初中物理“問題探究式課堂教學(xué)”的實(shí)踐與思考——以“光的反射”教學(xué)為例

林成國

(江蘇省鹽城市第一中學(xué)，江蘇　鹽城　224005)

初中物理“問題探究式課堂教學(xué)”的實(shí)踐與思考——以“光的反射”教學(xué)為例

林成國

(江蘇省鹽城市第一中學(xué)，江蘇鹽城224005)

名師簡(jiǎn)介：林成國，江蘇省物理特級(jí)教師、正高級(jí)教師.江蘇省基礎(chǔ)教育課程改革先進(jìn)個(gè)人，鹽城市名教師、初中物理學(xué)科帶頭人.曾主持省十二五規(guī)劃課題，主編《初高中物理銜接教材》等，在核心期刊上發(fā)表多篇論文.

摘要：“問題探究式課堂教學(xué)”是以問題探究為主線、學(xué)生活動(dòng)為中心的一種教學(xué)策略，也是一種行之有效的教學(xué)模式.本文從該策略提出的現(xiàn)實(shí)背景、基本構(gòu)想以及對(duì)其實(shí)踐與思考等方面進(jìn)行闡述.旨在構(gòu)建高效課堂，意在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，引領(lǐng)教師的專業(yè)成長.

關(guān)鍵詞：初中物理；問題探究式課堂教學(xué)；實(shí)踐；思考

1研究背景

教育心理學(xué)把問題定義為：給定信息和要達(dá)到的目標(biāo)之間有些障礙需要被克服的刺激情境.問題解決是指?jìng)€(gè)人應(yīng)用一系列的認(rèn)知操作，從問題的起始狀態(tài)到達(dá)目標(biāo)狀態(tài)的過程.“問題探究式課堂教學(xué)”是以問題的提出、解決、應(yīng)用為主線，以學(xué)生的合作、展示、交流為中心的一種教學(xué)策略.上世紀(jì)80年代初期就有學(xué)者提出，未來的學(xué)習(xí)著重于考慮、挖掘問題，及時(shí)培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力.近年來，在美國、英國、日本有不少學(xué)者提出了“問題解決作為學(xué)校教育的中心”這一觀點(diǎn).事實(shí)上，在課堂教學(xué)中很多問題的解決，對(duì)于教師而言可能是常規(guī)性的，但對(duì)于學(xué)生而言則可能是創(chuàng)造性的.因此，問題化的教學(xué)策略受到當(dāng)前教育工作者的關(guān)注.

傳統(tǒng)課堂教學(xué)的特點(diǎn)是機(jī)械性，最典型的是教師講、讀，學(xué)生聽、記、練這一教學(xué)模式.長期以來，課堂教學(xué)偏重于學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶、理解和公式的應(yīng)用，導(dǎo)致課堂教學(xué)出現(xiàn)重灌輸、重講授、重訓(xùn)練的狀態(tài).隨著素質(zhì)教育的全面推進(jìn)和課程改革的不斷深入，人們的教學(xué)觀念發(fā)生了轉(zhuǎn)變，特別是課程標(biāo)準(zhǔn)把科學(xué)探究融入初中物理課堂，把培養(yǎng)學(xué)生“提出問題的能力”作為課程目標(biāo)正式寫入課程標(biāo)準(zhǔn).要求學(xué)生“能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題；能書面或口頭表述這些問題；認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)問題和提出問題對(duì)科學(xué)探究的意義”.在此影響下，從洋思中學(xué)“先學(xué)后教、當(dāng)堂訓(xùn)練”的教學(xué)模式，到杜郎口中學(xué)“預(yù)習(xí)——展示——反饋”的教學(xué)模式，再到如皋中學(xué)的“活動(dòng)單導(dǎo)學(xué)”等等，在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域開啟了新一輪的課堂教學(xué)改革.如何提高課堂教學(xué)的有效性，成了當(dāng)前基礎(chǔ)教育的熱門話題和關(guān)注的焦點(diǎn).近幾年來，我們?cè)诓粩鄬W(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了構(gòu)建初中物理“問題探究式課堂教學(xué)”的研究課題.

