亦思亦練 培養(yǎng)學(xué)生物理問題意識①

(1. 江蘇省泰興市第三高級中學(xué)，江蘇 泰興 225400；2. 江蘇省泰興市教師發(fā)展中心，江蘇 泰興 225400)

建構(gòu)主義理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)的過程是學(xué)習(xí)者在教師的幫助下，對自己已有的知識經(jīng)驗(yàn)在新的情境、新的任務(wù)以及新的知識中重新建構(gòu)的過程，學(xué)生圍繞著一定的情境發(fā)現(xiàn)問題，自主探索，互相合作，不斷提高自己的認(rèn)知能力。教師要在課堂上充分利用各種教學(xué)資源，如教材、多媒體、生活實(shí)例等，創(chuàng)設(shè)一定的物理情境，讓學(xué)生在觀察、探究、實(shí)踐、討論中自主發(fā)現(xiàn)問題，產(chǎn)生疑問，即教師要“引疑”，并讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下科學(xué)思考，積極實(shí)踐，在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題中提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

1 基于教材進(jìn)行思練，提升學(xué)生的問題意識

教材是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的重要途徑，物理教材系統(tǒng)地向?qū)W生展示了物理概念、規(guī)律建立的過程及應(yīng)用，教材用得好可使學(xué)生在建構(gòu)知識體系、提升核心素養(yǎng)方面起到事半功倍的效果。如何利用教材為學(xué)生的知識建構(gòu)創(chuàng)設(shè)情境，有效“引疑”，培養(yǎng)其問題意識？筆者提出以下建議，供同行參考。

1.1 妙用教材插圖，激發(fā)問題意識

教材插圖是編者為了直觀形象向?qū)W習(xí)者傳遞教育信息而編制的圖片、照片、圖表，插圖可以幫助學(xué)生形成直觀感性認(rèn)知，對理解知識，探究問題都有促進(jìn)和啟發(fā)的作用。根據(jù)功能分類，教材中的插圖可以分為以下類型。

(1) 漫畫激趣型。漫畫型插圖一般都具有一定的夸張性，能有效刺激學(xué)生的視覺，很好地吸引學(xué)生的注意力，教師要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思維，并針對漫畫所描述的情境設(shè)練，亦思亦練，既提高了課堂教學(xué)的趣味性，也能培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。如教科版高中物理必修2第22頁的鬧鐘和手表之爭，透過漫畫所描述的表象，教師要適時(shí)導(dǎo)思：為何有此之爭？引導(dǎo)學(xué)生從方法的角度正確選擇評判的標(biāo)準(zhǔn)，探究其本質(zhì)，即角速度與線速度在描述物體運(yùn)動快慢方面的異同和聯(lián)系。

(2) 聯(lián)系生活型。物理與生活聯(lián)系密切，學(xué)生限于觀察條件或者生活經(jīng)歷等，對生活中的物理現(xiàn)象不可能都有清晰的感性認(rèn)知或者親身體驗(yàn)。如教科版高中物理必修2第13頁的籃球運(yùn)動的軌跡圖，在實(shí)際的生活中籃球運(yùn)動軌跡不可能完全呈現(xiàn)在學(xué)生的視覺中，根據(jù)插圖，教師適時(shí)導(dǎo)思：軌跡的形狀像什么？運(yùn)用科學(xué)思維建立模型，忽略阻力，將籃球抽象為質(zhì)點(diǎn)。進(jìn)而進(jìn)行方法指導(dǎo)，利用數(shù)學(xué)工具解決物理問題。通過思考和練習(xí)，既能提升學(xué)生對生活中物理知識的關(guān)注度，又能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識。

