李秀斌 謝麗
教學(xué)活動是思維活動,提高人的思維能力是教育的根本目的之一.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》所確立的課程目標(biāo)中指出:“經(jīng)歷觀察物理現(xiàn)象的過程,能簡單描述所觀察物理現(xiàn)象的主要特征,能在觀察和學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題,具有初步的觀察能力及提出問題的能力.”問題是最好的學(xué)習(xí)資源,學(xué)生的思維活動的質(zhì)量取決于引發(fā)思維活動的問題,如何引發(fā)學(xué)生提出問題及解決問題是廣大教師關(guān)注的問題.本文所述的“提出問題”能力的培養(yǎng),是指在初中物理課堂教學(xué)活動中,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所觀察的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題并提出問題.
1 關(guān)注問題,促進(jìn)思維
1.1 物理學(xué)習(xí)活動中的問題
“問題”是指需要解決還沒有解決的事.邁耶(R.E.Mayer)曾經(jīng)下過一個比較明確的定義:當(dāng)問題解決者想讓某種情境從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N不同的狀態(tài),而且問題解決者不知道如何掃除兩種狀態(tài)之間障礙時,就產(chǎn)生了問題.
學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中會遇到許多在他們看來是新鮮的事和有趣的物理現(xiàn)象,而他們也總是試圖去解釋與解決,但他們總是會感到有很多困難——這就是問題.
1.2 問題促進(jìn)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)
物理學(xué)習(xí)過程,從根本上講是一種認(rèn)知過程,是學(xué)生個體與物理環(huán)境相互作用中認(rèn)識物理世界的過程,亦即學(xué)生的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的過程.物理的思維過程是從發(fā)現(xiàn)問題開始的,問題是學(xué)習(xí)的最好動力,思維是從問題開始的.這是因?yàn)樗季S總是運(yùn)用已有的知識、經(jīng)驗(yàn)去認(rèn)識新事物,獲得新知識,解決新問題的過程.
在物理學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生會自然地將生活與學(xué)習(xí)活動中發(fā)現(xiàn)的一些現(xiàn)象,與物理知識相聯(lián)系.這就要求教師要有意識地引導(dǎo)學(xué)生將觀察活動中所觀察的現(xiàn)象進(jìn)行抽象,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,從中抽出最核心的并作為問題提出來,以達(dá)到會用物理知識解決問題.
當(dāng)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)活動中遇到問題時,是需要進(jìn)行解決的,這些現(xiàn)象本身不是物理規(guī)律,要引導(dǎo)學(xué)生對所觀察的現(xiàn)象運(yùn)用分析、綜合、概括、抽象、比較等方法從具體的事例尋找具有共性特征,形成概念,得出反映事物的本質(zhì)與規(guī)律性.
案例1 在學(xué)習(xí)光的折射時,我們運(yùn)用激光筆、水槽、水、管子、比較粗的塑料棒及自制的小魚做叉魚的實(shí)驗(yàn)活動.
實(shí)驗(yàn)一 用魚叉叉魚.利用如圖1所示的管子觀察水中的魚,將用“魚叉”沿著觀察方向叉水中的魚,發(fā)現(xiàn)叉不到魚,這就使學(xué)生感到好奇,明明魚就在眼前,為什么叉不到呢?
實(shí)驗(yàn)二 保持實(shí)驗(yàn)裝置不變,改用激光筆沿著管道照射魚,這時看到光線正好射到魚身上(圖2).為什么用激光能照到魚,而用魚叉卻叉不到魚呢?
上例中當(dāng)學(xué)生通過管子看到水中的魚后,會認(rèn)為魚肯定會與管子在一條直線上,那是他們已經(jīng)知道,不借助其他器材觀察物體時物體與眼晴總是在一條直線上的.所以用直的魚叉肯定能叉到魚呀.而現(xiàn)在卻叉不到,看來是需要用新的知識解釋了.
我們知道思維活動是有一定的過程的.思維活動都是大腦將所獲得的素材經(jīng)分析與綜合活動,進(jìn)行比較、概括與系統(tǒng)化;再進(jìn)行抽象和具體化.
