趙東明
摘? 要:問題鏈?zhǔn)墙處煘橐龑?dǎo)學(xué)生思考而設(shè)計(jì)的問題組。文章基于初中物理教學(xué)內(nèi)容,分別論述了教師在導(dǎo)入、講解和練習(xí)環(huán)節(jié)可以設(shè)計(jì)的問題鏈類型,力圖培養(yǎng)學(xué)生對物理知識的思考和認(rèn)知能力,提高初中物理教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:初中物理;問題鏈;思維引導(dǎo)
學(xué)貴知疑,大疑大進(jìn),小疑小進(jìn)。學(xué)生在教學(xué)過程中產(chǎn)生的疑問是教師教學(xué)的導(dǎo)向,更是學(xué)生進(jìn)步的方向。初中物理教師要了解學(xué)生的學(xué)情,以學(xué)生的問題為中心開展課堂教學(xué)。問題鏈?zhǔn)墙?gòu)以問題為中心的課堂教學(xué)的法寶,指將學(xué)科知識設(shè)計(jì)為一個或多個問題組,讓學(xué)生在思考和解決問題的過程中發(fā)展問題意識、建構(gòu)新知并提高問題解決能力。問題鏈的類型多樣,如引入性問題鏈、探究性問題鏈、遞進(jìn)式問題鏈、轉(zhuǎn)換性問題鏈、遷移性問題鏈等。不同的問題鏈具有不同的作用。據(jù)此,教師可以將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生學(xué)情相結(jié)合,在不同的教學(xué)環(huán)節(jié),根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)多樣化的問題鏈,引導(dǎo)學(xué)生思考并解決問題,建構(gòu)物理新知,提高初中物理教學(xué)質(zhì)量。
一、導(dǎo)入環(huán)節(jié):設(shè)計(jì)引入性問題鏈
引入性問題鏈指教師為引入教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的一組問題。有效的引入性問題鏈可以調(diào)動學(xué)生思考的積極性,使其全神貫注于物理知識的學(xué)習(xí),為深入探究物理新知奠定基礎(chǔ)。
例如,在教學(xué)人教版《義務(wù)教育教科書·物理》八年級下冊(以下統(tǒng)稱“教材”)“浮力”這節(jié)課時(shí),為了使學(xué)生理解“浮力的方向”相關(guān)的問題,教師可以先在教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境:將一個乒乓球放入玻璃水缸中。然后設(shè)計(jì)引入性問題鏈。
問題1:將乒乓球壓入水中,再放手,會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象?為什么?
問題2:漂浮在水面上的乒乓球受到了幾個力的作用?
問題3:平衡力相關(guān)的知識可以分析水面上乒乓球的受力情況嗎?
問題4:在這個過程中(將乒乓球壓入水中,再放手,乒乓球漂浮在水面上),施力物體是誰?力的方向是怎樣的?
浮力的方向是本節(jié)課的難點(diǎn)。在導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,展示直觀現(xiàn)象,并就此提出問題。在問題鏈的作用下,學(xué)生審視實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并遷移生活經(jīng)驗(yàn),分析放手后乒乓球的運(yùn)動情況、乒乓球向上或向下運(yùn)動的原因、浮在水面的乒乓球的受力情況、施力物體和力的方向。學(xué)生從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì),逐漸認(rèn)知浮力的方向。部分學(xué)生可能由于片面性思考而產(chǎn)生問題:浮力的方向都是向上的嗎?對此,教師可以組織實(shí)驗(yàn)探究活動,引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作,驗(yàn)證浮力的方向,借此推動課堂教學(xué)發(fā)展。
二、講解環(huán)節(jié):設(shè)計(jì)多樣化問題鏈
1. 探究性問題鏈
探究性問題鏈指教師設(shè)計(jì)的培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)能力的一組問題??茖W(xué)探究過程大致包括提出問題,建立猜想,設(shè)計(jì)方案,獲取事實(shí)與證據(jù),得出結(jié)論,交流和評價(jià)??茖W(xué)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要方式,亦是發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要途徑,在物理教學(xué)中起著重要作用。教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合物理教學(xué)內(nèi)容與科學(xué)探究過程設(shè)計(jì)探究性問題鏈,講解物理問題,使學(xué)生建構(gòu)全面、系統(tǒng)的物理知識體系。
例如,在教學(xué)教材“壓強(qiáng)”這節(jié)課時(shí),教師展示圖片:茫茫雪地中的兩個人,對雪地的壓力是差不多的,但是站在雪地上的人陷到雪地里了,站在滑板上的卻沒有。基于此,教師結(jié)合影響壓力作用效果的因素與科學(xué)探究過程,設(shè)計(jì)探究性問題鏈。
問題1:從圖片中可以看出,壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)?
