問題導學法在初中物理概念教學中的應用

洪芳

[摘 要]問題導學法是初中物理概念教學的有效方法，是基于問題的一種學習方法，它是以問題鏈為載體，逐層推進的。研究表明，問題導學法應用于物理概念教學，主要有以下五個基本環(huán)節(jié)：一是創(chuàng)設情境；二是體驗感悟；三是研究分析；四是概念描述；五是概念應用。運用問題導學法開展物理教學要注重學生體驗；要注重科學方法的滲透；要凸顯邏輯思維之美。

[關鍵詞]問題導學法；概念教學；教學設計；教學案例；教學反思

[中圖分類號] G633.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）26-0050-02

“高樹聳云根在地”，根深才能葉茂。物理概念與整個物理知識相比，就猶如其扎地的根。只有深刻理解物理概念，才能牢固掌握物理知識。但在具體的物理概念教學中，不乏教師生拉硬拽地灌輸，讓學生囫圇吞棗地接受，結果往往是學生對物理概念的理解似是而非，似懂非懂，教學效果不甚理想。那么如何有效開展物理概念教學呢？教學研究表明，問題導學法是開展初中物理概念教學的有效方法。

一、運用問題導學法進行教學時的教案設計

1.設計理念

問題導學法，是受近年來風行于國內(nèi)外教育界的“基于問題的學習”（Problem-Based Learning，簡稱PBL）的方法啟發(fā)而提出的。PBL強調(diào)把學習設置到復雜的、有意義的問題情境中，通過讓學習者合作解決真實的問題，來學習隱含于問題背后的科學知識，形成解決問題的技能，并形成自主學習能力。問題導學案的設計理念是：以問題鏈為主線，將結構化的教學內(nèi)容進行有效整合，逐層推進問題的解決，促使學生在設問和體驗的過程中，形成自主學習的動機和欲望，在分析和解決問題的過程中，獲得知識和方法，逐步形成解決問題的能力，從而達成教學目標?；谏鲜隼砟?，在概念教學中，教師需創(chuàng)設一系列問題，為學生搭建一個個問題臺階，讓學生逐層解答，拾級而上，最終達成解決問題的教學目標。每一個問題都需要具有一定的層次性和驅(qū)動性，問題與問題之間具有關聯(lián)性、邏輯性，并在問題解決的過程滲透科學思想與研究方法。

2.設計模型

問題導學法應用于物理概念教學，主要有以下五個基本環(huán)節(jié)：一是創(chuàng)設情境；二是體驗感悟；三是研究分析；四是概念描述；五是概念應用。在具體教學中，通過教師的分析與引導，進行問題遷移，情境再現(xiàn)，呈現(xiàn)下一個問題，這樣就可以逐步向既定的教學目標靠近。其基本教學流程如圖1所示。

二、運用問題導學法進行教學的案例

以蘇科版九年級物理《磁體與磁場》中“磁場”概念的教學片段為例。在這之前的教學過程中，學生通過親身體驗與初步探究，已經(jīng)了解了磁體、磁性、磁化、磁極等基礎知識，由此進入“磁場”概念的學習。

1.創(chuàng)設情境

教師在桌子邊上放一條形磁鐵，用細線系一回形針纏在桌邊適當位置的石頭上，使回形針由于被磁鐵吸引而與磁鐵保持一段距離（如圖2）。先后將紙板、玻璃板、塑料板、薄鋁板、薄鐵片等物體放入回形針與條形磁鐵之間，發(fā)現(xiàn)磁鐵能夠隔空吸引回形針，回形針停在半空中不掉下來。

【問題1】從剛才觀察到的現(xiàn)象，你發(fā)現(xiàn)了什么問題？

學生相互討論、爭論，疑問較多，沒有達成共識。

2.體驗感悟

教師：我們親身動手體驗一下，觀察磁極相互靠近時有什么現(xiàn)象？發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？

學生兩兩合作，動手實驗，觀察同名磁極、異名磁極相互靠近時會發(fā)生什么現(xiàn)象。

體驗活動結束后，教師讓學生交流總結，學生可輕松地得出結論：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

教師啟發(fā)學生：磁極相互作用時并沒有直接接觸，請思考下面的問題。

【問題2】兩個磁極沒有接觸也有力的作用，你猜想是什么原因？

學生1：磁力是不需要物體接觸的。

學生2：磁極之間肯定有物體，因為力是物體對物體的作用。

學生3：可能有一種特殊的物質(zhì)，我們眼睛看不見。

經(jīng)過討論，學生大多認為磁極附近存在一種特殊物質(zhì)。教師隨即追問：

【問題3】用什么方法驗證你的猜想？

3.研究分析

學生1：用鐵片、鋁片去靠近，看能不能吸引。

學生2：用一種高級的儀器去測試。

教師評價：思路正確，但可以不用高級儀器。

教師啟發(fā)學生：空氣看不見，我們通過觀察什么現(xiàn)象可以知道空氣的存在？

學生馬上領悟：與風聯(lián)系起來，風吹樹搖。

教師引導學生將“磁場”與“風”進行類比。經(jīng)過師生共同討論交流，運用類比和轉(zhuǎn)化的思維方法初步建立起“磁場”概念。圖3為“磁場”類比“風”的思維模型圖。

