用原始問題優(yōu)化物理教學(xué)的實(shí)踐

祁紅菊

(常州奔牛高級(jí)中學(xué) 江蘇 常州 213131)

1 原始問題概述

所謂原始問題，就是指直接來自于自然界、生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì)生活，能夠反映科學(xué)概念、規(guī)律和原理，且未被加工的典型現(xiàn)象和事實(shí)．原始問題一般具有具有以下兩個(gè)基本特征：

(1)以開放、生動(dòng)的現(xiàn)實(shí)情境為依托；

(2)具有客觀性、復(fù)雜性、已知條件的隱蔽性等特點(diǎn)．

與原始問題對(duì)應(yīng)的是抽象習(xí)題，抽象習(xí)題是把科學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)經(jīng)過剝離、抽象、簡(jiǎn)化等方法加工而成的練習(xí)題．選擇原始問題，經(jīng)分解、簡(jiǎn)化和抽象后均能找出一個(gè)合理的物理模型，可培養(yǎng)運(yùn)用已學(xué)過的物理知識(shí)解決問題的能力．

復(fù)習(xí)課教學(xué)引入習(xí)題的目的是鞏固學(xué)生所學(xué)的物理知識(shí)，培養(yǎng)和提高解決問題的能力，是教學(xué)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)．而現(xiàn)在的問題是過分強(qiáng)調(diào)和重視習(xí)題教學(xué)，習(xí)題教學(xué)占據(jù)了高中物理教學(xué)過大的比重，特別是高三物理教學(xué)大有異化為解題教學(xué)的趨勢(shì)．過分重視抽象習(xí)題教學(xué)存在如下危害：首先，抽象習(xí)題沒有科學(xué)現(xiàn)象與事實(shí)作為背景，習(xí)題編制人員把原始問題的一些次要細(xì)節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系舍去，原本由學(xué)生表征問題、抽象出問題要素的過程被習(xí)題編制人員越俎代庖了，學(xué)生的思維能力和解決問題的能力沒有得到很好的鍛煉，學(xué)生自然失去了很好的發(fā)展機(jī)會(huì)；其次，抽象習(xí)題教學(xué)存在嚴(yán)重的解題模式化和思路程式化的傾向，過分強(qiáng)調(diào)學(xué)生要有完整的知識(shí)體系、簡(jiǎn)便的計(jì)算技巧、規(guī)范的書寫表達(dá)等能力，其直接的教育不良結(jié)果就是造成學(xué)生脫離生活和實(shí)際，使學(xué)生實(shí)踐能力低下和創(chuàng)造能力匱乏；最后，許多抽象習(xí)題完全由題目編擬者憑空編造出來，有些甚至有科學(xué)性的錯(cuò)誤.學(xué)生過多地糾纏于解答這些抽象習(xí)題，不僅扼殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且會(huì)對(duì)物理產(chǎn)生誤解，會(huì)認(rèn)為物理原來如此枯燥，物理學(xué)科的實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用性廣、充滿活力等學(xué)科魅力沒有得到充分彰顯．因此，物理教學(xué)需要倡導(dǎo)問題的本原性、生態(tài)性、情境性，就是要消除抽象問題教學(xué)的局限性，讓學(xué)生在解決具有生命活力的原始問題的過程中，活化知識(shí)，發(fā)展能力，豐富體驗(yàn)，提升素養(yǎng)．

2 用原始問題優(yōu)化高三物理教學(xué)的實(shí)踐

2.1 用原始問題豐富課堂學(xué)習(xí)

從教學(xué)設(shè)計(jì)角度來說，新課導(dǎo)入、問題設(shè)計(jì)、情境創(chuàng)設(shè)、支架搭建、前后過渡、思維引導(dǎo)、互動(dòng)組織和課堂小結(jié)等各個(gè)環(huán)節(jié)，都可以從真實(shí)的生活中引入素材，讓生活的氣息充盈整個(gè)課堂，讓學(xué)生在生活的鮮活和真實(shí)之中求真求是，使學(xué)生在一種強(qiáng)烈的求知欲中去思考、去探究，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能啟迪學(xué)生的思維，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀和人生觀．而原始問題是直接來源于自然界、生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì)生活，是在課堂教學(xué)中引入生活素材、增強(qiáng)生活氣息的有效形式．

例如：高三復(fù)習(xí)課“圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題”，筆者沒有直接拿枯燥的練習(xí)題讓學(xué)生做，而是給學(xué)生播放視頻“游樂場(chǎng)離心力的游戲”，游戲中很多人坐在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上跟隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起加速旋轉(zhuǎn)，看誰堅(jiān)持到底，不會(huì)被甩出．讓學(xué)生放松一下繃緊神經(jīng)的同時(shí)，筆者先給出這樣的一個(gè)原始問題：“你認(rèn)為什么樣的人會(huì)先滑出去？對(duì)于參加這種活動(dòng)，為了堅(jiān)持時(shí)間較長(zhǎng)而不被甩出，你有什么好的建議？”學(xué)生首先猜測(cè)胖的人不會(huì)滑出去，并建議參加這種活動(dòng)，應(yīng)選擇體重大些的人，應(yīng)穿摩擦因數(shù)大的褲子且人要離圓心近一些．猜測(cè)完后播放視頻結(jié)果，出人意料的是，胖的人很快就滑出去了，與學(xué)生的認(rèn)知發(fā)生了沖突．而有個(gè)穿牛仔褲的人最后一個(gè)滑出，這一點(diǎn)又與學(xué)生猜測(cè)和摩擦因數(shù)有關(guān)相符．

