問題情境在物理教學(xué)中的運(yùn)用探析

連文昶

有效的問題情境有助于抽象的問題具體化，深?yuàn)W的道理形象化，枯燥的知識(shí)趣味化，能夠吸引學(xué)生注意力，實(shí)現(xiàn)原有的認(rèn)知對(duì)新知識(shí)的同化，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到補(bǔ)充和完善，從而促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)有效的教學(xué)。初中物理雖然和生活生產(chǎn)聯(lián)系密切，但也有一些物理知識(shí)是比較抽象的、枯燥的。因此創(chuàng)設(shè)情境對(duì)于課堂教學(xué)更顯得十分重要和必要，教師不僅要充分使用教科書中的情境，還要根據(jù)教材創(chuàng)造更適合本地學(xué)生認(rèn)知實(shí)際和生活實(shí)際的教學(xué)情境。下面結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勅绾卧诮虒W(xué)中通過創(chuàng)設(shè)物理問題情境，提高課堂教學(xué)效率。

一、在新課引入中創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

富有趣味性的提問，往往能使學(xué)生產(chǎn)生一種探索奧秘的強(qiáng)烈愿望，如講授“大氣壓強(qiáng)”時(shí)，借助演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)如下情境引入新課：用一大一小兩個(gè)試管給學(xué)生表演“反常的小試管”的小游戲，將大的試管裝滿水，再把小試管的一半插入大試管中，一手拿著大試管，迅速將大小試管反轉(zhuǎn)開口朝下，并放開小試管，這時(shí)小試管會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生猜一猜里面的小試管會(huì)向上還是向下運(yùn)動(dòng)，多數(shù)學(xué)生猜測(cè)小試管會(huì)向下掉下來，實(shí)驗(yàn)結(jié)果大大出乎學(xué)生意料，出現(xiàn)了與學(xué)生預(yù)想相反的情境，課堂氣氛頓時(shí)活躍起來，帶著輕松愉悅的心情進(jìn)入探求新知識(shí)的學(xué)習(xí)，使枯燥無味的教學(xué)內(nèi)容變得妙趣橫生。在學(xué)習(xí)中學(xué)生也會(huì)遇到一些常見的生活現(xiàn)象但要解釋它卻有困難的問題，對(duì)于學(xué)生來說它一直是個(gè)謎。如“為什么茶杯掉到水泥地板上容易打碎而掉到地毯上卻不易碎？刮風(fēng)時(shí)為什么樹葉和灰塵滿天飛？人為什么不能像鳥一樣會(huì)飛？”等問題都是學(xué)生從小就非常關(guān)心的話題。這些素材都是激發(fā)學(xué)生興趣的很好的教學(xué)資源，老師要注意挖掘和利用學(xué)生身邊的資源進(jìn)行教學(xué)。

二、在實(shí)驗(yàn)猜想中創(chuàng)設(shè)問題情境，提供事實(shí)依據(jù)

猜想是一種創(chuàng)造性的思維形式。因此為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力，在物理教學(xué)中應(yīng)充分挖掘出教材中的猜想因素，適時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想。如在研究串聯(lián)電路的電流規(guī)律時(shí)，可設(shè)計(jì)兩個(gè)情境進(jìn)行比較：情境一是兩個(gè)燈泡規(guī)格一樣，兩燈一樣亮；情境二是兩個(gè)燈泡規(guī)格不一樣，出現(xiàn)兩燈的亮度不同。于是提出問題——通過兩個(gè)小燈泡的電流的大小關(guān)系，讓學(xué)生進(jìn)行猜想，并說出猜測(cè)的根據(jù)；組織同學(xué)之間進(jìn)行互相交流，在交流中就會(huì)和其他同學(xué)產(chǎn)生思維的碰撞，產(chǎn)生后續(xù)的探究的愿望就越強(qiáng)烈。再指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)這一猜想得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)，學(xué)生表現(xiàn)得異常興奮。這樣不僅有利于激起學(xué)生活躍的思維活動(dòng)，使之主動(dòng)接受知識(shí)，而且能使學(xué)生體會(huì)到猜想帶來的快樂。

三、在物理規(guī)律學(xué)習(xí)中創(chuàng)設(shè)問題情境，誘發(fā)認(rèn)知沖突

在物理教學(xué)中，物理定律、規(guī)律本身具有高度概括、簡(jiǎn)潔和抽象特征，是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)時(shí)如果忽視了知識(shí)產(chǎn)生的過程和方法，僅靠教師的口頭講授就要讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)是很難的。如在探究牛頓第一定律教學(xué)中，教師可先通過演示實(shí)驗(yàn)提出關(guān)于“力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”兩個(gè)相互矛盾的觀點(diǎn)：1.把小車輪朝上放在桌面上，用手推小車使其運(yùn)動(dòng)，停止用力時(shí)，小車就靜止，按照人們的生活經(jīng)驗(yàn)提出“力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因” 。2.把小車翻過來，輪子朝下，向前一推，手離開了小車，小車還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，又得出：“物體的運(yùn)動(dòng)不需要力維持” 、“力不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因” 。通過設(shè)計(jì)兩個(gè)對(duì)比性強(qiáng)的問題情境， 引起學(xué)生認(rèn)知沖突，喚起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，就比較容易探究學(xué)習(xí)牛頓第一定律。教學(xué)實(shí)踐證明：幫助學(xué)生建立了正確的認(rèn)知過程對(duì)于學(xué)生掌握物理規(guī)律起到事半功倍的作用。

