高中物理課堂教學問題情景的創(chuàng)設

方正陶

摘 要：創(chuàng)設問題的情景，引導學生進行發(fā)現(xiàn)學習。利用實驗創(chuàng)設問題情景，激起學生探究的欲望；通過物理史實創(chuàng)設問題情景，提高學生物理學科的素養(yǎng)；應用技術(shù)手段創(chuàng)設問題情景，彌補實驗之不足，保持好奇心和誘發(fā)發(fā)散思維。

關(guān)鍵詞：問題情景；物理實驗；物理史實；教育技術(shù)

奧蘇貝爾從學生的學習方式上，將學習分接受學習和發(fā)現(xiàn)學習。發(fā)現(xiàn)學習是指教師給學生提供有關(guān)的學習材料，讓學生通過探索、操作和思考，自行發(fā)現(xiàn)知識，理解概念和原理的學習方式。在高中物理教學中，“提供有關(guān)的學習材料”，即指創(chuàng)設問題情景。良好的問題情境，它有利于促進學生的學習發(fā)現(xiàn)，有利于促進師生交流討論，有利于促進學生更好地理解知識，進而提升學生的學習能力。

1 利用物理實驗創(chuàng)設問題情景

物理學是以實驗為基礎的自然科學，利用實驗創(chuàng)設問題情景，它能有效地激發(fā)學生的探究欲望。

1.1 創(chuàng)設直觀性問題情景，促進學生對抽象性問題的理解

機械波是一個既抽象又難于理解的概念，在《機械波》教學中，讓學生觀察繩波、水波，這就是為學生創(chuàng)設一個真實波的情景，讓學生看見一種真實的運動形式。讓學生觀察波動演示器面板，教師轉(zhuǎn)動手把，各小球依次振動，形成了波動，再恢復小球的平衡位置，由此來引發(fā)學生思考：“這些小球如何運動才能形成波動？”師生交流：波動演示器上的各小球代表繩子上的各個質(zhì)元，形成波動“多個質(zhì)點依次振動、滯后、傳遞”的概念。

1.2 創(chuàng)設沖突性問題情景，促進學生對相關(guān)問題的辨析

如電路中電源兩端的電壓問題，由于初中物理練習中通常出現(xiàn)“電源兩端電壓保持不變”的前概念影響，學生將形成“不變”的定勢思維。對于《閉合電路歐姆定律》，為了讓學生感知并理解內(nèi)阻對路端電壓的影響，教學中就可以創(chuàng)設一個與學生思維相矛盾的實驗問題情境：準備兩組電源，一組是兩節(jié)新干電池，另一組是四節(jié)舊電池組成的電源，若干個額定電壓是2.5V的小燈泡。先用兩節(jié)新電池接到燈泡，小燈泡很亮。然后用四節(jié)舊干電池接到同一個燈泡上，閉合電鍵前教師先提出“燈泡能接到四個電池的電源上”的問題，學生肯定認為燈泡會燒壞。閉合電鍵，燈泡不僅沒有燒壞，而且比二節(jié)新干電池更暗。這個事實必然會引發(fā)學生的認知矛盾：怎么可能呢？有的認為是兩電源的電動勢不同，通過測量開路下的電源電壓都是6.0V，然后有的學生就建議測量通電情況下加在燈泡上的電壓。這時小燈泡兩端的電壓顯示才1.5V左右，在此基礎上再引導學生討論交流：電源的電動勢都是6.0V，而利用第二個電源時，在燈泡兩端的電壓只有1.5V，還有4.5V的電壓哪去了？電路中還有什么設備呢？是否電源內(nèi)部還存在影響路端電壓的某種因素？這既促進了學生對內(nèi)阻相關(guān)問題的辨析，又為學生開展探究“閉合電路歐姆定律”活動奠定了良好的心理基礎。

1.3 創(chuàng)設趣味性問題情景，激發(fā)學生的求知欲

興趣是最好的老師，創(chuàng)設新奇、生動的、可望又可及的問題情景，它能誘發(fā)學生的探索熱情。如向心力的作用效果問題，教學中就可以創(chuàng)設如下問題情境：教師出示一個盛滿水的杯子，將杯口朝下，水瞬間掉落，在此基礎上提出能否做到“讓杯口朝下，但杯中的水卻一滴也不流出來”的問題，然后再請學生表演“水流星”的“雜技”，“為什么水不會流出”新奇現(xiàn)象必然會引發(fā)學生強烈的探索欲望，這種欲望就是課程學習中的動力因素，而活力思維就是動力因素的產(chǎn)物。

2 通過物理史實創(chuàng)設問題情景

物理學史是人類認識自然、發(fā)現(xiàn)自然、解決自然問題的一個歷史進程，利用物理學史創(chuàng)設問題情景，可以提高學生物理學科的素養(yǎng)。

2.1 創(chuàng)設耳聞能詳情景，誘導學生老問題新發(fā)現(xiàn)