在此問題的作用下,學(xué)生審視圖片,提出猜想,如壓力的作用效果可能不只與壓力大小有關(guān)。
問題2:從剛才的圖片中大家有哪些發(fā)現(xiàn)?
受到問題的驅(qū)動,學(xué)生觀看圖片,發(fā)現(xiàn):直接站在雪地上的人,腳與雪地面的接觸面較小,很容易陷入雪中;滑板與雪地面的接觸面較大,人站在滑板上不容易陷入雪中。
問題3:在探究兩個不同因素對壓力作用效果的影響時(shí),可以使用什么樣的方法?
在問題的驅(qū)動下,學(xué)生遷移物理認(rèn)知,聯(lián)想到控制變量法。
問題4:可以用什么來反映壓力的作用效果?
部分學(xué)生聯(lián)系本節(jié)課內(nèi)容,試著作答——物體的變形程度。
問題5:根據(jù)猜想,大家可以設(shè)計(jì)什么實(shí)驗(yàn)方案?選用什么實(shí)驗(yàn)材料?如何操作?
借助問題,學(xué)生遷移實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)與小組成員交流,確定實(shí)驗(yàn)器材,如壓力小桌、砝碼、海綿等。同時(shí),學(xué)生積極討論,探尋實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)1:將壓力小桌放在海綿上(桌腿壓在海綿上);實(shí)驗(yàn)2:在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上,將砝碼放到壓力小桌上;實(shí)驗(yàn)3:將壓力小桌倒放在海綿上(桌面壓在海綿上),并將砝碼放在壓力小桌上。在不同情況下,觀察海綿的變形情況。
問題6:通過實(shí)驗(yàn),大家可以得出什么結(jié)論?
學(xué)生與小組成員合作交流,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)2中海綿的變形效果比實(shí)驗(yàn)1明顯。實(shí)驗(yàn)1中海綿的變形效果比實(shí)驗(yàn)3明顯。由此得出結(jié)論:影響壓力作用效果的因素有壓力和受力面積。
在解決問題的過程中,學(xué)生自覺進(jìn)行了科學(xué)探究,積極思考,產(chǎn)生各種觀點(diǎn),并與他人交流,深化觀點(diǎn),逐漸解決問題,掌握本節(jié)課知識,鍛煉了學(xué)生的思維能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力等。
2. 遞進(jìn)式問題鏈
遞進(jìn)式問題鏈?zhǔn)且灾R間的邏輯關(guān)系為基礎(chǔ),按照從特殊到一般的原則設(shè)定的一組問題。遞進(jìn)式問題契合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和思維情況,便于學(xué)生發(fā)揮自主性,逐漸解決問題,掌握知識。因此,教師可以依據(jù)知識間的聯(lián)系及學(xué)生的認(rèn)知情況,遵循由特殊到一般的原則,分解某個知識點(diǎn),設(shè)計(jì)出有聯(lián)系的問題鏈,借此降低學(xué)習(xí)難度,促使學(xué)生積極探究。
例如,在教學(xué)教材“力”這節(jié)課時(shí),教師通過分析教材,確定“力的概念”是本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。力的概念是具有抽象性的內(nèi)容。學(xué)生在形象思維的影響下,往往通過與直觀事物互動逐步建構(gòu)認(rèn)知。立足于此,教師設(shè)計(jì)遞進(jìn)式問題鏈。之后,在新知講解環(huán)節(jié),教師依據(jù)教學(xué)需要,在交互式電子白板上展現(xiàn)馬拉車的畫面,并用生動的語言進(jìn)行描述,將學(xué)生帶入直觀場景中。在此之際,教師設(shè)計(jì)如下問題鏈。
問題1:在此畫面中,馬在做什么?
