問(wèn)題引導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)助力 提高課堂互動(dòng)的有效性

鄭志權(quán)

摘要：以魯科版“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)為例，探討怎樣在問(wèn)題引導(dǎo)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)提高師生課堂互動(dòng)的有效性，進(jìn)而提升教學(xué)效果.

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}引導(dǎo);實(shí)驗(yàn)助力;師生互動(dòng);自由落體運(yùn)動(dòng)

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2022）03-0089-03

1 問(wèn)題的提出

隨著高中物理新課程改革的推進(jìn)和實(shí)施，針對(duì)教師原來(lái)的教學(xué)理念有較大變化，要求學(xué)生積極主動(dòng)參與教學(xué)全過(guò)程，倡導(dǎo)“通過(guò)解決問(wèn)題去學(xué)習(xí)”，教師在教學(xué)過(guò)程再也不是簡(jiǎn)單把知識(shí)復(fù)制和粘貼者，課堂教學(xué)方式也應(yīng)該從單方向灌輸變?yōu)槎喾较蚧?dòng)，必須呈現(xiàn)出課堂教學(xué)方式多種多樣，充分發(fā)揮學(xué)生個(gè)性，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力.可是師生互動(dòng)方面還存在一些不滿意的問(wèn)題，這種現(xiàn)象還經(jīng)常出現(xiàn)物理課堂教學(xué)，例如在物理課堂教學(xué)過(guò)程師生互動(dòng)主要表現(xiàn)為以師生一起觀看文字材料和實(shí)驗(yàn)的視頻，交流活動(dòng)毫無(wú)目的，偏離主題，只追求場(chǎng)面熱鬧，忽視交流互動(dòng)過(guò)程和科學(xué)思維方法，課堂活動(dòng)和教學(xué)目標(biāo)不能很好相結(jié)合，學(xué)生的活動(dòng)目標(biāo)導(dǎo)向不明確，課堂師生互動(dòng)效果不理想，僅停留在表層互動(dòng)，不是真正意義上深層次互動(dòng)，只是為互動(dòng)而互動(dòng).針對(duì)這情況，筆者根據(jù)日常教學(xué)實(shí)踐，以魯科版“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)為例，就如何通過(guò)問(wèn)題聚焦，實(shí)驗(yàn)探究來(lái)提升互動(dòng)的有效性進(jìn)行總結(jié)和提煉，談?wù)勛约旱挠^點(diǎn).

2 提高課堂互動(dòng)有效性的措施

2.1 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，導(dǎo)入課題，激發(fā)學(xué)習(xí)樂(lè)趣

生動(dòng)有趣的真實(shí)情境，能激發(fā)學(xué)習(xí)樂(lè)趣，開(kāi)始上課時(shí)，老師高高舉起一張精美的校慶紀(jì)念簽說(shuō)：誰(shuí)能在老師放開(kāi)紀(jì)念簽的瞬間，誰(shuí)能抓到它，就把紀(jì)念簽送給誰(shuí)，學(xué)生爭(zhēng)先恐后參加，最終一位反應(yīng)敏捷同學(xué)獲得這張紀(jì)念簽，活動(dòng)完成后，緊接著老師又拿出一把“動(dòng)過(guò)手腳”直尺，幾位蠢蠢欲動(dòng)的學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)中來(lái)，老師都能快速說(shuō)出學(xué)生的反應(yīng)時(shí)間，許多學(xué)生感到驚奇，老師適當(dāng)時(shí)候告訴學(xué)生真相，這是一把標(biāo)有時(shí)間的尺子.老師緊接著又拋出如下問(wèn)題要求學(xué)生思考：（1）人的反應(yīng)時(shí)間和直尺下落的時(shí)間有何關(guān)系？（2）怎樣利用尺子下落的距離計(jì)算出尺子下落的時(shí)間？ 學(xué)生經(jīng)過(guò)思考很容易回答出問(wèn)題（1）直尺下落至被抓住這段時(shí)間直尺一直在做運(yùn)動(dòng)，因此直尺運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和人的反應(yīng)的時(shí)間相等.對(duì)于問(wèn)題（2）學(xué)生卻不知道怎樣分析.

課堂上為使學(xué)生搞清楚上述問(wèn)題（2），緊接著充分利用智能手機(jī)慢動(dòng)作錄像功能，以及希沃白板同屏視頻回放，進(jìn)行以下幾個(gè)活動(dòng)，活動(dòng)1：取兩張面積一樣A4紙（輕）和金屬片（重），從相同高度同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放，學(xué)生通過(guò)認(rèn)真仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)先落地是重的金屬片.老師接著問(wèn)：重的物體一定先落地嗎？活動(dòng)2：取一張A4紙揉成一團(tuán)和一張面積相同金屬片（重），從相同高度同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放，學(xué)生通過(guò)認(rèn)真仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)先落地是紙團(tuán)（輕）.活動(dòng)3：取一張厚且大的紙和薄且小的紙，把兩張紙都揉成一團(tuán)，二者從相同高度同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放，學(xué)生通過(guò)認(rèn)真仔細(xì)觀察， 發(fā)現(xiàn)兩紙團(tuán)幾乎一起落地.因此可得出：輕重的物體下落一樣快.

