(江蘇省南京市溧水區(qū)第一初級(jí)中學(xué),江蘇 南京 211200)
核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中,逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。筆者以“問題串”為抓手,結(jié)合具體案例,直面初中物理課堂教學(xué),針對初中物理教學(xué)內(nèi)容(基本概念、規(guī)律和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)),探討基于“問題串”的提問設(shè)計(jì),以達(dá)到讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的目的,掌握從一個(gè)概念、規(guī)律的學(xué)習(xí)遷移到其他新的概念、規(guī)律的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力,讓學(xué)生具有“掌握一般策略和方法、形成良好的科學(xué)思維與習(xí)慣”等學(xué)科素養(yǎng)。
在初中物理教學(xué)中,直接定義的物理量有質(zhì)量、力、重力、浮力、電流、電壓、電阻等。教材的處理流程是:事例(簡單的生活現(xiàn)象)→建立概念→相關(guān)知識(shí),可以采用以下提問設(shè)計(jì)方式。
問題1:從呈現(xiàn)的事例(圖片、實(shí)驗(yàn))中,你看到了(想到了、感覺到了)什么?
問題2:生活中你還見過哪些類似的現(xiàn)象?
問題3:這些現(xiàn)象的背后隱藏著什么共同的物理規(guī)律呢?
示例1:“質(zhì)量”的教學(xué)
問題1:在圖片展示的生活用品(木塊、木凳、塑料袋、塑料瓶、鐵釘、鐵夾等)中,你看到了哪些物體?
問題2:請將它們按組成的材料進(jìn)行分類,并說出你分類的依據(jù)是什么?
問題3:請舉例說說,身邊的物體各是由哪種物質(zhì)組成的?
歸納:這些實(shí)例現(xiàn)象的背后隱藏著一個(gè)共同的物理量,為了比較不同的物體所含物質(zhì)的多少,引入了“質(zhì)量”。
問題4:質(zhì)量用什么符號(hào)表示?
問題5:在國際單位制中,它的主單位是什么?單位符號(hào)是什么?其他常用單位及其符號(hào)有哪些?把它們從大到小排列,相鄰兩單位之間的換算關(guān)系如何?
問題6:你知道一枚雞蛋的質(zhì)量大約是多大嗎?……
問題7:在生活中,用來測量質(zhì)量的工具有哪些?你是怎么知道的?在實(shí)驗(yàn)室中,用來測質(zhì)量的工具有哪些?
說明:示例1教學(xué)的問題1-4為基本提問,問題5-7為與該物理量有關(guān)的問題拓展。
間接定義的物理量是由2個(gè)或2個(gè)以上物理量組合定義的物理量,如:速度、密度、壓強(qiáng)、比熱容、熱值、機(jī)械效率、功、功率、電功、電功率等。教材的處理流程是:事例→實(shí)驗(yàn)探究→概念建立→相關(guān)知識(shí),提問設(shè)計(jì)可以采用以下方式。
問題1:根據(jù)展示的圖片(或演示實(shí)驗(yàn)),你能提出哪些有意義的問題?
問題2:生活中你還見過哪些類似的現(xiàn)象?
問題3:根據(jù)你提出的問題,你有哪些猜想與假設(shè)?
問題4:為了證明你的猜想與假設(shè),依據(jù)上述提供的客觀事例(生活、生產(chǎn)現(xiàn)象),你認(rèn)為需要哪些實(shí)驗(yàn)器材?如何設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)步驟?你的設(shè)計(jì)思路是什么?具體如何操作?設(shè)計(jì)中,你運(yùn)用了什么研究方法?需要進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)?如何設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格?
問題5:實(shí)驗(yàn)中,你認(rèn)為還有哪些地方需要注意?
問題6:通過實(shí)驗(yàn),能得到哪些結(jié)論?你的分析依據(jù)是什么?
問題7:反思整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,你覺得還有哪些地方需要改進(jìn)?你認(rèn)為在選材時(shí),需要注意些什么?你認(rèn)為步驟設(shè)計(jì)上有什么缺陷?你認(rèn)為表格設(shè)計(jì)上有什么不規(guī)范?你認(rèn)為數(shù)據(jù)測量上有什么不對的地方?你認(rèn)為結(jié)論的得出是否可靠?你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中哪些地方會(huì)產(chǎn)生誤差?