2 促進(jìn)學(xué)生提出問題
“提出(發(fā)現(xiàn))一個問題往往比解決一個問題更為重要,因?yàn)榻鉀Q一個問題也許只是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧問題.而提出新的問題、新的可能性,從新的角度看舊問題,卻需要創(chuàng)造性的想像力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步.”這個理念學(xué)生也知道的,可是面對自己如何提出問題卻不容易了.
2.1 利用實(shí)驗(yàn)情景引導(dǎo)學(xué)生提出問題
物理學(xué)習(xí)始于物理環(huán)境對學(xué)生的刺激.由于人們對客觀事物的認(rèn)識是從感知開始的,中學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程中感知就是觀察和實(shí)驗(yàn).教師在學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程中要有意識地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察,并創(chuàng)設(shè)條件讓學(xué)生參與實(shí)踐,從而啟發(fā)學(xué)生提出問題.
案例2 在進(jìn)行平面鏡知識教學(xué)活動時,做澆不滅的蠟燭實(shí)驗(yàn).讓學(xué)生觀察平面鏡后面的玻璃杯中點(diǎn)燃的蠟燭,這實(shí)際上是平面鏡所成的虛像,向玻璃杯中倒入水,因?yàn)閷W(xué)生知道水是可以滅火,當(dāng)杯中倒?jié)M水后發(fā)現(xiàn)玻璃杯中的蠟燭依然沒有被澆滅.學(xué)生看到這個現(xiàn)象后很驚呀.有學(xué)生問:為什么水不能澆滅瓶中蠟燭的火焰?
案例3 在學(xué)習(xí)電流的熱效應(yīng)時,讓學(xué)生觀察通電后用凡士林粘著的火柴在不同的電阻上先后下落,讓學(xué)生提出需要研究的問題.在電流相同時為什么火柴不同時從電阻上落下?
案例4 在學(xué)習(xí)光的反射定律時.以射擊比賽的形式.教師提供的器材有兩塊平面鏡、兩支激光筆.要求參與者背對著目標(biāo)將目標(biāo)擊中.學(xué)生就會想到這
怎么可能?于是,想到了請學(xué)生來幫忙.當(dāng)實(shí)現(xiàn)了擊中目標(biāo)之后,就要求學(xué)生針對所做的實(shí)驗(yàn)提出問題:“鏡子在這個實(shí)驗(yàn)中有什么作用?”“不用鏡子也可以完成實(shí)驗(yàn)嗎?”
為什么向物體的反方向發(fā)出光,也能擊中目標(biāo)?在這個過程中,光會遵循什么規(guī)律?
這與前面學(xué)習(xí)的光的直線傳播理論不相符.
2.2 利用課堂生成促進(jìn)學(xué)生提出問題
在課堂教學(xué)活動中我們經(jīng)常安排學(xué)生開展一些討論活動.要求學(xué)生注意傾聽別人的論述,提出要求從別人的發(fā)言中尋找答案,并針對別人的發(fā)言發(fā)現(xiàn)問題,提出問題;讓同學(xué)對問題進(jìn)行討論.
案例5 在用電流表探究并聯(lián)電路中電流關(guān)系實(shí)驗(yàn)中.實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中有學(xué)生發(fā)現(xiàn)電流表指針逆時針偏轉(zhuǎn),就提出問題:“電流表的‘+‘-接線柱是不是接反了?”
開展活動促進(jìn)學(xué)生相關(guān)提問題,并指定回答問題的人,這樣就使得學(xué)生有了問題,甚至挖掘出新問題.
2.3 在解決實(shí)際問題的活動中提出問題
物理知識的學(xué)習(xí)是學(xué)生認(rèn)識活動中的兩個飛躍:第一個就是學(xué)生在知識建構(gòu)的過程中感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識.這個階段體現(xiàn)在將從感知中獲得的物理現(xiàn)象的感性認(rèn)識,經(jīng)過分類、概括、抽象等思維加工活動,形成物理概念.