(3) 實(shí)物再現(xiàn)型。這類插圖主要用在展示實(shí)驗(yàn)器材以及課堂上無法演示的大型物體上，如教科版高中物理必修2第27頁探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置和20頁的摩天輪等，這類插圖可以幫助學(xué)生建立理論與實(shí)際的聯(lián)系，讓實(shí)驗(yàn)情境或生活景象在腦中重現(xiàn)，教師根據(jù)插圖適時(shí)引導(dǎo)思、指導(dǎo)練，可以讓學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)中的思想方法，可以讓學(xué)生設(shè)想(沒有坐過的)坐摩天輪的感覺，并和有過親身經(jīng)歷的學(xué)生交流，最后通過理論探討為什么會有這種感覺(超重和失重)。這樣可以讓插圖發(fā)揮出最大的功能，有助于學(xué)生對新、舊知識的重新建構(gòu)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，提高學(xué)生的觀察與思考能力，促進(jìn)問題意識的形成。

(4) 建模學(xué)習(xí)型。物理概念和規(guī)律來源于實(shí)踐又高于實(shí)踐，因?yàn)樗哂幸欢ǖ钠毡樾院透爬ㄐ?。從生活或?qū)嵺`的現(xiàn)象中抽象出概念或總結(jié)出規(guī)律，需要學(xué)生能抓住事物或現(xiàn)象的本質(zhì)，建立物理模型，進(jìn)行科學(xué)思維。這類插圖形象描繪出物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)規(guī)律、探尋真理的思維過程，為學(xué)生問題意識的養(yǎng)成創(chuàng)設(shè)情境，教師及時(shí)引疑導(dǎo)思，幫助學(xué)生再現(xiàn)問題情境，通過合作交流、討論，促成問題的生成。如針對教科版高中物理必修1第30頁的伽利略外推實(shí)驗(yàn)示意圖，可以讓學(xué)生觀察圖示，思考其中蘊(yùn)含的科學(xué)思維方法：由一般到特殊。

1.2 深挖“問題與交流”欄目的教學(xué)功能，多元化培養(yǎng)學(xué)生的問題意識

教科版高中物理“討論與交流”欄目的教學(xué)功能基于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究、合作學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)，問題設(shè)計(jì)由淺入深，緊扣學(xué)習(xí)目標(biāo)。教師是課堂教學(xué)的組織者，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者、探究的伙伴、問題生成的引導(dǎo)者。教師合理利用教材提出的問題，適當(dāng)點(diǎn)撥，以問題為基線促成學(xué)生問題意識的養(yǎng)成，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法多維思考，通過自主思考、小組討論、合作探究等形式，形成對物理知識的再認(rèn)知，在師生、生生合作中多元培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。

教師在利用教材中“討論與交流”欄目引導(dǎo)學(xué)生形成問題意識的過程中，要注意切入時(shí)機(jī)，有的問題可以在課前預(yù)習(xí)中讓學(xué)生通過觀察與思考完成，有的問題需要在整節(jié)內(nèi)容學(xué)完、學(xué)生對主要知識有了一定的認(rèn)知后，才能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，達(dá)成對問題認(rèn)識的深化。如針對教科版高中物理必修2第45頁“討論與交流”問題1，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考：蘋果如果具有一定的初速度，是不是一定會落向地面呢？啟迪學(xué)生的發(fā)散思維，同時(shí)也讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)后續(xù)知識，讓問題成為學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。

2 基于“錯題”進(jìn)行思練，提升學(xué)生自主思辨問題的意識

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的過程中，由于對物理情境認(rèn)識不到位、對物理規(guī)律理解不透徹等因素，可能在應(yīng)用規(guī)律解決問題的過程中出現(xiàn)各種各樣的錯誤。不同的學(xué)生由于認(rèn)知水平和理解能力的差異，可能出現(xiàn)不同的錯誤。教師要重視這種差異性，要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知心理特點(diǎn)及思維水平找準(zhǔn)切入點(diǎn)，巧妙“引疑”，即針對“錯題”，利用現(xiàn)代教育技術(shù)建立“錯題”檔案，按照“錯題”錯誤原因進(jìn)行分類，并逐一拋出問題，讓學(xué)生分組討論。

圖1

例1：如圖1所示，A、B質(zhì)量均為m，疊放在輕質(zhì)彈簧上(彈簧下端固定在地面上)，對A施加一豎直向下、大小為F(F>2mg)的力，將彈簧再壓縮一段距離(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))而處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)突然撤去力F，設(shè)兩物體向上運(yùn)動過程中A、B間的相互作用力大小為FN，重力加速度為g，則關(guān)于FN的說法正確的是( )。