四、在知識(shí)運(yùn)用中創(chuàng)設(shè)物理情境，化解認(rèn)知盲點(diǎn)

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所獲取的新知識(shí)不是簡(jiǎn)單地由老師傳授就能得到的，需要學(xué)生經(jīng)過不斷加工比較、消化和吸收。教師只有了解學(xué)生對(duì)問題的想法才能采取針對(duì)性的措施，啟迪學(xué)生尋找解決問題的途徑和切入點(diǎn)。如討論輪船從東海駛?cè)腴L(zhǎng)江的浮力問題時(shí)，學(xué)生看到題中“海水”和“河水”所提供的液體密度不同的條件，很自然想到利用阿基米德原理回答問題。歸因是山區(qū)的學(xué)生沒有直接經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生內(nèi)心在有意或無意中認(rèn)同V排大小不變，總是這樣回答：海水的密度比河水的密度大，船在海上受到的浮力大。如何彌補(bǔ)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)缺失，把學(xué)生存在的焦點(diǎn)問題暴露了出來？我采取以下辦法，組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)一個(gè)模擬輪船在海中和在水中航行的情境?；顒?dòng)如下：觀察裝適量沙的礦泉水瓶先后浮在鹽水和清水的不同情況，仔細(xì)觀察瓶浸入水中的體積變化。經(jīng)歷了這次實(shí)驗(yàn)，總算排除了學(xué)生的狐疑，收到良好的教學(xué)效果。

五、在分析論證中創(chuàng)設(shè)問題情境，穿針引線、啟迪學(xué)生思維

在“力的作用是相互”的教學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)如下情境：活動(dòng)1——演示磁鐵吸引鐵棒（磁鐵和鐵棒分別放在A 、B小車上，先按住A車，松開B小車，發(fā)現(xiàn)B 向A靠近；接著按住B車，松開A小車，發(fā)現(xiàn)A也向B靠近），引導(dǎo)回答出：磁鐵對(duì)鐵釘施加了力，同時(shí)感覺出鐵棒也在吸引磁鐵；活動(dòng)2——學(xué)生用手提書包并體驗(yàn)感受，引導(dǎo)回答出：用手提書包時(shí)，手也被書包所拉。出示投影片列表，利用表格進(jìn)行分析找出共同點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生回答：只要有力發(fā)生，就一定有施力物體和受力物體；施力物體同時(shí)也是受力。有了以上的情境鋪墊和引導(dǎo)，激活了學(xué)生的思路，得出結(jié)論自然是水到渠成。教學(xué)做到了循序漸進(jìn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不僅明確了規(guī)律，而且體驗(yàn)到研究物理問題的過程與方法。

六、在鞏固練習(xí)中創(chuàng)設(shè)問題情境，維持注意穩(wěn)定

每節(jié)課到了鞏固練習(xí)階段，學(xué)生的注意力已開始逐漸減退，學(xué)習(xí)興趣也明顯變?nèi)酢＝處熅鸵罁?jù)教材的特點(diǎn)，依托生動(dòng)、有趣、直觀、形象的問題情境中進(jìn)行知識(shí)運(yùn)用。學(xué)習(xí)《力》一節(jié)之后播出一段《貓和老鼠》的片段，學(xué)生看到：貓和老鼠互相使用硬物把對(duì)方的頭敲打至起包；湯姆貓把獵槍塞到小洞里想打杰瑞老鼠，卻沒留意到獵槍已經(jīng)彎曲并從上面穿過來對(duì)著自己；使用捕鼠夾來捉老鼠，卻經(jīng)常夾到自己；貓伸著懶腰并小試捕捉獵物的前撲翻滾；老鼠機(jī)警地四處張望并在空屋中流竄搖著大尾巴的老鼠轉(zhuǎn)圈逗引貓的追逐滑稽令人捧腹大笑的場(chǎng)面。面對(duì)既熟悉又喜愛的題材，學(xué)生興奮，我就因勢(shì)利導(dǎo)，開展小組比賽——找出能用本節(jié)知識(shí)解釋的動(dòng)作場(chǎng)面。寓學(xué)于樂，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的成就感，鞏固了所學(xué)的知識(shí)，提升了學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。

總之，物理情境對(duì)物理教學(xué)提供感性認(rèn)識(shí)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、突破教學(xué)難點(diǎn)等都有十分重要的價(jià)值，恰當(dāng)?shù)膭?chuàng)設(shè)物理問題情境，可以使教學(xué)收到事半功倍的效果。但在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)要注意從教學(xué)目標(biāo)需要出發(fā)，從學(xué)生發(fā)展的內(nèi)在需要出發(fā)，優(yōu)化問題， 選準(zhǔn)時(shí)機(jī)，將問題與情境緊密結(jié)合，這樣才能使創(chuàng)設(shè)的問題情境真正有效，使學(xué)生進(jìn)入問題探索者的角色，真正“卷入”學(xué)習(xí)的活動(dòng)之中，達(dá)到掌握知識(shí)，訓(xùn)練思維能力的目的。