優(yōu)化問題情境設(shè)計提升學(xué)生探究效率

鮑 龍

(江蘇省如皋市第一中學(xué) 226500)

在引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究時，我們都要創(chuàng)設(shè)一定的問題情境，這些情境可能是一個實驗，也可能是一個生活片段，還可能是一段科學(xué)故事等等，只要能夠有助于對學(xué)生進行啟發(fā)和引導(dǎo)，能夠提升學(xué)生的探究效率，一切都可以成為情境創(chuàng)設(shè)的素材.

一、從學(xué)生的生活和經(jīng)驗取材設(shè)計問題情境

科學(xué)的認識本就源自人們對生活的觀察和體驗，教學(xué)過程中教師要充分利用學(xué)生熟悉的實例，并結(jié)合生產(chǎn)生活中的場景來設(shè)計問題情境，或是從學(xué)生關(guān)心的話題切入來完成情境創(chuàng)設(shè)，這樣的設(shè)計可以讓學(xué)生真正感受科學(xué)探究的意義，并藉此來思考物理知識在生活和生產(chǎn)的應(yīng)用.這樣的問題情境將對學(xué)生的好奇與興趣產(chǎn)生激發(fā)作用，同時還能幫助他們明確物理學(xué)習(xí)的目標(biāo)，而且學(xué)生在富有生活韻味的問題情境展開探索，他們也將更容易感受到物理學(xué)習(xí)的樂趣.

比如在引導(dǎo)學(xué)生認識滑動摩擦力時，我們可以在課前就布置這樣的思考題：生活中哪些現(xiàn)象的解釋需要用到滑動摩擦力？結(jié)合已有的認識和經(jīng)驗，你覺得哪些場合下需要用到滑動摩擦力？如果要減小滑動摩擦力，你可以怎樣操作？學(xué)生針對這些問題在課前就結(jié)合初中階段的學(xué)習(xí)以及對生活經(jīng)驗的感悟展開研究，他們還在學(xué)習(xí)小組中展開了交流和討論，課堂上我們先安排學(xué)生匯報自己的研究成果，由此來喚醒大家的回憶.在此基礎(chǔ)上，教師再啟發(fā)學(xué)生猜想滑動摩擦力大小的影響因素，學(xué)生提出了若干猜想：接觸面的粗糙程度、物體的重力、相互之間的彈力、接觸面積大小等等.當(dāng)猜想提出之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗來檢驗其正確性，他們自主思考，并探討如何選擇器材，如何測定滑動摩擦力，如何控制變量等等，在完成實驗設(shè)計之后，教師安排學(xué)生展開分組實驗，最后還要求他們在實驗結(jié)論的展示和交流中完善探究結(jié)論.

要有效地結(jié)合學(xué)生的認知和經(jīng)驗來創(chuàng)設(shè)情境，教師就必須深入學(xué)生的生活，掌握學(xué)生的興趣所在，這樣我們所創(chuàng)設(shè)的情境才能最大程度地激起學(xué)生探求的欲望，同時還能讓學(xué)生深切體會到物理知識就在自己的身邊，他們也會由此而養(yǎng)成全面觀察、勤于思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣.

二、通過物理實驗來設(shè)計問題情境

實驗不僅是我們引導(dǎo)學(xué)生研究物理原理的重要方法，它同時也能有效激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且對學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的培養(yǎng)也很有幫助.科學(xué)性、直觀性和形象性是物理實驗的重要特點，實驗為學(xué)生的認識提供了大量的感性素材，同時還能展示物理學(xué)科的挑戰(zhàn)性、創(chuàng)造性和探索性，因此結(jié)合物理教學(xué)的需要，進行演示實驗或?qū)W生實驗，能有效創(chuàng)設(shè)問題情境.

