基于問題情境的中考物理復(fù)習(xí)策略

摘 要：傳統(tǒng)的中考復(fù)習(xí)模式效率低下，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動機，創(chuàng)設(shè)“問題情境”是一種常用的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機的教學(xué)方式，教師通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，促進學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，提高復(fù)習(xí)效率.在問題情境的設(shè)計中，還要注重發(fā)展學(xué)生的高階思維，在復(fù)習(xí)課中不光復(fù)習(xí)相關(guān)知識，也要使學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)得到發(fā)展和提升.

關(guān)鍵詞：問題情境;復(fù)習(xí)策略;浮沉條件

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）02-0013-03

基金項目：北京物理學(xué)會2020-2021年度立項課題“基于物理學(xué)史落實物理學(xué)科核心素養(yǎng)的行動研究”（項目編號：WLXH202026）.

作者簡介：孟巖（1980-），男，北京人，本科，中學(xué)一級教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué).

1 問題的提出與解決策略

在傳統(tǒng)的中考物理復(fù)習(xí)模式下，學(xué)生普遍對簡單的知識回憶和重復(fù)訓(xùn)練不感興趣，缺乏高效復(fù)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，導(dǎo)致學(xué)生的復(fù)習(xí)效率不高.解決這個問題需要教師改變原有的復(fù)習(xí)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和興趣.學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，主要是依賴于教師的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法來實現(xiàn)[1].創(chuàng)設(shè)“問題情境”是一種常用的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機的教學(xué)方式，筆者認(rèn)為在復(fù)習(xí)課中也可以采用此種教學(xué)方式.“問題情境”中的“境”，是客觀環(huán)境，“情”則是人的主觀心理.創(chuàng)設(shè)問題情境，需要教師精心設(shè)計一定的環(huán)境條件，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，促進學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題，從而激起學(xué)生疑惑、驚奇、詫異的情感，進而產(chǎn)生一種積極探究的愿望，引發(fā)積極思維[1].

2 浮沉條件復(fù)習(xí)課的復(fù)習(xí)策略

在浮沉條件的復(fù)習(xí)中，重點復(fù)習(xí)物體上浮和下沉的條件，以及浮沉條件的應(yīng)用.如果只是讓學(xué)生直接回憶相關(guān)的知識及應(yīng)用，會降低學(xué)生的復(fù)習(xí)興趣.筆者在準(zhǔn)備這節(jié)課時，用學(xué)生常見的蔬菜，建構(gòu)出了一個在水中清洗蔬菜的生活化情境，在這個大情境下又建構(gòu)出若干個具體的關(guān)于上浮與下沉的小情境.“境”的設(shè)計要能夠引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，進而引發(fā)學(xué)生的積極思考.學(xué)生在認(rèn)知沖突中，利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的浮沉條件的知識，分析出看似不尋常的“境”背后隱藏的規(guī)律，達到學(xué)生的“情”與客觀的“境”的平衡.以上環(huán)節(jié)的設(shè)計，涉及到了浮沉條件的記憶、理解和應(yīng)用，而根據(jù)布魯姆的教育目標(biāo)分類，記憶、理解與應(yīng)用屬于低階思維，我們還需要發(fā)展學(xué)生的高階思維.于是筆者又設(shè)計了第二個大情境，將一個小瓶子放入水中，有的漂浮有的沉底，讓學(xué)生思考如何使漂浮的瓶子下沉，如何使沉底的瓶子上浮.教師提供的輔助器材是多樣的，方法也是相對開放.同時還設(shè)置了一些小障礙.此環(huán)節(jié)的目的是讓學(xué)生駕馭知識，并在分析與操作中發(fā)展學(xué)生分析、評價、創(chuàng)造的高階思維，通過解決問題的“境”引發(fā)學(xué)生駕馭知識的“情”，使學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)得到發(fā)展和提升.