示例2:“壓強(qiáng)”的教學(xué)
教師展示蘇科版教材中的圖片:小明與小華走在沼澤地里。
問題1:在圖片中,你看到了什么?根據(jù)這個(gè)事例,你能提出哪些有意義的問題?
問題2:生活中你還見過哪些類似的現(xiàn)象?
問題3:根據(jù)你提出的問題和體驗(yàn)結(jié)果,你認(rèn)為對于相同材料的受壓面,壓力的作用效果可能跟哪些因素有關(guān)?
問題4:為了證明你的猜想與假設(shè),老師提供了一些器材(參見教材插圖),你認(rèn)為需要哪些實(shí)驗(yàn)器材來進(jìn)行驗(yàn)證?你的設(shè)計(jì)思路是什么?具體如何操作?
分小組討論,并匯報(bào)結(jié)果。
問題5:通過實(shí)驗(yàn),能得到什么結(jié)論?你的分析依據(jù)是什么?
問題6:反思整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,你認(rèn)為在選材時(shí),需要注意些什么?你還有什么新的發(fā)現(xiàn)?(如:同樣的砝碼壓在海綿上與壓在木板上,兩次的效果是否相同?)
問題7:當(dāng)壓力和受力面積都不同時(shí),如何比較壓力作用的效果呢?(引入壓強(qiáng)。)
說明:(1) 對于學(xué)生能“夠得著”的概念知識(shí),可以提醒學(xué)生預(yù)習(xí),如對于質(zhì)量的概念他們在小學(xué)階段就已經(jīng)有了一定的了解。學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的困難的,可以不預(yù)習(xí),如密度的學(xué)習(xí)。
(2) 在學(xué)完幾個(gè)類似的概念之后,學(xué)生已形成了一定的認(rèn)識(shí)后,可以引導(dǎo)學(xué)生從“定義、符號(hào)、公式、單位、影響因素、計(jì)算、測量”等方面自主學(xué)習(xí)其他新的物理量。
初中物理中的基本規(guī)律有光的反射定律、光的折射規(guī)律、平面鏡成像的特點(diǎn)、凸透鏡成像規(guī)律、牛頓第一定律、二力平衡的條件、杠桿平衡條件、歐姆定律、焦耳定律等,教材的處理流程是:事例(生活事實(shí)、實(shí)驗(yàn)、辯論)→實(shí)驗(yàn)探究→得出規(guī)律。提問設(shè)計(jì)與“間接定義的物理量教學(xué)”類似。
示例3:探究“阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響”
教師展示蘇科版教材中小明和小華的對話圖片。
問題1:你贊同誰的觀點(diǎn)?說出你的理由。
問題2:生活中你還見過哪些類似的反面事例?
學(xué)生辯論,舉出事例,穿插講解物理學(xué)史內(nèi)容——亞里士多德和伽利略的研究,先不說對錯(cuò)。以水平向前運(yùn)動(dòng)的小車受到阻力為例,進(jìn)行教學(xué)。
問題3:向前運(yùn)動(dòng)的小車,沒有力維持它向前運(yùn)動(dòng),反而有力阻礙了它向前運(yùn)動(dòng),使得它運(yùn)動(dòng)得越來越慢。我們進(jìn)一步以小車的運(yùn)動(dòng)為例深入研究,當(dāng)小車受到的阻力改變(越來越小)時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生怎樣的變化?
問題4:你準(zhǔn)備怎樣來改變小車受到的阻力大?。窟€需要哪些輔助的實(shí)驗(yàn)器材?具體如何操作?實(shí)驗(yàn)中還要注意些什么?設(shè)計(jì)中,你將運(yùn)用什么研究方法?如何設(shè)計(jì)出記錄數(shù)據(jù)的表格?
問題5:通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,能得到什么結(jié)論?
問題6:試想如果水平面絕對光滑,即小車不受阻力,它將怎樣運(yùn)動(dòng)?
問題7:由此進(jìn)一步推理,當(dāng)運(yùn)動(dòng)的物體不受力時(shí),它將怎樣運(yùn)動(dòng)?
問題8:反思整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,你覺得還有哪些需要注意或改進(jìn)的地方?