接下來師生共同分析這個(gè)原始問題，將其簡(jiǎn)化和抽象后，建立了一個(gè)合理的物理模型，人相當(dāng)于如圖1中的物塊A，B，C，并運(yùn)用已學(xué)過的物理知識(shí)解決之．

圖1

像這樣用原始問題把學(xué)生帶到一個(gè)真實(shí)的生活情景中，使抽象的概念、原理等具體化、生活化，學(xué)生可以清楚地認(rèn)識(shí)到這些概念、原理在實(shí)際生活中的用處、體現(xiàn)，極大地引起學(xué)生探求欲望，促使學(xué)生積極思考，探究原因．

2.2 用原始問題完善物理作業(yè)

學(xué)習(xí)不只是取得較高的分?jǐn)?shù)，拿到較高的排名，而應(yīng)是讓學(xué)生用所學(xué)知識(shí)服務(wù)生活、創(chuàng)造生活，并在此過程中掌握學(xué)習(xí)方法，發(fā)展學(xué)習(xí)能力，積累積極的情感體驗(yàn)．如果教師在布置作業(yè)時(shí)能改變過去抽象習(xí)題一統(tǒng)天下的單調(diào)形式，適當(dāng)增加一些原始問題形式的作業(yè)，讓學(xué)生帶著所學(xué)的知識(shí)走出教室、走進(jìn)生活、走向社會(huì)，去解決生活中的充滿生命活力和生活氣息的原始問題，學(xué)生在問題解決過程中所迸發(fā)出的激情，對(duì)學(xué)習(xí)興趣的提升、探究能力的提高、問題解決后自我效能感的增強(qiáng)是做抽象習(xí)題所無法比擬的．

例如：力學(xué)復(fù)習(xí)完后布置全班同學(xué)小組合作開展紙橋的承重比賽，要求參賽小組利用規(guī)定數(shù)量的A4紙、雙面膠、剪刀、刻度尺，采取卷、折、粘、貼等方式設(shè)計(jì)出一座能夠承受一定重量的紙質(zhì)橋梁，要求外形美觀且紙橋的跨度(兩橋墩內(nèi)側(cè)間的距離)在一定范圍內(nèi)．學(xué)生對(duì)這樣的活動(dòng)熱情高漲，時(shí)不時(shí)跑到辦公室向物理教師請(qǐng)教，最終很多學(xué)生設(shè)計(jì)的橋梁不僅承重大，而且外形美觀．

2.3 用原始問題培養(yǎng)問題意識(shí)和創(chuàng)新能力

受功利主義和高考指揮棒的負(fù)面影響，時(shí)下學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)普遍過重，學(xué)生埋頭于抽象問題的解決和操練，以期在選撥性考試中取得優(yōu)異的成績(jī)，進(jìn)入理想的大學(xué)．在學(xué)生心目中學(xué)習(xí)大有異化為解題、演算、重復(fù)操練等枯燥機(jī)械活動(dòng)的趨勢(shì)．學(xué)習(xí)最重要的目的是讓學(xué)習(xí)者從日常生活現(xiàn)象和事實(shí)中發(fā)現(xiàn)值得探究的真問題，即要有敏銳的問題意識(shí)．

例如：有一組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室做“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表不能正常工作，向筆者提出了一個(gè)原始問題：能否不用電壓表，而只通過電流表來測(cè)該電阻的阻值？筆者馬上意識(shí)到這是一個(gè)十分有價(jià)值的原始問題．于是立即建議學(xué)生重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，可以適當(dāng)添加器材，但是方法力求簡(jiǎn)單方便．

同學(xué)們經(jīng)過討論后，大多采取了等效法或是電流表測(cè)電阻的方法，意想不到的是，少數(shù)同學(xué)居然想到了電流表半偏法測(cè)電阻．而針對(duì)半偏法，其他同學(xué)試過之后，又提出了值得進(jìn)一步探究的問題，此種方法測(cè)電阻的誤差很大，怎樣才能減小誤差呢?……

這里雖然有的實(shí)驗(yàn)方法高考可能考不到，但是學(xué)生在問題中親歷了探究的過程，既檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)基本電學(xué)儀器的使用、對(duì)電學(xué)基本規(guī)律的掌握，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新意識(shí)，這絕對(duì)不是坐在教室里操練抽象習(xí)題所能實(shí)現(xiàn)的．

當(dāng)然，用原始問題優(yōu)化物理教學(xué)，并不意味著完全否定抽象習(xí)題在物理教學(xué)中的功能與作用，而是充分整合課程資源，在教學(xué)過程中適時(shí)穿插、適當(dāng)增加一些原始問題，科學(xué)地安排原始問題和抽象習(xí)題的比例．從而使習(xí)題真正做到既鞏固學(xué)生所學(xué)物理知識(shí)，又開發(fā)學(xué)生思維能力，提升學(xué)生素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展．