“問題探究式課堂教學(xué)”以新課程所倡導(dǎo)的教學(xué)理念為依據(jù)，以現(xiàn)代教學(xué)論和建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ).讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，分析問題，自主合作探究并能解決問題.教學(xué)中，以問題的探究為主線，讓學(xué)生在尋求探索解決問題的思維活動(dòng)中，掌握知識(shí)，發(fā)展智力，培養(yǎng)技能.“問題探究式課堂教學(xué)”充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，有效地激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，提高了課堂的教學(xué)效率，促進(jìn)了學(xué)生全面成長.

2“問題探究式課堂教學(xué)”的基本策略

“問題探究式課堂教學(xué)”是以學(xué)生活動(dòng)為中心的一種教學(xué)策略，為適應(yīng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方式而提出，在教學(xué)中教師起支持、引導(dǎo)或輔助作用，關(guān)注學(xué)生的實(shí)際需要，有效利用多種教學(xué)資源，讓學(xué)生通過自主努力，提出或發(fā)現(xiàn)問題，并能探究解決問題，實(shí)現(xiàn)激發(fā)興趣、掌握知識(shí)、發(fā)展能力的根本目的.因此，該策略在實(shí)施的過程中重在四個(gè)基本環(huán)節(jié)：第一，聯(lián)系實(shí)際，創(chuàng)設(shè)情境，發(fā)現(xiàn)并提出問題；第二，師生交流，方法探討，探究并解決問題；第三，學(xué)生展示，質(zhì)疑討論，總結(jié)并反思探究過程；第四，反饋矯正，遷移創(chuàng)新，形成結(jié)論并加以運(yùn)用.其基本流程如圖1所示.

圖1

3“問題探究式課堂教學(xué)”的實(shí)踐

“光的反射”這節(jié)課選自蘇科版物理八年級(jí)上冊(cè)第三章第五節(jié).光的反射是在光的直線傳播的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的，在光學(xué)中處于基礎(chǔ)地位.光的反射現(xiàn)象是日常生活中常見的現(xiàn)象，并有著廣泛的應(yīng)用.為了使學(xué)生的探究活動(dòng)更加有效，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中進(jìn)行了創(chuàng)新，精心設(shè)計(jì)研制了“煙霧箱”、“三線共面”等實(shí)驗(yàn).通過這些自制的實(shí)驗(yàn)器材讓學(xué)生親身體驗(yàn)光的反射規(guī)律的探究過程，化抽象為直觀，使學(xué)生對(duì)光反射有感性認(rèn)識(shí).因此這節(jié)課以學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)、探究學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以小組合作學(xué)習(xí)、師生質(zhì)疑和討論交流為形式，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，構(gòu)建“問題探究式課堂教學(xué)”模式，把學(xué)生從教育的客體真正轉(zhuǎn)化成為學(xué)習(xí)的主體，從而提高課堂教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.

3.1　聯(lián)系實(shí)際，創(chuàng)設(shè)情景，發(fā)現(xiàn)并提出問題

師：請(qǐng)同學(xué)們一起來欣賞我們的家鄉(xiāng)——鹽城的風(fēng)光.

課件：播放視頻(鹽城鹽瀆公園、聚龍湖、城市寶龍廣場(chǎng)、海鹽博物館有關(guān)光反射的景色，如圖2、圖3).

師：同學(xué)們剛才看到了清晰的倒影、波光粼粼的水面以及玻璃的反光現(xiàn)象，大家知道這些都是光的什么現(xiàn)象嗎？

生：反射現(xiàn)象.

師：什么是光的反射現(xiàn)象？光反射有什么規(guī)律？在我們?nèi)粘Ｉ钪杏钟心男?yīng)用？今天就讓我與同學(xué)們一起來學(xué)習(xí)光的反射.

從剛才的視頻可以發(fā)現(xiàn)，光的反射是生活中常見的現(xiàn)象，只要大家做個(gè)有心人，注意觀察，你會(huì)發(fā)現(xiàn)物理就在你身邊.剛才同學(xué)們觀看了一些光的反射現(xiàn)象，下面再請(qǐng)同學(xué)來親身體驗(yàn)一下光的反射.

活動(dòng)1：體驗(yàn)光的反射

圖4

師：將容器里蠟燭點(diǎn)燃，過一會(huì)兒蓋上蓋，再放一張紙?jiān)贏、B點(diǎn)之間，將激光筆發(fā)出的光從容器的A點(diǎn)射入，B點(diǎn)射出.請(qǐng)同學(xué)們?cè)囈辉?，看哪個(gè)小組最先完成任務(wù).