3 浮沉條件復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計

3.1 浮沉條件相關(guān)知識的復(fù)習(xí)

此環(huán)節(jié)中筆者準(zhǔn)備了四個塑料蔬菜模型.有兩個外形相同的綠椒模型和紅椒模型，綠椒內(nèi)部放入適量的沙子，使其能夠在水中沉底.紅椒模型是空心的，使其能夠漂浮在水中.一個空心的土豆模型，在其側(cè)面間隔一定的距離開兩個直徑約3mm的小口，使其放入水中可以漂浮，浸沒水中后一個小孔進水，另一個小孔排氣，可以快速使土豆模型內(nèi)部注滿水，使其沉底.一個空心的洋蔥模型，將其內(nèi)部放入適量的沙子，使其能夠在水中沉底而在鹽水中漂浮.

課上，教師首先創(chuàng)設(shè)一個生活化情境：剛從超市買回來的蔬菜要在水中清洗一下.然后將事先準(zhǔn)備好的四個蔬菜模型分別放入圓柱形大水槽中，呈現(xiàn)出三個具體的問題情境（情境1-1、情境1-2和情境1-3）.三個情境中都設(shè)計出可能與學(xué)生預(yù)測不符的現(xiàn)象，從而引發(fā)積極思考.每個情景的操作與設(shè)計意圖見表1.

教師展示完上述情景后，通過三個問題引發(fā)學(xué)生的思考：（1）你看到了什么現(xiàn)象？（2）哪個現(xiàn)象引起了你的興趣和關(guān)注？（3）關(guān)于這個現(xiàn)象，從浮力的角度出發(fā)，你想知道什么？

對于情境1-1的預(yù)設(shè)，學(xué)生可能會提出為什么同樣大小的青椒模型和紅椒模型一個漂浮而另一個卻沉底呢？然后學(xué)生通過回憶物體浮沉條件的相關(guān)知識，來解釋現(xiàn)象.設(shè)計本環(huán)節(jié)的目的是對浮沉條件的基本知識進行復(fù)習(xí).對于情景1-2的預(yù)設(shè)，學(xué)生可能會提出為什么漂浮的土豆模型又會沉底呢？通過觀察，學(xué)生能夠回答出因為土豆模型進水改變了自身重力，從而使得其重力大于浮力，導(dǎo)致下沉.接下來教師跟進提問：還有什么方法可以使漂浮的物體下沉呢？此問題為后面的情境埋下伏筆.對于情景1-3的預(yù)設(shè)，學(xué)生可能會提問為什么加鹽后洋蔥模型會上??？通過觀察，學(xué)生能夠通過阿基米德原理回答出加鹽后增大了洋蔥模型受到的浮力，從而使浮力大于重力.接下來教師跟進提問：還有什么方法可以使沉底的物體上浮呢？此問題也為后面的情境埋下伏筆.

在以上問題情境中，情境1-1復(fù)習(xí)了浮沉條件，學(xué)生的思維屬于記憶、理解的范疇;情景1-2和1-3中學(xué)生應(yīng)用浮沉條件解釋了物體由漂浮到下沉、由沉底到上浮的具體原因，學(xué)生的思維屬于應(yīng)用、分析的范疇.同時后兩個情境又引導(dǎo)學(xué)生意識到使物體上浮或下沉的方法不止一種.接下來就要訓(xùn)練學(xué)生利用浮沉條件，從多個角度多個方法使沉底的物體上浮，使漂浮的物體下沉，從而實現(xiàn)學(xué)生高階思維的發(fā)展.

3.2 應(yīng)用浮沉條件解決實際問題

教師給每組學(xué)生準(zhǔn)備一個大水槽和一個白色帶蓋的塑料小瓶.一部分小瓶放入液體中會漂浮;一部分小瓶放入液體中會沉底.每組學(xué)生分配的小瓶隨機，同時給學(xué)生準(zhǔn)備了若干其它輔助器材，讓學(xué)生想辦法讓沉底的小瓶上浮，讓漂浮的小瓶下沉.提供的器材有：塑料自封袋、金屬塊、鹽、水、密度計等.設(shè)計的情境與預(yù)設(shè)的學(xué)生操作見表2.