在視覺作用下,學(xué)生很容易給出答案:馬在拉車。
問題2:馬在拉車時(shí)用了力。在生活中,大家見過哪些與之類似的現(xiàn)象?
學(xué)生紛紛遷移生活經(jīng)驗(yàn),描述各種事例,如拉著行李箱前進(jìn)、抬起課桌等。
問題3:這些事例有哪些共同之處?
在問題的驅(qū)動下,學(xué)生回顧所有事例,并有針對性地進(jìn)行分析,有所發(fā)現(xiàn):所有事例中都是物體A作用于物體B;物體B的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化。
問題4:物理上的力是什么?
學(xué)生進(jìn)行思考,從物理的角度分析和歸納物理上的力的特點(diǎn),試著總結(jié)力的概念,即力是使物體改變運(yùn)動狀態(tài)的外因。
在學(xué)生自覺表述力的概念后,教師結(jié)合物理教材內(nèi)容,用規(guī)范的語言描述力的概念。
由此可見,教師設(shè)計(jì)、應(yīng)用遞進(jìn)式問題鏈,可以使學(xué)生獲得研究問題的經(jīng)驗(yàn),透過直觀的生活現(xiàn)象逐漸得出物理結(jié)論,理解物理概念,由此建構(gòu)深刻認(rèn)知。在解決問題的過程中,學(xué)生積極思考,鍛煉了思維能力和歸納總結(jié)能力等。
3. 轉(zhuǎn)換性問題鏈
轉(zhuǎn)換性問題鏈指教師聯(lián)系學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),轉(zhuǎn)換設(shè)問的方向或提問的方式,設(shè)計(jì)有助于學(xué)生突破思維瓶頸的一組問題。學(xué)生在思考物理問題時(shí)經(jīng)常會遇到瓶頸,教師可以設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換性問題鏈,將陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,從而降低問題解決難度,促使學(xué)生遷移解決問題的經(jīng)驗(yàn),逐漸了解問題的本質(zhì),升華物理知識認(rèn)知。
例如,在教學(xué)教材“動能和勢能”這節(jié)課時(shí),許多學(xué)生在探究“動能大小的影響因素”時(shí)陷入如“無法表示出小球的動能大小”的困境。在此前的教學(xué)中,學(xué)生已經(jīng)掌握了“物體可以對外做功,則物體存在能量”的知識點(diǎn)。據(jù)此,教師可以循序漸進(jìn)地設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換性問題。
問題1:動能是什么?動能和能量有怎樣的關(guān)系?
在此問題的驅(qū)動下,學(xué)生轉(zhuǎn)換思路,思考動能與能量的關(guān)系。
問題2:一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。那么我們要如何判斷小球的動能大???
借此問題,教師引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)“小球推動木塊”,讓學(xué)生觀察、分析木塊被推出的距離,以判斷小球的動能大小。
問題3:在現(xiàn)實(shí)生活中,哪些現(xiàn)象可以說明具有動能的物體可以對外做功?
學(xué)生可能聯(lián)想到:風(fēng)力吹動帆船前進(jìn),急速的水流沖擊發(fā)電機(jī)的旋葉,等等。
問題4:在“小球推動木塊”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越明顯越有利于觀察。那么,運(yùn)動的小球?qū)κ裁次矬w的做功現(xiàn)象會比較明顯?當(dāng)木塊被推得遠(yuǎn)時(shí),表示小球的動能是越大?還是越???