評(píng)析本節(jié)課充分利用智能手機(jī)慢動(dòng)作錄像功能，以及希沃白板同屏視頻回放開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，這樣的實(shí)驗(yàn)更直觀，可視性強(qiáng)，學(xué)生容易接受，因此師生課堂互動(dòng)更加順利，更加輕輕松松獲得統(tǒng)一認(rèn)識(shí).

2.2 問(wèn)題剖析，師生互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)

在建構(gòu)知識(shí)過(guò)程中，可以根據(jù)高中生認(rèn)知水平以及高中物理知識(shí)的邏輯關(guān)系，化教學(xué)大目標(biāo)為層層遞進(jìn)的小目標(biāo)，教師拋出螺旋式上升問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題對(duì)知識(shí)加深理解，能積極主動(dòng)學(xué)習(xí)而不是被動(dòng)學(xué)習(xí)，同時(shí)學(xué)生的思維在問(wèn)題的解決中得到循序漸進(jìn)發(fā)展，讓師生互動(dòng)針對(duì)性更強(qiáng)，效率更高.

老師在這時(shí)緊接著問(wèn)： “到底什么因素影響物體下落快慢呢？”有一部分學(xué)生說(shuō)“可能用手沒(méi)辦法做到同時(shí)下落”，也有一部分學(xué)生說(shuō)“空氣阻力影響”，老師又接著問(wèn)：若排除空氣阻力影響，不同物體下落一樣快嗎？將是一種什么樣的運(yùn)動(dòng)呢？”學(xué)生開(kāi)始嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，要保證靜止開(kāi)始同時(shí)下落采用什么辦法呢？生1：兩物體抓在同一邊手.生2：兩物體放在一塊板上，板抽出時(shí)，兩物體就一起下落.生3：電磁鐵會(huì)吸鐵，這樣可以通過(guò)開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電磁鐵就不吸引鐵，保證兩物體就能同時(shí)下落.生4：可以用一小鐵塊和沾有鐵粉羽毛做實(shí)驗(yàn).師：如何解決空氣影響？學(xué)生很快想到抽真空.經(jīng)過(guò)剛才大家討論，教師和學(xué)生就一起做定性實(shí)驗(yàn).開(kāi)始時(shí)把牛頓管空氣抽走一些，然后空氣再抽一些的，最后抽成接近真空的，通過(guò)觀看手機(jī)慢動(dòng)作視頻回放，老師緊接著讓同學(xué)們欣賞在世界最大真空實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵球和羽毛的自由落體運(yùn)動(dòng)的精彩震撼的錄像.

評(píng)析本節(jié)課有意留出足夠時(shí)間給學(xué)生，學(xué)生自己提出新問(wèn)題，又自己解決這些問(wèn)題，讓學(xué)生真實(shí)想法得到充分展示，在愉快師生互動(dòng)交流中不知不覺(jué)完成教學(xué)任務(wù).

2.3 問(wèn)題引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)助力，培育探究能力

老師趁熱打鐵接著問(wèn)：“自由落體運(yùn)動(dòng)有什么規(guī)律？”學(xué)生們馬上都踴躍繼續(xù)探究，一部分學(xué)生聯(lián)想到使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)方法來(lái)探究，有部分學(xué)生感覺(jué)這種方法不夠簡(jiǎn)便，可以用手機(jī)拍照記錄，…… 鑒于經(jīng)過(guò)討論基礎(chǔ)上，教師課堂上慢慢引導(dǎo)學(xué)生可以做如下定量實(shí)驗(yàn)：如圖1（a）所示，將手機(jī)放在固定位置，打開(kāi)錄像功能，而后由靜止釋放小球，使其沿著直尺邊緣下落.這樣利用手機(jī)視頻記錄物體自由下落的軌跡，不但避免運(yùn)動(dòng)時(shí)間短 ，不便于學(xué)生觀察，而且可以利用回放、暫停功能記錄物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)空信息，能比較精確地計(jì)算出物體的加速度，得出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律. 實(shí)驗(yàn)得到如圖1（b）所示的小球運(yùn)動(dòng)的軌跡圖片，下落的距離標(biāo)注在了圖象中（單位：cm），兩個(gè)小球影像的時(shí)間間隔相同均為t=0.04s.