4.概念描述

【問題4】怎樣直觀描述磁場的分布？

學生活動：將小磁針放在磁體周圍，觀察并畫出小磁針靜止時N極的指向；在不同的地方放多個小磁針，觀察并畫出每個小磁針靜止時N極的指向，得到多處磁場方向。

教師：一個小磁針可以顯示某一處的磁場，要顯示磁體多處的磁場，就需要多個小磁針。如果要知道磁體周圍各處的磁場分布有什么規(guī)律，理論上就需要無數(shù)個小磁針，怎么辦？我們可以用鐵屑代替小磁針。

學生活動：用鐵屑代替小磁針，將條形磁體放在鐵屑塑料盒上，輕輕敲擊，觀察磁場中鐵屑的分布，結合小磁針的指向，仿照鐵屑的分布，畫出這些曲線。如圖4所示。

教師：這些曲線能夠描述磁體周圍的磁場分布情況，我們稱之為“磁感線”。

描述磁場的方法：一個小磁針，數(shù)個小磁針，更小更多的小磁針，鐵屑，“磁感線”模型。

5.概念應用

【問題5】“觀察”相互作用的磁極之間磁場的分布。

教師：磁場是看不見的，但我們借助“磁感線”模型可以“觀察”到磁場的分布規(guī)律。磁極間相互吸引或相互排斥，其磁場呈現(xiàn)怎樣的分布規(guī)律？

學生活動：在桌子上放置一個鐵屑塑料盒，一塊條形磁鐵的N極與另一塊條形磁鐵的S極相互靠近，放在鐵屑塑料盒上面，輕敲桌面，觀察鐵屑的排列情況，直觀顯示出異名磁極相互吸引時的磁場分布，如圖5所示。再將兩條形磁鐵的N極相互靠近，重復剛才的實驗，可以觀察到同名磁極相互排斥的磁場分布，如圖6所示。

三、運用問題導學法進行教學后的反思

1.注重學生體驗

有些物理知識比較抽象，單用語言很難讓學生理解，所以要讓學生在體驗中學習物理知識，形成豐富的感性認知，搭建學習階梯。在磁場教學中，首先設置條形磁鐵吸引回形針的問題情境，再讓學生體驗磁極間的相互作用，是為了引出問題：磁極間沒有接觸也有力的作用，是什么原因？用什么方法驗證？從而引入磁場概念的學習。學生第一次接觸到“場”的概念，“場”無法直接觀察到，需要感受體驗。磁極間的作用是舊知，但可從體驗中獲取感悟：磁體周圍存在一種看不見的物質(zhì)——“場”。創(chuàng)設體驗性問題，可以從熟知的事物喚醒興趣，從熟知中獲取新知，讓學生學得順利、學得有效。

2.注重科學方法的滲透

科學方法的滲透，意在培養(yǎng)學生的思維方法，幫助學生厘清學習物理的思路與方法。在當前初中物理教學中，需要滲透的科學方法主要包括控制變量法、轉(zhuǎn)化法、物理模型法、觀察比較法等，這些科學研究方法可以應用在不同知識點的學習中。有些物理現(xiàn)象無法用肉眼看到，如磁性、磁場，而采用了一定的科學方法，就能讓學生觀察、了解事物的本質(zhì)。在“磁場”概念的教學中，除了多處用到觀察比較法外，在“問題3”中重點滲透了轉(zhuǎn)化法，并且從思維難度上設置了不同的梯度，讓學生在自主探索與不斷思考的過程中加深對物理本質(zhì)的理解。

3.凸顯邏輯之美

問題導學呈現(xiàn)的不僅僅是知識點之間的聯(lián)系，更重要的是呈現(xiàn)嚴密的邏輯結構。片段與片段之間，問題與問題之間，相互銜接，螺旋上升，展現(xiàn)物理知識結構的邏輯之美。本節(jié)課中設置的問題鏈，可引導學生挖掘物理知識間的邏輯之美，提高學生知識、能力、素養(yǎng)等方面的水平。特別是“問題4”，描述磁場的方法是以邏輯推理的方式設問的，由此引導學生體驗、感悟各實驗之間的邏輯性，培養(yǎng)學生的邏輯思維。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 吳志明.“基于生活的問題導學策略”的實踐研究 [J].江蘇教育，2015（1）：37-39.

[2] 晉興強，吳偉. 磁感應強度概念教學之我見[J].中學教學參考，2018（2）：43-45.

[3] 傅美. 試述初中物理教學中的問題導學法[J].中學教學參考，2012（32）：39.

（責任編輯 易志毅）