中學(xué)物理探究式教學(xué)中問題情境創(chuàng)設(shè)的原則與方法

王路路

摘要： 科學(xué)探究七要素中問題的提出需要首先創(chuàng)設(shè)問題情境，本文討論的正是在探究式教學(xué)提出問題這一環(huán)節(jié)中，教師如何創(chuàng)設(shè)良好的問題情境，并給出具體可行的方法及實(shí)例。

關(guān)鍵詞： 高中物理探究式教學(xué)問題情境創(chuàng)設(shè)

一、問題情境的創(chuàng)設(shè)與探究式教學(xué)

奧蘇伯爾（D·P·AuSubel）的有意義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，創(chuàng)設(shè)一定的“問題情境”能夠使學(xué)生對(duì)知識(shí)本身產(chǎn)生興趣，進(jìn)而產(chǎn)生認(rèn)識(shí)需要，產(chǎn)生一種要學(xué)習(xí)的傾向，從而能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)?！皢栴}”與“疑問”正是探究式學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn)，也是探究式學(xué)習(xí)的一個(gè)基本特征。而且在新課程改革的背景下，中學(xué)物理也在強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)發(fā)展。這就要求中學(xué)物理教學(xué)應(yīng)注重探究式教學(xué)的應(yīng)用。探究式教學(xué)能有效培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)提出問題及分析并解決問題的能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

探究式教學(xué)指在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究?jī)?nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對(duì)象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過個(gè)人、小組、集體等嘗試多種釋疑活動(dòng)，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)形式。［１］通俗地說，探究式教學(xué)其實(shí)就是帶領(lǐng)學(xué)生模仿科學(xué)研究或者科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程。

科學(xué)探究包括：提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作，這七個(gè)要素。［２］其中問題的提出需要首先創(chuàng)設(shè)問題情境，本文討論的正是在探究式教學(xué)提出問題這一環(huán)節(jié)中，教師如何創(chuàng)設(shè)良好的問題情境。所謂問題情境，就是一種具有一定的困難，需要學(xué)生努力克服（尋找完成任務(wù)的途徑、方式），而又在學(xué)生能力范圍內(nèi)（努力可克服）的學(xué)習(xí)情境。［３］創(chuàng)設(shè)良好的問題情境可以把抽象的問題具體化，深?yuàn)W的道理形象化，枯燥的知識(shí)趣味化，在教學(xué)過程中，不斷地創(chuàng)設(shè)問題情境，可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

二、創(chuàng)設(shè)問題情境的原則

1.問題情境的創(chuàng)設(shè)要具體化、形象化

根據(jù)中學(xué)生的心理發(fā)展水平，具體、新穎的問題最能吸引他們的興趣，他們研究具體形象的問題不那么容易感到枯燥乏味。這符合中學(xué)生的認(rèn)知能力和思維水平，因?yàn)橹袑W(xué)生的抽象思維能力不高，形象思維的能力相對(duì)較高。

2.問題情境的創(chuàng)設(shè)要有啟發(fā)性

探究式教學(xué)其實(shí)就是教師引導(dǎo)學(xué)生模仿科學(xué)家的科學(xué)探究的一般過程，啟發(fā)性情境可以讓學(xué)生以“科學(xué)家”的身份思考、探索。

3.問題情境的創(chuàng)設(shè)要有目的性

問題情境的創(chuàng)設(shè)要符合課堂教學(xué)的需要。問題情境不是課堂教學(xué)的擺設(shè)，也不是教師為了跟隨潮流而做的表面工作。就一堂物理課的某個(gè)特定問題情境而言，設(shè)置它的最終目的應(yīng)是為了更好地達(dá)到課堂教學(xué)目標(biāo)。

4.問題情境的創(chuàng)設(shè)要生活化

新課程改革強(qiáng)調(diào)，“要從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，“使物理貼近學(xué)生生活聯(lián)系社會(huì)實(shí)際”。中學(xué)物理的內(nèi)容也大多來源于生活，應(yīng)用于生活。把問題情境的創(chuàng)設(shè)生活化，是指把物理問題情境與學(xué)生的實(shí)際生活相聯(lián)系，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)親自體驗(yàn)問題情境中的物理現(xiàn)象、物理問題。