師：哪位同學(xué)愿意接受挑戰(zhàn)，讓大家給他記時(shí)，看他完成任務(wù)需要多長時(shí)間？

生：展示光的反射實(shí)驗(yàn)(如圖4).

師：在剛才的活動(dòng)中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么問題？(學(xué)生提出若干問題.)

同學(xué)們問題還真不少，不過老師認(rèn)為現(xiàn)在最需要我們?nèi)ヌ骄康膯栴}是：在光的反射現(xiàn)象中，反射光線遵循什么規(guī)律呢？

小結(jié)：創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并且能夠提出有價(jià)值的問題，是“問題探究式課堂教學(xué)”實(shí)施的重要前題.本節(jié)課突破傳統(tǒng)的引入方式，通過播放日常生活中關(guān)于光現(xiàn)象的視頻引入新課，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生探究、學(xué)習(xí)的積極性.接著的一個(gè)體驗(yàn)活動(dòng)，又為學(xué)生自主提出、生成問題創(chuàng)設(shè)了情境.由于學(xué)生在生活中很少看到光的傳播路徑，所以對(duì)光的反射沒有直觀的認(rèn)識(shí)，現(xiàn)在學(xué)生在課堂上通過親身體驗(yàn)，觀察到容器中煙霧顯示出清晰的光路，也充分領(lǐng)略了光的反射現(xiàn)象.

3.2　師生交流，方法探討，探究并解決問題

師：請(qǐng)同學(xué)們翻開教材并閱讀教材，思考并回答：什么是光的反射？有關(guān)光的反射的幾個(gè)名詞教材上是如何定義的？你能在黑板上用圖標(biāo)注出來嗎？

生：(學(xué)生自主閱讀教材，回答問題，并在光路圖上標(biāo)注有關(guān)光的反射的幾個(gè)名詞).

活動(dòng)2：探究反射角與入射角的關(guān)系

圖5

師：如圖5所示，現(xiàn)在老師在鏡面上一點(diǎn)的上方豎直放一根細(xì)線，作為法線，用激光筆對(duì)著該點(diǎn)入射，改變?nèi)肷涞慕嵌?，?qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察,你有什么發(fā)現(xiàn)?(小組交流討論，對(duì)光的反射時(shí)規(guī)律作出猜想.)

師：說說你們的發(fā)現(xiàn)？(學(xué)生交流發(fā)現(xiàn)、提出猜想.)

圖6

師：下面我們就來驗(yàn)證同學(xué)們提出的猜想.在剛才的實(shí)驗(yàn)中，清晰地顯示了光在煙霧中傳播路徑，但不方便我們探究其中的規(guī)律，老師今天為同學(xué)們準(zhǔn)備了一個(gè)更方便的裝置，將它套在激光筆上，貼著光屏，可以在光屏上清晰的顯示光的傳播路徑(如圖6).

師：首先我們來探究兩角的大小關(guān)系.你將怎樣用實(shí)驗(yàn)來探究反射角和入射角的大小關(guān)系？(學(xué)生討論、交流實(shí)驗(yàn)方案.)

下面就請(qǐng)同學(xué)們來驗(yàn)證一下.(學(xué)生進(jìn)行小組合作實(shí)驗(yàn)探究.)

師：剛才各個(gè)小組都做得不錯(cuò)，下面請(qǐng)一個(gè)小組來展示一下實(shí)驗(yàn)過程以及收集到的數(shù)據(jù).(學(xué)生展示交流).

師：得出的結(jié)論是什么？

生：反射角等于入射角.

小結(jié)：?jiǎn)栴}解決與結(jié)構(gòu)化的知識(shí)具有不可忽視的互補(bǔ)關(guān)系，在解決問題之前，必須使學(xué)生了解并掌握光反射現(xiàn)象以及有關(guān)名詞的含義，所以在實(shí)驗(yàn)探究前安排學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材，形成結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)知識(shí).接下來，圍繞提出的中心問題——“反射角和入射角的關(guān)系”，展開實(shí)驗(yàn)探究.課堂上真正把空間和時(shí)間交給學(xué)生，讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生成為課堂中真正的主人.因此對(duì)學(xué)生來說，意味著將要從“被動(dòng)學(xué)”向“主動(dòng)學(xué)”轉(zhuǎn)變，長期以來習(xí)慣于依賴教師灌輸教學(xué)的方式發(fā)生了根本的改變，在學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間都發(fā)生了深刻的變化.

