科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)科教學(xué)改革的重點(diǎn),而每一次科學(xué)探究都始于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò):“發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題甚至比解決一個(gè)問(wèn)題更重要?!蹦敲?,在物理教學(xué)中,如何使學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,從而開(kāi)始一次又一次的科學(xué)之旅呢?筆者以為,教師可在如下幾個(gè)方面領(lǐng)著學(xué)生共同去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
一、從實(shí)驗(yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),老師在課堂上會(huì)演示大量的實(shí)驗(yàn),老師在演示時(shí),同學(xué)們的重要任務(wù)是觀察和思考。不少學(xué)生僅被神奇的現(xiàn)象所吸引,實(shí)驗(yàn)之后留下的印象僅僅是一些表面的現(xiàn)象。為此,演示實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn),一定要考慮到學(xué)生已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)。如果對(duì)初二學(xué)生,教師演示脫離學(xué)生知識(shí)和能力實(shí)際水平的物理實(shí)驗(yàn),那么,學(xué)生只能是一位旁觀者。其次,讓學(xué)生有目的地觀察,課上的演示實(shí)驗(yàn)所要研究的內(nèi)容一定要明確。再次,讓學(xué)生多嘗試對(duì)實(shí)驗(yàn)的多個(gè)條件和不同現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比、分析。如果我們能經(jīng)常有目的地引導(dǎo)學(xué)生,那么在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生不但能解決問(wèn)題,還會(huì)發(fā)現(xiàn)許多新的物理問(wèn)題。如教師在演示“低壓沸騰”實(shí)驗(yàn)時(shí),大多數(shù)同學(xué)都被停止沸騰的水在澆冷水的情況下二次沸騰的現(xiàn)象所吸引,但也有個(gè)別同學(xué)由于仔細(xì)觀察、勤于思考,提出了如下有價(jià)值的問(wèn)題:
第一,水的二次沸騰可能跟吸收熱量無(wú)關(guān),那么是什么因素使它再次沸騰?
第二,燒杯中只有水和空氣,在澆水后哪個(gè)最容易發(fā)生變化?
第三,澆冷水能再次沸騰,澆熱水是否能使再次沸騰更明顯?(實(shí)驗(yàn)并非如此)……
筆者發(fā)現(xiàn),在自己的親身實(shí)踐中,如學(xué)生的探究活動(dòng)、課后小實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生注意力更集中,思維更活躍,這時(shí)更容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。筆者在執(zhí)教《蒸發(fā)》時(shí),安排了一個(gè)探究活動(dòng),探究“蒸發(fā)的快慢與那些因素有關(guān)”,就有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提出“蒸發(fā)的快慢與氣壓是否有關(guān)”的問(wèn)題,他所在的實(shí)驗(yàn)小組還提出了研究的方案。雖然這個(gè)問(wèn)題超出了初中學(xué)生所要掌握的知識(shí)范圍,但這卻是個(gè)十分有價(jià)值的問(wèn)題。
如此我們不但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了需要學(xué)習(xí)的問(wèn)題,而且把學(xué)習(xí)引向深入。
二、從日常生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
大多數(shù)同學(xué)的日常生活是非常豐富多彩的。除了學(xué)習(xí),他們有時(shí)會(huì)幫父母親做些家務(wù),有時(shí)會(huì)隨大人參與各種社交活動(dòng),有時(shí)也會(huì)走進(jìn)大自然。其實(shí),教師只要做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)隱藏在生活中的許多問(wèn)題。
第一,物理學(xué)家的事例激發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)生活中的物理問(wèn)題 歷史上許多科學(xué)家就是仔細(xì)觀察了在常人眼中熟視無(wú)睹的現(xiàn)象,從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了發(fā)明創(chuàng)造。如物理學(xué)的偉大先驅(qū)伽利略在比薩大學(xué)讀書(shū)時(shí),一次到教堂參加活動(dòng),吊燈因風(fēng)吹而擺動(dòng),伽利略被這節(jié)奏性的擺動(dòng)所吸引,進(jìn)而思考產(chǎn)生問(wèn)題:這吊燈的擺動(dòng)每次所用的時(shí)間相等嗎?經(jīng)過(guò)他的研究發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性原理,從而發(fā)明了機(jī)械鐘,這是伽利略一生中第一次重大的發(fā)現(xiàn)??茖W(xué)家的這些事例,激勵(lì)著學(xué)生在生活中、在大自然中時(shí)時(shí)處處仔細(xì)觀察并不斷提出問(wèn)題。
第二,課堂教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的物理問(wèn)題。在張家港市的生態(tài)教學(xué)課改展示活動(dòng)中,筆者聽(tīng)了幾位物理學(xué)科帶頭人的課,他們的共同特點(diǎn)就是善于引導(dǎo)學(xué)生從生活實(shí)際出發(fā),發(fā)現(xiàn)相關(guān)物理問(wèn)題并進(jìn)一步探究,使課堂教學(xué)煥發(fā)著生命活力,在本地區(qū)的教改實(shí)驗(yàn)中起到了良好的帶頭作用。例如在執(zhí)教《電阻》時(shí),讓同學(xué)們觀察所帶來(lái)的各式家用導(dǎo)線,并請(qǐng)他們談?wù)動(dòng)惺裁窗l(fā)現(xiàn),提出最感興趣的問(wèn)題。學(xué)生提出如下兩個(gè)值得探討的問(wèn)題:
第一,為什么一般導(dǎo)線內(nèi)部是金屬絲,外面都包著一層塑料,有的還包有棉線編織層?