再經(jīng)過抽象、判斷、推理等思維活動,找出物理概念之間的內(nèi)在聯(lián)系,建立物理規(guī)律,并掌握它.如果只是走到了這一步,還是沒有完成物理知識的學(xué)習(xí).其中還要用所建立的物理概念和規(guī)律解決實(shí)際問題.學(xué)生要解決的實(shí)際問題主要體現(xiàn)在能解答根據(jù)實(shí)際情境所理想化的習(xí)題,當(dāng)然有時也應(yīng)該能解決一些簡單實(shí)際問題.并能根據(jù)解決問題的過程提出新問題.
案例6 學(xué)習(xí)電學(xué)知識時,通過組織學(xué)生開展用小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線、電池等器材制作模擬病房呼叫電路活動,讓學(xué)生體驗(yàn)到物理知識是有用的,在進(jìn)行模擬電路展示活動中,有一個小組展示的過程.有的學(xué)生提出用小燈泡是能完成任務(wù),可是實(shí)際病房是需要通過數(shù)字觀察到具體是哪個病人呼叫的,這個問題我們怎么解決呢?同學(xué)根據(jù)這一提問設(shè)計(jì)出了多種方法.
3 培養(yǎng)學(xué)生“提出問題”要注意的問題
3.1 激化認(rèn)知沖突,發(fā)現(xiàn)問題
教師在教學(xué)活動中要善于創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生的認(rèn)知發(fā)生沖突從而引發(fā)思考提出問題.
案例7 氣球?qū)τ谥袑W(xué)生來說是很熟知的物品,在討論壓力的作用效果時,設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)前教師問放在鐵釘上的氣球能否承載物體?引起學(xué)生的思考,接著進(jìn)行三個實(shí)驗(yàn).
將氣球放在有許多鐵釘?shù)尼敯迳?,如圖3所示,學(xué)生發(fā)生了爭論,有人說氣球會破裂,也有人持反對意見。結(jié)果發(fā)現(xiàn)氣球沒有被鐵釘戳破時感到不可理解;在氣球上方放一個輕平板時,膽小的學(xué)生開始將耳朵捂住,可看到氣球還沒有被鐵釘戳破很好奇.再向平板上加放一個質(zhì)量為100 g的砝碼
時,學(xué)生更是用惶恐的目光看著,但看到氣球仍然未破,如圖4所示,很是驚訝,這時學(xué)生情不自禁地鼓掌.學(xué)生追問“氣球沒有破的原因是什么呢?”
案例8 在學(xué)習(xí)光的折射規(guī)律時,教師引導(dǎo)學(xué)生看課本上的三幅圖片(圖5),讓學(xué)生進(jìn)行思考,并要求學(xué)生根據(jù)圖片所示的情境提出問題.有的學(xué)生提出問題:“眼睛為什么會受騙”,當(dāng)學(xué)生提出了這個問題后,就引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象,我們能否自己解決問題.
3.2 關(guān)注提出問題的思維品質(zhì)
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中總是會遇到新的情況,當(dāng)他們不能用已經(jīng)學(xué)會的知識解決時,就是問題了.問題解決的過程對學(xué)生的思維活動是很有幫助的,只有當(dāng)學(xué)生知道有問題,才能去設(shè)法解決.
在學(xué)生學(xué)習(xí)的起始階段學(xué)生所提的問題可能會很簡單,教師要首先肯定學(xué)生的行為是好的,當(dāng)隨著學(xué)生的問題不斷深入,教師要引導(dǎo)學(xué)生提出一些是經(jīng)過思考分析后的問題.在學(xué)習(xí)活動中組織學(xué)生提出問題,并對所提出的問題進(jìn)行甄別,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識哪些是簡單的問題,哪些是可被別的問題替代的問題,哪些是獨(dú)立的問題.