5.問題情境的創(chuàng)設(shè)要符合學(xué)生水平

問題情境的創(chuàng)設(shè)要難度適中。創(chuàng)設(shè)的問題太簡(jiǎn)單，學(xué)生不假思索，答案馬上就能說出來，一點(diǎn)挑戰(zhàn)性也沒有，他們是不會(huì)感興趣的，問題情境也是低效的；如問題太難，由于它和學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)毫無關(guān)聯(lián)，因而是毫無意義的，學(xué)生同樣不可能有興趣。碰到難度較大的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)應(yīng)盡量設(shè)計(jì)一組有層次、有梯度的問題組，避免將一個(gè)孤立的大難題呈現(xiàn)給學(xué)生。

三、問題情境創(chuàng)設(shè)的方法

問題情境的創(chuàng)設(shè)，就是根據(jù)恰當(dāng)?shù)暮线m的情境生成有研究?jī)r(jià)值的科學(xué)問題。可以通過以下方法創(chuàng)設(shè)有效合理的物理問題情境，在每一個(gè)方法后列舉一例。

1.通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境

在課堂中，教師通過一些演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生對(duì)現(xiàn)象觀察或結(jié)果進(jìn)行思考創(chuàng)設(shè)物理問題情境。這種方法要求實(shí)驗(yàn)效果非常明顯、新穎、安全。最好利用學(xué)生日常生活切身體驗(yàn)，卻從未認(rèn)真思考的問題用實(shí)驗(yàn)演示出來。這樣更能激發(fā)學(xué)生的興趣和強(qiáng)烈的求知欲望，為新課教學(xué)提供有利的感性材料。

例：在講超重和失重時(shí)，拿一瓶礦泉水側(cè)面打幾個(gè)小孔，靜止時(shí)水會(huì)從小孔流出，但是當(dāng)讓瓶子自由下落時(shí)，結(jié)果水不再?gòu)男】琢鞒?。利用前后沖突的情境激發(fā)學(xué)生的思考意識(shí)，對(duì)學(xué)生提出問題:為什么瓶子落下來，水不再出來呢？從物理本質(zhì)上看，又該怎樣解釋呢？從而順利提出了問題，進(jìn)入要探究的課題。然后就組織學(xué)生討論，提出問題，交流解釋。經(jīng)過一系列的問題探究之后，學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)，掌握了有關(guān)的一系列知識(shí)，而且極大地激發(fā)了探究學(xué)習(xí)的興趣。

2.從現(xiàn)實(shí)世界入手創(chuàng)設(shè)問題情境

中學(xué)物理包含的知識(shí)大多來源于生活，來源于生活中物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的總結(jié)，又應(yīng)用于生活，解決生活中的物理現(xiàn)象、物理問題。根據(jù)問題情境創(chuàng)設(shè)原則的第四點(diǎn)，物理問題情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)該貼近現(xiàn)實(shí)世界的生活。這也響應(yīng)了新課標(biāo)的課程理念。

例：講授靜摩擦力時(shí)，老師問：用手握住瓶子靜止不動(dòng)，分析瓶子的受力情況，這時(shí)會(huì)有同學(xué)回答瓶子受重力和手對(duì)其向上的拉力。此時(shí)老師只要再問：若是手和瓶子都涂了油，就會(huì)出現(xiàn)什么情況。當(dāng)然是瓶子掉落。再問：是不是手的握力沒有了？此時(shí)學(xué)生就會(huì)思考，比較兩種情況發(fā)現(xiàn)，瓶子收到的向上的力與手和瓶子的接觸面有關(guān)，這個(gè)力就是手與瓶子間的靜摩擦力。這樣就順理成章地讓學(xué)生感受到了摩擦力的存在，也解決了摩擦力的部分相關(guān)概念。

以生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)置物理問題情境，不僅有利于學(xué)生理解問題情境中的物理問題，而且有利于學(xué)生體驗(yàn)到生活中的物理知識(shí)無處不在，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力與初步解決問題的能力。

3.利用新舊知識(shí)的銜接創(chuàng)設(shè)問題情境

物理學(xué)的理論體系主要由物理概念、物理規(guī)律等組成，新知識(shí)的學(xué)習(xí)是建立在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上的，每一步的教學(xué)都要考慮到這一點(diǎn)，教師恰恰可以好好利用這一點(diǎn)，教學(xué)中可以利用物理知識(shí)的聯(lián)系引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析推理，發(fā)現(xiàn)問題并提出問題。