說明:在探究性實(shí)驗(yàn)中,可重點(diǎn)突出對某個(gè)探究環(huán)節(jié)進(jìn)行“問題串”的設(shè)計(jì),不必面面俱到。
直接測量的實(shí)驗(yàn)如用溫度計(jì)測溫度、用刻度尺測長度、用秒表測時(shí)間、用天平測質(zhì)量、用彈簧測力計(jì)測力、用電流表測電流、用電壓表測電壓、用電能表測電功等,教材處理流程是:測量工具的展示與觀察→動(dòng)手操作→方法歸納,提問設(shè)計(jì)如下。
問題1:對于該物理量,可以用什么測量工具來測量?
問題2:對于測量工具一般要從哪兩方面進(jìn)行認(rèn)識(shí)?(培養(yǎng)認(rèn)知習(xí)慣:先觀察后使用。)
問題3:需要觀察它的哪些方面?它有哪些組成部分?“0”刻度線在哪兒?量程是多少?分度值是多少?認(rèn)清它們(三要素)的意義是什么?
問題4:使用時(shí),有哪些具體的使用方法和注意事項(xiàng)?想一想,為什么要這樣使用?
示例4:刻度尺的使用
問題1:拿到刻度尺后,要觀察哪些方面?
問題2:使用刻度尺測量時(shí),怎么擺放?讀數(shù)時(shí)眼睛怎么看?如何進(jìn)行估讀?如何記錄測量結(jié)果?
問題3:請簡要地歸納,使用要點(diǎn)有哪些?
問題4:對比溫度計(jì)的使用,有哪些異同點(diǎn)?
說明:在學(xué)習(xí)完“某個(gè)測量工具”之后,學(xué)生可以根據(jù)“先觀察后使用”的方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
間接測量的實(shí)驗(yàn)如測速度、測密度、測壓強(qiáng)、測大氣壓、測功、測功率、測機(jī)械效率、測電阻、測電功率等,教材的處流程理是:事例(生活事實(shí))→實(shí)驗(yàn)測量→得出結(jié)果,可以通過具體事例的展示拋出問題,激發(fā)探索興趣,提問形式以設(shè)問為主。
示例5:測速度
問題1:你知道紙錐下落的速度有多大嗎?為了解決這個(gè)問題,你準(zhǔn)備怎么辦?依據(jù)什么測量原理?
問題2:需要測量哪些物理量?需要什么測量工具?
問題3:如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作步驟、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格?為了使測量結(jié)果更精確,還需要進(jìn)行哪些改進(jìn)?
問題4:反思整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,你覺得還有哪些需要改進(jìn)的地方?
說明:在學(xué)習(xí)完“間接測量某個(gè)物理量”之后,學(xué)生可以從“測量原理”出發(fā)依次進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
此外,教師還應(yīng)注重引導(dǎo)、提問的方式與方法,有時(shí)可以讓學(xué)生來提問題。如在測量螺桿的密度實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,多數(shù)教師會(huì)提問:“如果測量對象是小木塊,用以上這些步驟行不行?如果不行,應(yīng)怎么調(diào)整?”如果換個(gè)角度提問,可能會(huì)更好些:“生活中的固體不僅僅只有螺桿啊。想想看,用以上步驟可不可以測其他固體的密度?我們可能會(huì)遇到哪些困難呢?請舉例說明?!睂W(xué)生會(huì)想到“體積大的、浮于水面的、溶于水的、結(jié)構(gòu)松散的固體等”。
總之,無論何種提問設(shè)計(jì),會(huì)因教學(xué)內(nèi)容的變化而變化,也因個(gè)人教學(xué)風(fēng)格的不同而迥異,但目的都是一樣的。中國教育學(xué)會(huì)副會(huì)長張緒培說過:今天孩子在課堂里學(xué)物理,不是讓他成為物理學(xué)家,而更應(yīng)關(guān)注的是,他們畢業(yè)以后,作為一個(gè)公民,學(xué)過物理和沒學(xué)過物理有什么差異?物理能留給他終身受用的東西是什么?這就是核心素養(yǎng)。只有我們教師多努力、多思考,才能引導(dǎo)孩子們勤思考、善思考,讓孩子們真正掌握物理學(xué)習(xí)的方法,當(dāng)他們走向社會(huì),把在學(xué)校學(xué)的知識(shí)忘掉的時(shí)候,多留下點(diǎn)什么。