提出問題是一種能力，愛因斯坦曾在《物理學的進化》中指出：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要” [1 ]。創(chuàng)設一個學生耳聞能詳?shù)睦蠁栴}，誘導學生進行分析交流，發(fā)現(xiàn)、提出相關(guān)的新問題。在萬有引力定律教學中，先設置一個膾炙人口的故事，“某天，牛頓坐在蘋果樹下思考問題，突然一個成熟的蘋果砸落在牛頓的頭上，在生氣冷靜之后，牛頓提出了什么問題？”大家?guī)缀醵寄鼙磉_出“蘋果為什么會往下掉落呢？” 再例舉生活中你遇到的類似問題或由此引發(fā)的問題，學生暢所欲言，課堂氣氛活躍。老師：“蘋果是砸在牛頓身上，是牛頓吸引了蘋果，還是地球吸引了蘋果呢？”學生：“老師，地球?qū)μO果有吸引力，難道牛頓對蘋果也有吸引力嗎？哈哈?！崩蠋煟骸胺浅：茫ｎD對蘋果有引力嗎？我與你之間有引力嗎？你與同桌間有引力嗎？”

2.2 創(chuàng)設教材資源情景，促進學生學科方法養(yǎng)成

教材中的物理學史是一個重要寶貴的教學資源，是一個創(chuàng)設問題情景的重要資源，挖掘科學家對物理問題的研究及方法巧妙的情景資源，促進學生在學習物理學科和研究物理問題時養(yǎng)成注重學科思想方法。如，引力常量的測定中，創(chuàng)設問題：“你能稱出地球的質(zhì)量嗎？要哪些儀器呢？”利用教材中的物理史料，分析卡文迪許是一個能稱出地球質(zhì)量的人，強調(diào)“沒有卡文迪許對引力常量的測量，就沒有人類的宇宙航行”，強調(diào)測量引力常量中巧妙的思想方法，將直接測量轉(zhuǎn)化為間接測量量的重要思想。

2.3 創(chuàng)設老師親歷情景，以小見大培養(yǎng)學科精神

物理史實是一個非常好的教育學生學習科學家對科學研究的執(zhí)著和獻身科學的精神，但僅通過史實來教育學生的勇于探索精神，太蒼白了，如果老師能有所親歷，來以小見大，就更有說服力了。如，靜電的教學導入中，學生看完長發(fā)飄起來的視頻，學生很是興奮，但學生對電又很是恐懼，利用感應起電機老師親歷：將極細的塑料絲絆在感應起電機的一個金屬球，讓學生搖動起電機，細絲也就飄起來了，老師站在絕緣板上，用手抓住這一金屬球。再講述法拉弟曾經(jīng)冒著被電擊的危險，將自己關(guān)在法拉弟籠內(nèi)；富蘭克林研究雷電補充電擊，但他抑制不住內(nèi)心的激動，大聲呼喊：“我被電擊了！”俄國著名電學家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗，不幸被雷電擊死，這是做電實驗的第一個犧牲者。血的代價，使許多人對雷電試驗產(chǎn)生了戒心和恐懼。但富蘭克林在死亡的威脅面前沒有退縮，經(jīng)過多次試驗，他制成了一根實用的避雷針。

3 應用現(xiàn)代教育技術(shù)創(chuàng)設問題情景

現(xiàn)代教育技術(shù)為我們課堂教學提供了圖、文、聲、像、動畫并茂的手段，為我們物理問題情景的創(chuàng)設，提供先進、科學、生動的輔助手段，也填補有些實驗無法在課堂完成的空白，為學生的發(fā)現(xiàn)學習提供直觀材料。

3.1 重現(xiàn)真實實驗，保持好奇心理

因教學環(huán)境、實驗條件的限制，有些實驗無法在教室當堂完成，如，靜電感應現(xiàn)象的實驗，就因要有干燥的環(huán)境，當堂實驗效果可能極差，教師可以事先在空調(diào)實驗內(nèi)進行視頻的錄制，再在課堂進行展播，是“我們”的老師，是“我們”生活環(huán)境，是“我們”真實的實驗，“沒有接觸的金屬球是如何帶上了電荷？”讓學生大膽的猜測，闡述各自的想法，從不同的角度思考問題，并發(fā)出思維的火花。其實，“老師為什么不當堂實驗呢？”學生就有一個好奇心，學生就有思維，老師解釋了，學生就有收獲。

3.2 引起心靈震撼，誘發(fā)發(fā)散思維

從網(wǎng)絡共享資源下載實驗視頻，彌補學校無法完成的實驗教學，而且，有些實驗是振奮人心的，通過老師的引導，能很好地誘發(fā)學生的不同思想意識。如，《靜電現(xiàn)象的應用》教學中，播放接入高壓電的鐵籠及鐵籠中的人的視頻，觀察鐵籠中的人，為什么鐵籠中的人安然無恙？是電視傳說中人耐高壓？

現(xiàn)代教育技術(shù)在物理問題情景創(chuàng)設的方式還有很多，可以通過模擬動畫進行問題情景的創(chuàng)設，突破物理教學中的重點和難點；可以通過DIS仿真實驗模擬，創(chuàng)設物理問題情景，創(chuàng)建理想情況下的物理模型；還可以是火箭發(fā)射視頻和太空視頻，創(chuàng)設物理問題情景，進行愛國主義和社會核心價值觀的情感教育。

當然，創(chuàng)設問題情景的方式還有很多，其目標都是要遵循“教師為主導，學生為主體”的教學規(guī)律，教師要善于“導”，要科學地利用各種教學手段，進行問題情景創(chuàng)設，將學生已有知識和學科方法進行遷移，教師要善于引“導”學生，激發(fā)學生主觀能動性，發(fā)揮學生的主體地位，提高學生的各種能力。

參考文獻：

[1]韋中桑.物理學史中的提出問題[J].物理教師，2010（1）：19-21.