比如在指導(dǎo)學(xué)生研究感應(yīng)電流的方向有什么規(guī)律時，課堂演示實驗與探究實驗是必不可少的，首先我們通過實驗讓學(xué)生在直觀層面感受到感應(yīng)電流方向上可能存在某種規(guī)律，然后再提出問題：(1)感應(yīng)電流的方向可能受哪些因素影響？(2)我們應(yīng)該怎樣進行實驗？(3)我們在實驗中要采集哪些數(shù)據(jù)？(4)怎樣設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格？當(dāng)學(xué)生通過實驗獲取相應(yīng)的信息之后，我們再進一步完善問題情境的創(chuàng)設(shè)，提出問題：(1)你能否用自己的語言來總結(jié)實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象和規(guī)律？(這一問題直接讓學(xué)生進行回答還是存在難度的，但是教師可以多加鼓勵，在表達科學(xué)性和簡潔性等方面適當(dāng)降低要求，倡導(dǎo)他們在相互交流中完善自己對實驗的認識.)(2)請將不同情形下感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場方向標(biāo)記出來，然后再嘗試著用自己的語言來總結(jié)實驗結(jié)論.這是楞次定律探究的關(guān)鍵一步，引導(dǎo)學(xué)生通過感應(yīng)電流的磁場方向來間接描述電流的特點，這需要教師對學(xué)生進行充分而恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo).

三、結(jié)合設(shè)疑和猜想來設(shè)計問題情境

在引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究時，我們發(fā)現(xiàn)設(shè)疑和猜想能較好地讓學(xué)生在原有知識結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生矛盾，并激起思維上的欲望.認知上的矛盾其實也正是認知發(fā)展的強大動力，因此依托于設(shè)疑和猜想所設(shè)計的問題情境還能啟發(fā)學(xué)生形成最為科學(xué)的學(xué)習(xí)方法.

比如在指導(dǎo)學(xué)生探究“閉合電路的歐姆定律”時，教師可以設(shè)計這樣一個演示實驗：先在外電路斷開的情形下，測定電源兩端的電壓；然后將外電路閉合，再對路端電壓進行測量，引導(dǎo)學(xué)生比較電壓表讀數(shù)的變化.隨后，我們即開始對問題情境進行創(chuàng)設(shè)：(1)電源長時間放電之后，其本身溫度也會升高，這是什么原因？(這是因為電源內(nèi)部電阻的存在，使其能夠發(fā)熱.)(2)接上外電路之后，為什么路端電壓會減小，減小的電壓轉(zhuǎn)移到誰上面去了呢？請闡述你的觀點？教師把握住“內(nèi)電壓”這一關(guān)鍵詞，引導(dǎo)學(xué)生進行猜想，并逐步揭示出這樣一個事實：電源的內(nèi)電壓、外電壓的和與外電路的結(jié)構(gòu)沒有關(guān)系，這純粹取決于電源的材料，同時這也反映了電源的一種特性.教師再提出問題：請猜想電動勢與電路內(nèi)外電壓之和的關(guān)系，并從理論角度展開分析.

四、結(jié)合物理學(xué)史來設(shè)計問題情境

物理學(xué)理論的發(fā)展歷程有著一段波瀾壯闊的歷史，這段歷史蘊含著大量的方法論和科學(xué)思想，在物理教學(xué)的過程中，教師可以將物理學(xué)史作為素材，將相關(guān)理論的發(fā)展過程模擬出來，由此設(shè)計出問題情境，讓學(xué)生以研究者的身份充分融入到探究過程之中，這樣的處理能夠讓學(xué)生更加深切地經(jīng)歷物理理論的建立過程，更有助于學(xué)生對科學(xué)思想和方法形成領(lǐng)悟.

比如在引導(dǎo)學(xué)生探索“空氣中物體落體運動”的有關(guān)規(guī)律時，我們先介紹亞里士多德對落體運動的觀點，鼓勵學(xué)生從自我認知的角度來進行質(zhì)疑，當(dāng)學(xué)生結(jié)合自由落體運動的規(guī)律給出觀點后，教師提出問題：物體在實際下落過程中和哪些因素有關(guān)？學(xué)生紛紛展開猜想，他們指出物體下落快慢的影響因素包括：空氣阻力、物體質(zhì)量、物體體積、物體形狀等等.問題進一步延伸下去：如何研究多種因素同時作用的物理問題呢？學(xué)生提出控制變量法，并開始進行實驗方案的設(shè)計，最終在實驗探究中得到有關(guān)信息，并在進一步的研究和分析中形成認識.

參考文獻：

[1]趙順法.物理課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境的研究[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2000(4).

[2]朱曉暉.新課程理念下的科學(xué)探究課的特征——以高中物理教學(xué)為例[J].教育理論與實踐，2017(2).