根據(jù)已學(xué)過(guò)知識(shí)求加速度，方法1：計(jì)算出相鄰相等時(shí)間的位移的差值，若差值近似相等，物體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，然后再利用逐差法求加速度大小.方法2：先利用時(shí)間中點(diǎn)的速度等于這段時(shí)間平均速度，求各點(diǎn)的速度，畫(huà)出v-t圖像，如果圖像是一條斜直線，物體運(yùn)動(dòng)就是勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可以求得圖像斜率，斜率就是加速度大小.當(dāng)今科學(xué)技術(shù)水平日新月異，智能手機(jī)功能越來(lái)越強(qiáng)大，老師可以利用智能手機(jī)傳感器應(yīng)用程序-Phyphox功能中Acceleration（withoutg）的軟件可測(cè)量加速度大小，利用該軟件會(huì)顯示X-Y-Z三個(gè)方向加速度大小，Y方向代表手機(jī)長(zhǎng)邊方向的加速度，根據(jù)Y方向數(shù)據(jù)，手機(jī)下落過(guò)程加速度大約為10m/s2.

教學(xué)中也應(yīng)該大力培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，并且滲透科學(xué)思維方法，老師可以通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)，再現(xiàn)伽利略探索自由落體的過(guò)程.

問(wèn)題1：伽利略反駁亞里士多德的觀點(diǎn)用什么方法？讓學(xué)生思考，嘗試說(shuō)一說(shuō)，最后老師才介紹伽利略利用歸謬法（邏輯推理）推翻亞里士多德錯(cuò)誤的觀點(diǎn).

問(wèn)題2.伽利略的“均勻”假設(shè)又是什么？是速度還是位移“均勻”的假設(shè)呢？他認(rèn)為前者正確.關(guān)于速度又隨什么量均勻變化呢？他提出速度隨時(shí)間或隨位移均勻變化的兩個(gè)猜想.之后通過(guò)數(shù)學(xué)演算（邏輯推理）肯定前一種猜想.

問(wèn)題3：他又如何開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證自己猜想呢？伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律碰到困難是什么？他又如何解決呢？伽利略當(dāng)時(shí)基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果又進(jìn)行合理外推說(shuō)得出了自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，他這種巧妙的研究方法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和思維能力起到重要的引領(lǐng)示范作用.

評(píng)析教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題，不是簡(jiǎn)單把實(shí)驗(yàn)直截了當(dāng)告訴學(xué)生，而是師生互動(dòng)一起研究，在操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程不斷逐步完善.使全體學(xué)生不但要獨(dú)立思考，而且又合作交流，探究靈感往往在思維碰撞中迸出來(lái).學(xué)生經(jīng)過(guò)親身體驗(yàn)，真實(shí)感悟到：什么運(yùn)動(dòng)叫作自由落體運(yùn)動(dòng).

3 研究總結(jié)及反思

3.1 加強(qiáng)課堂互動(dòng)方向性

問(wèn)題引導(dǎo)是教學(xué)中根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和物理核心素養(yǎng)，教學(xué)目標(biāo)往往是抽象的、泛泛的，科學(xué)創(chuàng)設(shè)一系列細(xì)化，方向性明確，針對(duì)性強(qiáng)的問(wèn)題情境，呈現(xiàn)在學(xué)生面前是將要學(xué)習(xí)內(nèi)容的問(wèn)題串.通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題引導(dǎo)，操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)助力，真正提高了物理課堂的互動(dòng)性以及學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn).

3.2 促進(jìn)課堂互動(dòng)形式多樣性

在教學(xué)過(guò)程，要保持適當(dāng)有一定質(zhì)量互動(dòng)，讓學(xué)生間以及師生間交流頻繁，互動(dòng)從多方面開(kāi)展，多方位互動(dòng)，才能使學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的團(tuán)隊(duì)合作重要性以及鉆研精神必備性，這樣不但牢固掌握知識(shí)，而且科學(xué)素養(yǎng)方方面面得到有效提升.

3.3 提高課堂互動(dòng)的有效性

使用這種教學(xué)方式，能很好克服課堂互動(dòng)重結(jié)果，輕過(guò)程傳統(tǒng)的課堂互動(dòng)形式，讓學(xué)生積極主動(dòng)參與物理概念和規(guī)律形成全過(guò)程.教師要大膽讓學(xué)生去嘗試實(shí)驗(yàn)，在矛盾中找到問(wèn)題核心，找到解決問(wèn)題的方法，思維的方式得以創(chuàng)新，努力培養(yǎng)學(xué)生深度思維習(xí)慣，處理好這三者之間關(guān)系，問(wèn)題是教學(xué)核心，實(shí)驗(yàn)探究是措施，有效互動(dòng)是歷程，終極目標(biāo)是提升教學(xué)效果， 切實(shí)提升學(xué)生各方面的能力.

總之，問(wèn)題引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)助力，很好的激活了高中物理課堂.實(shí)踐中為更好的獲得預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)做好充分的教學(xué)準(zhǔn)備，圍繞教學(xué)內(nèi)容積極聯(lián)系學(xué)生的生活創(chuàng)設(shè)趣味性問(wèn)題情境，并為學(xué)生展示相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生思考、探究，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)的參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中來(lái).如此開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)不僅能夠構(gòu)建和諧的師生關(guān)系，而且能夠獲得事半功倍的教學(xué)效果，應(yīng)結(jié)合教學(xué)實(shí)際加以針對(duì)性的借鑒.

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