在探究影響導(dǎo)體電阻大小因素的活動中,首先是通過將不同的導(dǎo)體接入電路中,燈泡的亮度發(fā)生了變化的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生感知導(dǎo)體對通過的電流是有阻礙作用的.在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣開展探究活動.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并對不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析對比從中選擇適當(dāng)?shù)姆桨?;進(jìn)一步組織學(xué)生討論,在實(shí)驗(yàn)中要觀察什么現(xiàn)象,對所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析,判斷找出共同的特征,抓住本質(zhì),得到影響導(dǎo)體電阻大小的結(jié)論.
通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生提出了:導(dǎo)體的長度對導(dǎo)體的電阻大小有影響嗎?導(dǎo)體的材料對導(dǎo)體的電阻大小有影響嗎?導(dǎo)體的粗細(xì)對導(dǎo)體的電阻大小有影響嗎?導(dǎo)體的溫度對導(dǎo)體的電阻大小有影響嗎?加在導(dǎo)體兩端的電壓對導(dǎo)體的電阻大小有影響嗎?通過導(dǎo)體的電流大小對導(dǎo)體的電阻大小有影響嗎?
3.3 多提供機(jī)會,發(fā)揮評價功能的作用
在課堂教學(xué)活動中,教師要多考慮學(xué)生的問題.圍繞主題讓學(xué)生思考,并要求學(xué)生提出一些問題,其實(shí)學(xué)生提出問題的過程就是一個思維過程,當(dāng)學(xué)生對所觀察的現(xiàn)象能提出問題,就說明這個學(xué)生已經(jīng)思考了,而且對于一些基本的問題已經(jīng)解決,要考慮更多的問題.
課堂教學(xué)活動中,當(dāng)教師要求學(xué)生提出問題時,由于學(xué)生的認(rèn)知水平的原因,所提出的問題可能很簡單,甚至有的問題很幼稚,還有的與所學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容根本沒有聯(lián)系,這時教師就要對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),所提問題要與當(dāng)前的內(nèi)容相聯(lián)系,要明確研究對像.
實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生不敢提問,有的學(xué)生找不到問題, 有的學(xué)生不善于提問,那么如何才能正確引導(dǎo)學(xué)生提問題或提出有價值的問題,這是由于學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中對研究的主體觀察不到位,更重要的是沒有問題意識,這其中的原因之一是教師造成的.學(xué)生同學(xué)之間互相提問題,是培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí),合作解決問題能力的有效手段.而且,同學(xué)間提問題,常常不講究提問的形式,這樣更有利于學(xué)生提出各種各樣的問題,有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和發(fā)散性.
3.4 指導(dǎo)學(xué)生明確提問主體
如在用電壓表測電壓時,針對電壓表的連接提出問題.在研究水的沸騰實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生針對觀察水內(nèi)部氣泡提出問題;在研究串、并聯(lián)電路特點(diǎn)時,要求在組成電路后,針對開關(guān)提出問題.如學(xué)生提出“開關(guān)在電路中的位置不同,所控制的效果一樣嗎?”
學(xué)生不會提出問題,就說明其觀察的對象不明確,這就需要教師進(jìn)行引導(dǎo).
以探究“凸透鏡成像的規(guī)律”活動為例,向?qū)W生提出明確要求,記錄觀察凸透鏡成像的虛實(shí)、大小、正倒.要求并對所觀察的情況進(jìn)行提問.“為什么凸透鏡離物體的距離不同,所成像的大小不同?”“凸透鏡成像的大小與像到凸透鏡的距離有沒有關(guān)系?”“凸透鏡成像的大小與凸透鏡的大小有沒有關(guān)系?”引導(dǎo)學(xué)生分析,所提問題的價值,指導(dǎo)學(xué)生要有針對性地提出問題.
3.5 啟發(fā)學(xué)生提問題時,要給學(xué)生有足夠的時間與空間
問題的提出是要經(jīng)過思考的,因此要求學(xué)生提出問題時,要給學(xué)生一定的時間,而且還要給予一定的空間,現(xiàn)在經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有的教師自己提問題時如連珠炮,學(xué)生根本沒有思考的時間,其實(shí)這樣提問題的只是一種形式,有的教師在進(jìn)行教學(xué)時,即使讓學(xué)生提出猜想,也是很少讓學(xué)生思考.