C. 兩物體A、B的速度最大時(shí)，F(xiàn)N=mg

D. 彈簧恢復(fù)原長時(shí)，F(xiàn)N=mg

學(xué)生由于對牛頓第二定律的瞬時(shí)性和彈簧彈力作用的特點(diǎn)理解不透，即概念不清，錯選了A或D，教師可以先拋出問題：A、B兩個物體有沒有慣性？由于慣性，當(dāng)力F撤掉瞬間彈簧長度變不變？彈簧恢復(fù)原長時(shí)A、B整體的加速度是多大？方向如何？在問題的引導(dǎo)下，引導(dǎo)學(xué)生思考。

在進(jìn)行學(xué)生分組時(shí)教師作為主導(dǎo)者的作用應(yīng)得到充分體現(xiàn)，要有意識地將錯誤原因不同的學(xué)生、認(rèn)知能力和水平不同的學(xué)生分在同一組，這樣就能讓學(xué)生在相互討論中相互促進(jìn)，在相互糾錯中找到信心，激發(fā)探究興趣，改變過去錯題由教師一人講，學(xué)生全盤照收的課堂模式，讓知識的學(xué)習(xí)過程從單向傳輸變?yōu)槎嘞蚧樱處熤皇且龑?dǎo)思考，并提供合適的實(shí)踐機(jī)會，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體和課堂的主人，學(xué)生也會更加專注。

當(dāng)然，這種引疑、導(dǎo)思、踐行、以糾錯促進(jìn)學(xué)生自主思辨的形式適合階段糾錯，不宜每節(jié)課都使用。

3 基于生活進(jìn)行思練，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識

物理與生活聯(lián)系緊密，任何一個物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都離不開對現(xiàn)象的觀察、透過現(xiàn)象對本質(zhì)的思考。培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注身邊的物理現(xiàn)象，科學(xué)分析，去偽存真，挖掘生活表象中蘊(yùn)含的物理規(guī)律，是培養(yǎng)學(xué)生問題意識、提升學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。教師要緊扣教學(xué)內(nèi)容設(shè)置實(shí)踐任務(wù)，比如學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，可以讓學(xué)生調(diào)查、探究身邊與摩擦力有關(guān)的人和事，形成科研小報(bào)告。師生可以一起完成一些科技小制作，讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)踐的快樂，通過實(shí)踐活動，讓學(xué)生感受到物理與生活的緊密聯(lián)系，從而培養(yǎng)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)問題的能力。教師可以用身邊的現(xiàn)成材料做一些隨堂小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察與思考，探究其本質(zhì)。如在學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動時(shí)，探究落體運(yùn)動快慢是否與物體質(zhì)量有關(guān)，就可以用同一張紙做兩次實(shí)驗(yàn)，一次是平整釋放，一次是揉成一團(tuán)釋放，通過對比實(shí)驗(yàn)說明物體下落快慢與質(zhì)量無關(guān)。

教師要善于用生活中的例子，如讓學(xué)生觀察火鍋店怎么多數(shù)沒有了“火”，現(xiàn)在的火鍋店怎么不用砂鍋了？在學(xué)生觀察、思考、討論的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生“思”，并通過對比實(shí)驗(yàn)(金屬鍋和砂鍋放在電磁爐上燒水)，指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐，提升學(xué)生對生活的關(guān)注度，從物理的視角看待生活中的現(xiàn)象，多思考，善觀察，從而提升問題意識，并能積極解決問題。

總之，通過教師指導(dǎo)下的“思”和針對有效的“練”，可以有效提升學(xué)生的問題意識。教師在課堂教學(xué)中要基于學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際，根據(jù)各種課型的教學(xué)需要，巧妙“引疑”——發(fā)現(xiàn)問題，靈活“導(dǎo)思”——科學(xué)思維，切實(shí)“踐行”——指導(dǎo)實(shí)踐，讓學(xué)生在“思”與“練”中提升發(fā)現(xiàn)問題的意識和解決問題的能力，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，在不斷實(shí)踐中提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。