中學(xué)物理教學(xué)中問題情境的創(chuàng)設(shè)

王小豐

學(xué)源于思，思起于疑。學(xué)習(xí)物理的過程是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。問題是教學(xué)現(xiàn)狀與教學(xué)目標(biāo)之間存在的差距或矛盾，是激活學(xué)生思維的動(dòng)力?，F(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)關(guān)于思維的研究成果表明，思維過程首先是解決問題的過程，即思維通常是由問題情景產(chǎn)生的，而且以解決問題情景為目的。所謂問題情境，是指個(gè)體覺察到的一種有目的但不知如何達(dá)到這一目的的心理困境，也就是當(dāng)已有知識(shí)不能解決新問題時(shí)而出現(xiàn)的一種心理狀態(tài)。要擺脫這種處境，必須擬出以前未曾有過的、新的活動(dòng)策略，亦即完成創(chuàng)造性活動(dòng)。

物理概念和物理規(guī)律本身就是抽象的，這種抽象性在一定程度上表征了人們對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的高度，同時(shí)也給中學(xué)生學(xué)習(xí)帶來較大的困難。教學(xué)中恰當(dāng)?shù)貏?chuàng)設(shè)物理學(xué)習(xí)環(huán)境，可以得到較好的教學(xué)效果。因此，通過創(chuàng)設(shè)豐富多彩的問題情境來學(xué)習(xí)物理知識(shí)，不僅是物理學(xué)科的要求，而且能起到切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

一、通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是物理教學(xué)中的一個(gè)重要的組成部分。通過物理實(shí)驗(yàn)可以使物理教學(xué)更加生動(dòng)，更有吸引力，更能調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此在物理教學(xué)中利用物理實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境是一條重要的途徑。

1.利用課堂小實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境

例如在“力的合成與分解”的教學(xué)中，我們可以做“拔河”實(shí)驗(yàn)：讓十幾個(gè)學(xué)生拉緊一根綁在柱子上的繩子，老師只在學(xué)生與柱子之間輕輕地拉一下繩子，所有的同學(xué)都被拉了過來。為什么會(huì)這樣呢？這種有悖常理的疑點(diǎn)，就會(huì)促使學(xué)生大腦積極思維，使他們內(nèi)心充滿強(qiáng)烈的求知需要，這就呈現(xiàn)出問題情境。

2.變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境

物理實(shí)驗(yàn)有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證以前學(xué)過的知識(shí)，目的是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論推導(dǎo)的正確性。這種實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生加深對(duì)物理概念和規(guī)律的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。如把“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”改為“探索物體下落時(shí)，動(dòng)能與勢能的變化關(guān)系”。

二、聯(lián)系生活的實(shí)際來創(chuàng)設(shè)問題情境

在講“運(yùn)動(dòng)的合成與分解的應(yīng)用”時(shí)，我設(shè)計(jì)了以下的問題情境：在一次抗洪救災(zāi)中，一名戰(zhàn)士正在河中間營救一名被洪水沖走的農(nóng)民，在他們的下游100米處是一個(gè)瀑布，情況非常危急。

已知河的寬度是60米，水的流速是10米/秒，戰(zhàn)士平時(shí)在游泳池中的速度是3米/秒，請(qǐng)同學(xué)們討論一下，這名戰(zhàn)士能安全地把農(nóng)民救上來嗎？他們應(yīng)該往哪邊游？如果能救上來，他們上岸的地點(diǎn)是哪里？這樣的問題情境與學(xué)生的生活實(shí)際相聯(lián)系，非常容易引起學(xué)生的興趣，而當(dāng)學(xué)生得出能把這位被洪水沖走的農(nóng)民救上岸時(shí)，都松了一口氣。又如，我們?cè)谏蟿?dòng)量守恒定律的習(xí)題課時(shí)，很多學(xué)生都看過“氣功碎石”的表演，都有很深的印象，但不太容易解釋清楚。當(dāng)我們問：氣功師能夠承受石板重量的前提下，石板越輕表演越難，還是石板越重表演越難？學(xué)生得出的大多是錯(cuò)誤的結(jié)論，從而引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突，急需知道為什么，從而順利地進(jìn)入了課堂教學(xué)。

三、通過日常觀念和科學(xué)概念的矛盾引出問題情境

根據(jù)認(rèn)知失調(diào)理論，學(xué)生的學(xué)習(xí)中，當(dāng)學(xué)生遇到已有知識(shí)與新知識(shí)的矛盾、全面認(rèn)識(shí)與片面認(rèn)識(shí)的沖突，就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知失調(diào)。如我們?cè)凇白杂陕潴w運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，教師提出：重的物體和輕的物體比，哪個(gè)下落得快？學(xué)生根據(jù)日常觀念均認(rèn)為重物下落得更快，這時(shí)可通過演示實(shí)驗(yàn)來引發(fā)學(xué)生頭腦中的認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和求知欲望。

四、利用現(xiàn)代教育技術(shù)創(chuàng)設(shè)問題情境

在教學(xué)中，恰當(dāng)?shù)乩靡恍┙叹呋蚨嗝襟w設(shè)備，模擬一些微觀的或我們?cè)谡n堂上無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)等，使抽象的微觀結(jié)構(gòu)模型化、動(dòng)態(tài)化，在這樣的情境中設(shè)置問題，有利于學(xué)生擴(kuò)大知識(shí)面、開闊視野，也可以提供生活實(shí)例、深化認(rèn)識(shí)等。

五、利用學(xué)生的錯(cuò)例創(chuàng)設(shè)問題情境

利用學(xué)生的錯(cuò)例創(chuàng)設(shè)問題情境，也就是有意識(shí)地讓學(xué)生完全利用現(xiàn)有知識(shí)解決新問題，在這個(gè)過程中讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)明顯的謬誤，激發(fā)學(xué)生的求知欲。如講授“萬有引力在天文學(xué)上的應(yīng)用”這一章，提出問題：“發(fā)射衛(wèi)星時(shí)衛(wèi)星的軌道越高，需要的能量就越大，就要用多級(jí)的大推力火箭發(fā)射，那么是不是衛(wèi)星軌道越高，衛(wèi)星的速度就越大？”學(xué)生往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)予以肯定的回答，而此時(shí)教師則予以否定的回答，并舉一些實(shí)際的衛(wèi)星速度的例子。這樣就可以激發(fā)學(xué)生認(rèn)知心理上的矛盾沖突，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，調(diào)動(dòng)他們渴求知識(shí)的欲望，迫使他們主動(dòng)對(duì)已有的知識(shí)進(jìn)行整理、加工。此時(shí)教師再加以適當(dāng)?shù)奶崾?，就能使學(xué)生的思維充分地活躍起來。

總之，創(chuàng)設(shè)良好的問題情境直接關(guān)系到課堂教學(xué)的質(zhì)量。在教學(xué)中，教師要深入分析加工教材內(nèi)容，把握創(chuàng)設(shè)問題情境的基本原則和有效策略，以創(chuàng)設(shè)良好的問題情境為出發(fā)點(diǎn)，以質(zhì)疑、探究方式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性，用新信息刺激學(xué)生已有的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)，引發(fā)學(xué)生積極思維，使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣和能力，使他們?cè)诶喂痰卣莆罩R(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。