學(xué)生觀察木塊移動的距離,發(fā)現(xiàn)木塊移動得越遠(yuǎn),表示小球做的功越多,這說明小球具有很大的動能。
通過應(yīng)用轉(zhuǎn)換性問題鏈,學(xué)生及時(shí)轉(zhuǎn)換探究思路,遷移已有認(rèn)知,著力探究物理新知,借此實(shí)現(xiàn)了意義建構(gòu),同時(shí)發(fā)展了思維能力和問題解決能力,有利于提高物理學(xué)習(xí)水平。
三、練習(xí)環(huán)節(jié):設(shè)計(jì)遷移性問題鏈
練習(xí)環(huán)節(jié)是學(xué)生遷移課堂認(rèn)知于新情境解決問題的活動。通過練習(xí),學(xué)生可以學(xué)以致用,增強(qiáng)對所學(xué)知識的理解。遷移性問題鏈指教師以學(xué)生所學(xué)的理論知識為基礎(chǔ),為使學(xué)生理解理論知識的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用情境而設(shè)計(jì)的一組問題。有效的遷移性問題鏈可以使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題情境的聯(lián)系,融會貫通,應(yīng)用所學(xué)知識。
例如,在教學(xué)教材“杠桿”這節(jié)課后,學(xué)生學(xué)習(xí)了杠桿的五要素及其尋找方法?,F(xiàn)實(shí)生活中有許多與杠桿有關(guān)的現(xiàn)象,教師可以將其與學(xué)情相結(jié)合,先展示空調(diào)外機(jī)示意圖(如圖1),再設(shè)計(jì)遷移性問題。
[室
外
機(jī)][圖1]
問題1:按照圖1的方式將空調(diào)外機(jī)懸掛在室外墻壁上,為什么空調(diào)外機(jī)掉不下來?
面對此問題,大部分學(xué)生無法直接解決。于是,教師提出第二個問題。
問題2:圖中的三角形支架,相當(dāng)于我們學(xué)過的哪個物理模型?
通過這兩個問題,學(xué)生遷移物理認(rèn)知容易聯(lián)想到杠桿,教師再繼續(xù)提問。
問題3:怎樣看出是杠桿?
在問題的作用下,學(xué)生試著作圖,畫出力和力臂,借此在真實(shí)情境中識別杠桿。同時(shí),學(xué)生借助圖形,找尋支點(diǎn)和力臂,感受杠桿模型的本質(zhì)。
問題4:杠桿有五要素。圖中杠桿的五要素在什么位置?
綜合如上問題,學(xué)生在圖中標(biāo)注支點(diǎn)、動力、阻力、動力臂、阻力臂。
教師設(shè)計(jì)遷移性問題鏈不僅使學(xué)生及時(shí)應(yīng)用了課堂所學(xué),解決了生活中的物理問題,還使學(xué)生積累了生活經(jīng)驗(yàn),發(fā)展了物理應(yīng)用能力和問題解決能力,有利于提高課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量。
總之,有效的問題鏈,貫穿物理課堂教學(xué)始終,推動物理課堂教學(xué)發(fā)展,有利于學(xué)生體驗(yàn)多樣活動,不斷解決問題,掌握物理知識,發(fā)展物理核心素養(yǎng)。對此,在實(shí)施初中物理教學(xué)時(shí),教師要立足問題之于思維的重要性,聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情,有策略地設(shè)計(jì)不同類型的問題鏈。通過引入性問題鏈調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使其進(jìn)入物理課堂,為進(jìn)行深入探究做好準(zhǔn)備;通過探究性問題鏈驅(qū)動學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,借助實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)物理結(jié)論;通過遞進(jìn)性問題鏈促使學(xué)生審視、分析生活現(xiàn)象,扎實(shí)掌握物理概念;通過轉(zhuǎn)換性問題鏈幫助學(xué)生突破思維障礙,順利地進(jìn)行探究,解決物理問題,建構(gòu)良好認(rèn)知;通過遷移性問題鏈促使學(xué)生靈活應(yīng)用物理所學(xué),解決實(shí)際問題,加深對知識的理解。此外,在解決不同問題之際,學(xué)生會發(fā)揮科學(xué)思維、科學(xué)探究的作用,便于在掌握知識的同時(shí),發(fā)展物理核心素養(yǎng),切實(shí)增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)效果。
參考文獻(xiàn):
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