第二,為什么導(dǎo)線有粗有細(xì),為什么導(dǎo)線都用銅做而不用鐵做?
問(wèn)題1聯(lián)系導(dǎo)體、絕緣體舊知識(shí)及實(shí)物,重新拓寬了學(xué)生對(duì)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的認(rèn)識(shí);問(wèn)題2引出“不同導(dǎo)體導(dǎo)電能力有差異嗎?”,從而打開(kāi)課堂探究之門(mén)。
第三,科技小發(fā)明競(jìng)賽激勵(lì)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 每一次偉大的發(fā)明,往往源于無(wú)數(shù)次的動(dòng)手實(shí)踐,獲得新的發(fā)現(xiàn)和成功。在班內(nèi)、校內(nèi)定期舉行一些科技小發(fā)明的競(jìng)賽,學(xué)生不僅會(huì)主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)生活中的問(wèn)題,并且會(huì)進(jìn)一步研究問(wèn)題,收到意想不到的效果。如我校邵帥同學(xué)發(fā)現(xiàn)家里突然停水后,打開(kāi)的水龍頭嘩嘩地浪費(fèi)了許多水,怎樣才能做到方便節(jié)水呢?于是他將此和初中物理壓強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)加以鉆研,并在老師的幫助下利用物理原理發(fā)明了“停水保護(hù)閥”,此發(fā)明極大的激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)物理的興趣。
三、從公眾信息庫(kù)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
公眾信息庫(kù)包括報(bào)刊、雜志、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)等。它們每天向我們傳播著大量的信息,但是這些信息并非都是科學(xué)的,教師要鼓勵(lì)學(xué)生帶著批判思維去接觸它們,那么我們的孩子便會(huì)發(fā)現(xiàn)許多問(wèn)題,甚至?xí)兴l(fā)明創(chuàng)造。歷史上曾有過(guò)這樣的事例,柏拉圖認(rèn)為圓運(yùn)動(dòng)最自然、最完美,天體的運(yùn)動(dòng)都是圓周運(yùn)動(dòng)。眾人都非常相信,開(kāi)普勒在拜讀柏拉圖理論時(shí)產(chǎn)生了懷疑,經(jīng)過(guò)他的觀察、研究,發(fā)現(xiàn)行星橢圓軌道理論。哥白尼的日心說(shuō)也是源于對(duì)亞里士多德地心說(shuō)的懷疑。老師平時(shí)也要讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)時(shí)要“不唯上、不唯書(shū)”。如:當(dāng)同學(xué)們無(wú)意中看到有關(guān)所謂“氣功秘笈”、“特異功能”的書(shū)籍文章時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生作分析研究,他們就會(huì)發(fā)現(xiàn)許多不符合科學(xué)規(guī)律的問(wèn)題,從而揭開(kāi)偽科學(xué)的本質(zhì)。
新課程給學(xué)生學(xué)習(xí)物理展開(kāi)了一個(gè)新的天地。相信,只要我們抓住每一個(gè)教學(xué)契機(jī),引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題,就能領(lǐng)著學(xué)生完成一次次的科學(xué)探究,在科學(xué)之旅中到達(dá)成功的彼岸。