3.3　學(xué)生展示，質(zhì)疑討論，總結(jié)并反思探究過程

活動(dòng)3：歸納光的反射定律

師：通過剛才的實(shí)驗(yàn)探究，同學(xué)們已經(jīng)找到了光反射的規(guī)律.回過頭來思考一下，發(fā)現(xiàn)有些問題.現(xiàn)在老師在這個(gè)模型上再模擬一下，以30度的入射角入射，你能幫老師確定法線的位置嗎？你確定反射光線的依據(jù)是什么？

生：反射角等于入射角.

師：可是這樣的光線與法線的夾角也是30度，為什么不在這個(gè)位置？(將表示反射光線的那根針插在在另一平面內(nèi)設(shè)問).

生：它們不在同一平面內(nèi).

師：反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)呢？如是，如何用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？請(qǐng)同學(xué)們來做一做.(學(xué)生進(jìn)行小組合作實(shí)驗(yàn).)你們得出結(jié)論是什么？

生：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi).

師：在剛才的探究中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)這三線除了在一個(gè)平面內(nèi)，在位置上還有怎樣的關(guān)系？

生：反射光線、入射光線分居在法線的兩側(cè).

師：這就是我們一起探究的光反射的規(guī)律，稱作為光的反射定律.

小結(jié)：在探究反射角與入射角之間的關(guān)系后，讓學(xué)生思考、反思、交流探究的過程顯得十分必要.在此過程中，有的同學(xué)閱讀教材，思考問題所在，有的同學(xué)在互相質(zhì)疑，學(xué)生與學(xué)生之間增強(qiáng)了合作意識(shí)，在大膽發(fā)表自己的看法和見解的同時(shí)，對(duì)別人的意見作出自己的評(píng)價(jià)與判斷，做到信息溝通，成果共享.“為什么這兩個(gè)角度也相等，卻不是反射光線的位置呢”學(xué)生通過思考、討論很自然得出光反射時(shí)反射光線除了角度相等之外，還必須滿足：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線、入射光線分居在法線的兩側(cè).這樣，學(xué)生對(duì)光的反射定律的理解、掌握更加透徹.

3.4　反饋矯正，遷移創(chuàng)新，形成結(jié)論并加以運(yùn)用

活動(dòng)4：解釋“倒影”

師：剛才通過探究得出光的反射定律，你能應(yīng)用它來解釋我們?cè)谝曨l中看到“倒影”的原因嗎?(用課件模擬人眼看到平面鏡所成的虛像.)

師：請(qǐng)同學(xué)們解釋“倒影”形成的原因.

活動(dòng)5：了解鏡面反射和漫發(fā)射現(xiàn)象

師：下面請(qǐng)同學(xué)來看個(gè)小實(shí)驗(yàn)：利用投影機(jī)的燈光，在屏幕上放一個(gè)平面鏡，在側(cè)面看，白屏和鏡子哪個(gè)更亮？

生：白屏.

師：這是為什么?(指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第72頁鏡面反射和漫反射的內(nèi)容，試著解釋產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因).

生：因?yàn)殓R子發(fā)生鏡面反射，白屏發(fā)生漫反射.(總結(jié)鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律.)

師：(課件展示視頻中的玻璃幕墻反光現(xiàn)象).這是屬于哪種反射？

生：鏡面反射.

師：我們的生活離不開光的反射，但有時(shí)光的反射也會(huì)給我們生活帶來不便甚至危害.

師：你還能舉出生活中鏡面反射和漫反射的例子嗎？(學(xué)生舉例說明.)

小結(jié)：學(xué)習(xí)知識(shí)的目的在于聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用知識(shí)解決問題.本節(jié)課通過光反射知識(shí)應(yīng)用的訓(xùn)練——“倒影”形成原因、鏡面反射、漫反射現(xiàn)象，了解學(xué)生對(duì)光的反射定律的理解掌握程度.在幫助學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的同時(shí)，矯正錯(cuò)誤、清除盲點(diǎn)、升華知識(shí).課堂練習(xí)、反饋主要是通過學(xué)生之間的互教互學(xué)，使學(xué)生能運(yùn)用光的反射定律解決實(shí)際問題，對(duì)光學(xué)作圖的注意點(diǎn)有了更深的印象.

