性也隨之被調(diào)動(dòng)起來了。這時(shí)，教師可順勢(shì)導(dǎo)入新課“為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？要解決這個(gè)疑問，先要學(xué)習(xí)電學(xué)中一個(gè)非常重要的規(guī)律——閉合電路的歐姆定律?！?/p>

2.3 創(chuàng)設(shè)開放式情境，引導(dǎo)學(xué)生自主探究

新課程理念下的教學(xué)過程是一種開放的過程。它包括開放的人文環(huán)境和開放的時(shí)空環(huán)境。人文環(huán)境的開放要求營造出民主的、為學(xué)生所接納的、富于創(chuàng)造性的氛圍，使學(xué)生形成一種自由的、獨(dú)立的探索心態(tài)。時(shí)空環(huán)境的開放要求打破傳統(tǒng)封閉的教學(xué)時(shí)空緯度。在時(shí)間緯度上不求課堂幾十分鐘內(nèi)得出結(jié)論，而是將某些問題留給學(xué)生在生活中繼續(xù)探求；在空間緯度上不能僅局限于課堂和書本，要向與課堂和書本緊密聯(lián)系的家庭和社會(huì)學(xué)習(xí)，將課堂引向社會(huì)和大自然，利用更為廣泛的教育資源，使學(xué)生得到最為廣泛的關(guān)注與發(fā)展。

例如，《 超重與失重》這一節(jié)，它所研究的是日常生活中常見的物理現(xiàn)象，同時(shí)這一節(jié)內(nèi)容也是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的典型應(yīng)用。教材中安排這一節(jié)，既是對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)的進(jìn)一步鞏固，又能增強(qiáng)物理知識(shí)與日常生活的聯(lián)系，還能多角度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，是一個(gè)非常好的學(xué)習(xí)資源。課標(biāo)對(duì)這節(jié)的要求是：通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重與失重現(xiàn)象，也就是希望我們老師能設(shè)置一些具體的情景，安排一些具體的活動(dòng)，來幫助同學(xué)們展開認(rèn)識(shí)。

意識(shí)到這一點(diǎn)，在授課之前，我有意安排學(xué)生利用課余時(shí)間，帶著體重計(jì)去電梯里感受超重和失重現(xiàn)象，并利用攝像機(jī)記錄實(shí)驗(yàn)過程，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在正式上課時(shí)，各活動(dòng)小組展示自己的實(shí)驗(yàn)成果。由于前期活動(dòng)得到同學(xué)們的廣泛參與，上課時(shí)學(xué)生的熱情很高，又因?yàn)閷?duì)超重和失重有切身的體驗(yàn)，上課效果非常好。

2.4 創(chuàng)設(shè)針對(duì)式情境，突破學(xué)生探究難點(diǎn)

問題情境的創(chuàng)設(shè)，必須基于對(duì)學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和教材內(nèi)容全面的、科學(xué)的分析，要緊扣“探究中心”。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要把問題情境設(shè)在學(xué)生有疑之處，有難之處。問題情境的巧妙創(chuàng)設(shè)，可以降低學(xué)生探究難度，幫助學(xué)生突破知識(shí)難點(diǎn)。

例如：《摩擦力》這一節(jié)是學(xué)生難于理解和掌握的內(nèi)容之一，究其原因，主要有以下幾點(diǎn)：①學(xué)生的頭腦中沒有一幅清晰的圖景，如摩擦力是如何產(chǎn)生的，摩擦力的方向怎樣確定。②學(xué)生先前形成的一些片面甚至是錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)他們學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。如許多同學(xué)根據(jù)片面的生活體驗(yàn)在主觀上認(rèn)為摩擦力一定是阻力，摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反等。③這部分知識(shí)要求學(xué)生不僅有較豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，而且需要學(xué)生有較高的思維層次。為了突破這個(gè)難點(diǎn)，我通過自制實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)情境，降低學(xué)生接受該節(jié)知識(shí)的難度，讓學(xué)生“看見”了理論的正確性。

選用一普通的塑料刷，盡量選擇刷須長(zhǎng)且刷面寬的那一種，用鉗子隔行拔去一些刷須，另準(zhǔn)備一長(zhǎng)約1米，比刷面稍寬的平板作為運(yùn)動(dòng)板，見圖3。演示滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。

圖3

教師用力推著實(shí)驗(yàn)刷在運(yùn)動(dòng)板上以速度V1勻速向右前進(jìn)，請(qǐng)一位同學(xué)用力將運(yùn)動(dòng)板沿著實(shí)驗(yàn)刷的運(yùn)動(dòng)方向以不同的速度（V2＜V1、V2=V1、V2＞V1）分三次抽出，同學(xué)們可以清楚地看見在運(yùn)動(dòng)板抽出的過程中，當(dāng)V2＜V1時(shí)，刷須方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，即與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反；當(dāng)V2＞V1時(shí)，刷須方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，即與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反；當(dāng)V2=V1時(shí)，刷須方向豎直，此時(shí)無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，表明無滑動(dòng)摩擦力。雖然在三次實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)刷和運(yùn)動(dòng)板的運(yùn)動(dòng)方向都沒有改變，但由于實(shí)驗(yàn)刷在運(yùn)動(dòng)板上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向不同，所以滑動(dòng)摩擦力的方向也是不同的。通過創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，學(xué)生可以清楚地觀察到滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反的現(xiàn)象，從而澄清了部分學(xué)生主觀認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