在情境2-1中，讓沉底的小瓶上浮，有增大V排、增大ρ液和減小物體重力等三種方法.此問題是個相對開放的問題.但在器材（1）中，瓶蓋無法打開，所以不方便采用減小重力的方法.而在器材（2）中，小瓶中放入銅柱，使得其平均密度遠大于鹽水的密度，無法采用加入食鹽的方式使其上浮.

在表3中，情境2-2，讓漂浮的小瓶下沉，有減小V排、減小ρ液和增大物體重力等三種方法，此問題也是個相對開放的問題.但是在器材（3）中，沒有合適的減小液體密度的方法，所以不方便采用減小ρ液的方法.而在器材（4）中，由于瓶身較硬，不易發(fā)生形變，所以不方便采用減小V排的方法.

以上這兩個情景中的問題均為相對開放的問題，但同時筆者又設(shè)計出一些困難，使得每組學(xué)生只能用三種實際方法中的兩種來解決問題.這樣設(shè)計的目的是讓學(xué)生在遇到無法實現(xiàn)的條件時，能夠客觀地評價理想方法的可操作性，能夠有意識地轉(zhuǎn)變思路，創(chuàng)造出其它具體可行的方法.以上環(huán)節(jié)的設(shè)計，給學(xué)生提供了運用知識的機會，和創(chuàng)造性解決問題的條件，發(fā)展了學(xué)生分析、評價和創(chuàng)造的高階思維.讓學(xué)生在這種解決問題的“境”下，親身體會到人類掌握知識、駕馭知識的“情”.

以上兩大問題情境只是課堂教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)之一，教師可以繼續(xù)設(shè)計一些實驗或應(yīng)用訓(xùn)練與實驗探究，除了探究浮力大小與液體密度和排液體積的關(guān)系等常規(guī)實驗外，還可以通過創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生探究新的規(guī)律.比如探究物體所受浮力大小與物體形狀的關(guān)系，這個實驗需要學(xué)生分析出在改變形狀的同時如何保證排水體積不變.再比如探究物體所受浮力大小與液體溫度的關(guān)系，這個實驗如果選用同種液體，在改變溫度的前提下，液體的密度也會隨之改變.如何在改變液體溫度的前提下又要讓液體密度不變呢？這就需要學(xué)生借助已有知識，深入思考，從而利用加鹽的方式使得兩杯溫度不同的水，其密度卻相等.而判定密度是否相同又用到了密度計，關(guān)于密度計，又可以通過創(chuàng)設(shè)問題情境，設(shè)計出一系列問題和實驗.關(guān)于應(yīng)用訓(xùn)練，可以讓學(xué)生分析潛水艇、深潛器上浮和下沉的原理和具體操作.通過以上環(huán)節(jié)的設(shè)計，可以構(gòu)成一節(jié)或兩節(jié)完整的浮力復(fù)習(xí)課.

4 結(jié)束語

初三總復(fù)習(xí)的時間大約占據(jù)了整個初三第二學(xué)期的時間，在這一個學(xué)期的復(fù)習(xí)中，如果只是采用傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)模式，不僅學(xué)生學(xué)習(xí)低效，學(xué)生的思維也沒有得到更好的發(fā)展.在平時的新授課中，我們可能為了教學(xué)進度而沒有對學(xué)生的思維進行更加深入的訓(xùn)練.而初三總復(fù)習(xí)這段不算短的時間內(nèi)，我們是大有可為的.通過創(chuàng)設(shè)“問題情境”的方式，引起學(xué)生認(rèn)知的沖突，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力，讓學(xué)生在利用所學(xué)知識解決實際問題的過程中，達到高效復(fù)習(xí)的目的.同時為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問題、運用知識的機會，和創(chuàng)造性解決問題的條件，發(fā)展了學(xué)生的高階思維，滲透了學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生親身體驗到人類駕馭知識、運用知識的自豪感.學(xué)生除了鞏固知識以外，還收獲了自信，更收獲了思維上的飛躍.

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（收稿日期：2020-09-02）