4對(duì)“問題探究式課堂教學(xué)”的幾點(diǎn)思考

4.1　課堂上教師要牢牢把握“問題”主線，努力為學(xué)生營造一個(gè)自主的空間

初中物理課型有新授課、實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課、試題講評(píng)課這幾種類型.因此，“問題探究式課堂教學(xué)”并不提倡固定的課堂教學(xué)模式，即有模式并不等于模式化.在具體的課堂教學(xué)中，應(yīng)該因?qū)W而變，緊緊圍繞課前預(yù)設(shè)的問題主線，努力為學(xué)生營造一個(gè)自主發(fā)展的空間.在問題的提出、解決過程中，教師要努力做到學(xué)生自己能解決的問題教師堅(jiān)決不講，最大限度的減少多余的講解和不必要的指導(dǎo)，確保學(xué)生有足夠的自主學(xué)習(xí)時(shí)間.敢于放手讓學(xué)生主動(dòng)探索新知識(shí)，即要放手讓學(xué)生去閱讀課本，重點(diǎn)難點(diǎn)和疑點(diǎn)放手讓學(xué)生討論，提出的問題放手讓學(xué)生思考解答，結(jié)論或答案等放手讓學(xué)生概括.總之，教學(xué)的一切活動(dòng)都必須以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性為出發(fā)點(diǎn)，使學(xué)生具有充分的動(dòng)力，主動(dòng)學(xué)習(xí)、自覺學(xué)習(xí)、善于學(xué)習(xí).

4.2　課堂上教師要緊緊圍繞“問題”的生成、解決、應(yīng)用，注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的引導(dǎo)、點(diǎn)撥

“問題探究式課堂教學(xué)”使教師在課堂上的地位發(fā)生了根本轉(zhuǎn)變.教師重在點(diǎn)撥、引導(dǎo)，以點(diǎn)撥替代講解，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、大膽猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、總結(jié)規(guī)律、歸納方法、形成結(jié)論.首先教師應(yīng)當(dāng)是圍繞“問題”開展小組合作學(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者.其次教師應(yīng)當(dāng)是學(xué)生問題解決活動(dòng)的促進(jìn)者和合作者.教師可以參與問題的討論，針對(duì)問題的難度和學(xué)生遇到的實(shí)際困難，適時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)與調(diào)控.最后教師應(yīng)當(dāng)是小組合作學(xué)習(xí)及反饋的傾聽者和指導(dǎo)者，教師要在傾聽學(xué)生的展示、交流發(fā)言時(shí)及時(shí)給予反饋與建議，指導(dǎo)學(xué)生完成歸納、總結(jié)與應(yīng)用.

4.3　課堂上教師要樹立正確的“問題”觀念，積極參與對(duì)展示、交流活動(dòng)的評(píng)價(jià)

“問題探究式課堂教學(xué)”中，很多方面將會(huì)在教師的預(yù)設(shè)之外，如有些學(xué)生提出的問題太簡(jiǎn)單，甚至從嚴(yán)格的意義上來說不是問題；有些學(xué)生提出的問題過于復(fù)雜，并不是本節(jié)課所能夠解決的問題；有些學(xué)生提出的問題偏離教學(xué)的主題等等.因此，“問題探究式課堂教學(xué)”要充分體現(xiàn)對(duì)學(xué)生的尊重，要樹立正確的“問題”觀念，呵護(hù)并善待每一位學(xué)生.對(duì)學(xué)生的生成、展示、交流、質(zhì)疑等活動(dòng)作出正面評(píng)價(jià)，營造一種良好的問題氛圍.一方面由于初中學(xué)生自尊心強(qiáng)，易受傷害，教師要對(duì)學(xué)生多做鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)，培養(yǎng)其自信心和進(jìn)取心，形成一種努力奮發(fā)、積極向上的動(dòng)力，最終使學(xué)生在問題探究中感想、敢做、敢說，使學(xué)生的思維得以充分解放，實(shí)現(xiàn)真正意義上的自我構(gòu)建.另一方面讓學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，突出學(xué)生的主體地位.這樣不僅可以使他們積極配合，保證評(píng)價(jià)的有效性，而且還能促進(jìn)他們通過參與和交流，客觀地檢視和評(píng)價(jià)自己，改進(jìn)自己的不足之處，吸取他人的經(jīng)驗(yàn)，有利于進(jìn)一步完善和發(fā)展自我.

參考文獻(xiàn)：

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