2.5 創(chuàng)設(shè)生活化情境，打開學(xué)生探究思路

大量的教學(xué)實(shí)踐和研究證明，在鮮活、多樣的教學(xué)情境，特別是貼近日常生活的教學(xué)情境中，學(xué)生可交流的話題增多，情感體驗(yàn)豐富，思路打得開，彼此間更容易發(fā)生相互影響，所以教學(xué)設(shè)計(jì)中教師還應(yīng)在如何創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境上多下功夫。

例如：在講“力的分解”這一節(jié)時(shí)，關(guān)鍵是向?qū)W生介紹力的分解是根據(jù)力的實(shí)際作用效果來進(jìn)行分解的。但什么是力的作用效果？力的作用效果如何？學(xué)生往往覺得很抽象，很難理解，所以不能靈活地掌握力的分解方法。特別是在課堂上講解三角支架的力的分解時(shí)，學(xué)生往往覺得很拗懂。如果讓學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)，親身去體驗(yàn)，就知道力的效果原來是這樣。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是：每?jī)蓚€(gè)學(xué)生一組，在原座位上，一人左手（或右手）叉腰，另一人向下拉他的肘部（如圖4所示，此時(shí)人的上臂相當(dāng)于桿ON，人的下臂相當(dāng)于桿OM，另一人的向下拉力相當(dāng)于物體重力）。通過一個(gè)巧妙的情境替換，把一個(gè)較生疏的情境替換成生活化情境，輕松地幫助學(xué)生體會(huì)了此時(shí)力的兩個(gè)作用效果。

圖4

以上所列舉的各類教學(xué)情境并非彼此割裂而是相互聯(lián)系，此類情境與彼類情境有交叉與重疊。在現(xiàn)實(shí)的教與學(xué)中，應(yīng)根據(jù)教與學(xué)的實(shí)際需求選擇創(chuàng)設(shè)利用各種情境，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化組合以取得教與學(xué)的最優(yōu)效果。

3 物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的原則

綜上所述，及時(shí)、恰當(dāng)?shù)那榫硠?chuàng)設(shè)，可以引發(fā)學(xué)生積極思維，使他們?cè)诶喂陶莆罩R(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。但要確保所創(chuàng)設(shè)的情境對(duì)探究式教學(xué)有效，本人認(rèn)為設(shè)計(jì)時(shí)還要遵循以下原則：

3.1 適度性原則

教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，必須根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)，將學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備、生活經(jīng)驗(yàn)與將要學(xué)習(xí)的知識(shí)聯(lián)系起來，在此基礎(chǔ)上設(shè)置問題。問題不能過于簡(jiǎn)單，也不能過于復(fù)雜，應(yīng)把問題設(shè)在學(xué)生思維的“最近發(fā)展區(qū)”。只有那些難易適度，學(xué)生能解決卻又一時(shí)解決不了的問題，才是構(gòu)成問題情境的最佳素材。

3.2 多樣性原則

情境的創(chuàng)設(shè)盡量做到兼具真實(shí)性、趣味性和科學(xué)性等。生動(dòng)多樣的情境，會(huì)很好地激發(fā)學(xué)生的探究欲望，刺激學(xué)生思維，對(duì)所授內(nèi)容接受度高，理解也會(huì)更加透徹，往往會(huì)產(chǎn)生“觸類旁通”之感。所以課堂上材料的準(zhǔn)備、豐富多樣的環(huán)境設(shè)計(jì)是必不可少的，同時(shí)還要引導(dǎo)學(xué)生收集各種信息資料，帶到課堂上來，使課堂上的每個(gè)人都成為信息源，讓學(xué)生在充斥信息的環(huán)境中接受多方刺激、發(fā)生互動(dòng)。

3.3 主體性原則

主體性是指人的參與性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性。使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，這是區(qū)別于傳統(tǒng)式教學(xué)的根本標(biāo)志。因此，在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，要確立學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，尊重學(xué)生的自主權(quán)。不能強(qiáng)迫和壓抑學(xué)生的活動(dòng)，不能簡(jiǎn)單地將活動(dòng)方式教給學(xué)生。應(yīng)積極倡導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，解決問題。

當(dāng)然，如何創(chuàng)設(shè)情景提出問題，以增強(qiáng)學(xué)生的問題意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，激活學(xué)生的思維活動(dòng)，還有很多地方值得我們注意。它的內(nèi)在機(jī)理也有待于我們繼續(xù)研究和不斷嘗試。相信只要我們以教育教學(xué)理論不斷充實(shí)自己的頭腦，潛心研究，扎實(shí)教學(xué)，就一定能探索出符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)新課改理念的更多更好的方法。

[1] 雷洪．高中物理新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)[M]. 哈爾濱: 東北師范大學(xué)出版社，2005.

[2] 張民生，宓子宏等. 高中物理名師授課錄[M]. 上海: 上海教育出版社, 2008.

[3] 朱欽和. 論物理課堂教學(xué)中問題情境的創(chuàng)設(shè)[M].成功(教育), 2007, (10):25.