例：學(xué)生在初中學(xué)習(xí)了作用力與反作用力，在講述“牛頓第三定律”時(shí)，很多同學(xué)認(rèn)為，在拔河比賽中，既然雙方的作用力與反作用力大小相等，應(yīng)該不會(huì)分出勝負(fù)，實(shí)際上卻總有一方獲勝，這是否違背牛頓第三定律？取勝的決定因素是什么？讓高大壯實(shí)的男同學(xué)（體育委員腳穿滑冰鞋）與文靜瘦弱的女同學(xué)進(jìn)行拔河比賽，問同學(xué)們女同學(xué)能贏嗎？為什么？有人說“能”，有人說“不能”，強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。

4.利用科學(xué)家軼事或歷史故事創(chuàng)設(shè)問題情境

一味的物理概念、物理公式學(xué)習(xí)或許已經(jīng)讓學(xué)生們產(chǎn)生了厭倦。讀文章講故事現(xiàn)象生動(dòng)，感染力強(qiáng)，在課堂上用讀文章講故事的形式創(chuàng)設(shè)問題情境，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生積極思考、探究，增強(qiáng)探究欲望。

例：講解阿基米德原理時(shí)先講述這樣一個(gè)故事:傳說三國(guó)時(shí)孫權(quán)送給曹操一只大象，大象很大，參觀的人紛紛議論這只大象究竟有多重，卻想不出稱大象的辦法。這時(shí)曹操的兒子、年僅6歲的曹沖想出了一個(gè)辦法。他說只要把大象牽到船上去，看船沉下多少，在船上做個(gè)記號(hào)，然后把大象牽上岸，再往船上裝石頭，使船沉到了原來的記號(hào)處，稱出這些石頭就知道大象有多重了。同學(xué)們能知道曹沖稱象的道理嗎？此時(shí)學(xué)生處于似懂非懂的狀態(tài)，急切想知道為什么，這樣學(xué)生就能以濃厚的興趣聽教師講解阿基米德原理。

5.認(rèn)知沖突中創(chuàng)設(shè)問題情境

中學(xué)生有比較強(qiáng)烈的自我發(fā)展意識(shí)，對(duì)與自己有關(guān)經(jīng)驗(yàn)相沖突的現(xiàn)象、具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)會(huì)很感興趣。因此，在物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)充分考慮到學(xué)生的實(shí)際生活背景和趣味性，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)具有認(rèn)知沖突的情境，激發(fā)他們探求知識(shí)的愿望。

例：在自由落體運(yùn)動(dòng)教學(xué)中，“重的物體下落快，輕的物體下落慢”，這種思維定勢(shì)在學(xué)生的大腦中根深蒂固。教師可以出示一張紙和粉筆，問：放下時(shí)，它們誰(shuí)下落得快？根據(jù)學(xué)生已有思維定勢(shì)，他們一般猜測(cè)粉筆下落得快，而這時(shí)教師將紙揉成一團(tuán)，將紙團(tuán)和粉筆同時(shí)放下，它們竟幾乎同時(shí)下落。利用這些認(rèn)知沖突情境激發(fā)了學(xué)生的思考意識(shí)，學(xué)生就會(huì)想：為什么粉筆不先下落？影響物體下落快慢的因素有哪些？從而順利提出了問題，進(jìn)入了要探究的課題。

四、小結(jié)

創(chuàng)設(shè)問題情境幾乎可以說是物理教師的一項(xiàng)基本功，教師要有目的、有意識(shí)地將物理問題放在學(xué)生熟悉的環(huán)境中，并以具體情境為載體，進(jìn)行巧妙的設(shè)置，使抽象的物理概念、物理規(guī)律具體化、形象化，使學(xué)生更容易接受理解。

創(chuàng)設(shè)問題情境歸根結(jié)底是為了調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)、合作、探索學(xué)習(xí)的積極性，真正使教學(xué)過程實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)。如何在新課程標(biāo)準(zhǔn)下在物理教學(xué)中創(chuàng)設(shè)合理、成功并且吸引學(xué)生的問題情境仍然是一個(gè)重要且值得研究的問題。

但是，教學(xué)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，忽視甚至抹殺了其他教學(xué)情境存在的必要性和特有價(jià)值。問題情境創(chuàng)設(shè)不可能脫離教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)而獨(dú)立存在，多種教學(xué)情境的功能是相輔相成的，正因?yàn)槿绱?，問題情境創(chuàng)設(shè)的功能才能得以彰顯。

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