物理探究式教学中情景问题创设的策略

摘要：情景问题的创设是探究式教学实施的关键。本文提出在科学探究课的主要环节上把握情景问题创设的方法：引课时，设置冲突和悬念；猜想与假设时用实验方法和理论分析方法引导学生进行科学猜想：探究过程中根据知识的逻辑性和认知的层次性，层层创设问题情景进行探究；知识的同化过程注重围绕新知识的应用和联系两方面进行情景创设。目的是使科学探究课更有效地实施。

关键词：探究式教学；问题情景；创设；策略

探究式教学是一个重要的教学方式，在探究式教学中。引导学生自主地参与探究活动是探究式教学的重要特点。探究式教学并不一定要严格按七个环节程序进行。其关键是要在探究式教学的重要环节上，教师能创设好新鲜的问题情景，促使学生由疑惑而提出问题，进而引发学生进行探究活动。那么，如何在探究式教学中创设问题情境呢?本人根据科学探究课的特点，依据认知理论结合自己多年的课改实践，提出几个探究式教学问题情景创设的方法，以利科学探究课更有效地实施。

一、设置冲突和悬念，提出问题情境

科学探究课一开始首先就是要提出问题，引课时创设问题情境的主要方法有两种：第一种是创设认知冲突。根据皮亚杰的认知论，学生的学习是在原有知识经验的基础上，通过不断地与新信息进行交汇、碰撞，让学生在前后矛盾的强烈冲突中产生疑惑，提出问题，从而引起学生探究问题的动机和兴趣。教师依据这个认知的第一个冲突创设情境，使学生情不自禁地投入到学习过程中。例如，“动量定理”一节，可以这样设置情景：面对飞来的足球和铅球，如果它们的速度相同，我们可以用头顶足球，却不能碰铅球；速度很大的乒乓球打在人身体上不会使人受伤。而鹅卵石打到人身上却会使人受伤。这是为什么?再如。“瞬时速度”一节教学时。可设计这样问题引入：摩托车驾驶员骑车从家里出发，经10min开出8km撞伤了一个骑自行车的人，交通警察通过测量对驾驶员说：“这条公路上的时速限制为50km/h。你超速违章了。驾驶员辩解说：“我的车速是v=8x10³m／600s=13.3m／s=48km／h，我的车没有超速”。你们怎么认为?通过这样的问题有效激发，就使新、旧知识产生强烈的冲突。”

第二种是巧设悬念。悬念的奥妙在于它能尽快集中学生的注意力，激发学生的求知欲望。例如，在“压强应用”一节中，采用动画课件，课题是“毛毛虫该怎么办?”课件展示的是毛毛虫陷进沼泽地正在下沉，情况万分危急，请你为毛毛虫出主意。这样的悬念引入就极大地激发了学生探究问题的热情。

二、探求科学猜想环节中的问题情景创设

猜想与假设是科学探究课的一个重要环节，教师和学生往往把握不好，这也是目前课改中较难攻克的问题，教师需要一套科学有效的方法来引导学生进行猜想。

首先要让学生明确猜想什么。猜想就是要针对研究的课题。猜想问题的成因或猜想研究的结果可能是什么。其次要教会学生猜想的方法。猜想与假设的过程其实和科学研究一样有两种基本方法：第一种是“实验方法”，有以下几个步骤：(1)明确研究本课题的目的和要求。(2)大胆地进行“科学猜想”。(3)对猜想结果进行讨论，去繁求精。第二种是“理论分析方法”，有以下步骤：(1)有关物理概念定义的阐述。(2)定义中关键词的分析。(3)针对定义中的关键词进行猜想。(4)对猜想进行结果讨论，去伪存真，去繁求精。围绕这两种方法对学生的猜想与假设的可能性进行引导，使之合乎科学合理的分析、推理、比较，形成假设问题情景。

例如：“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”一节中，要引导学生抓住“电磁铁是通电的，通电时有磁性，断电时无磁性”和“电磁铁是由一匝匝的漆包线组成的”，这两个猜想的基础，然后来猜出“电磁铁的磁性强弱”可能与“电流大小”和“匝数的多少”这两个因素有关，进而引导学生运用控制量法来分析。要看其中的一个因素能否影响电磁铁的磁性，就要对另一个变量进行限制。最后形成合理的假设：在电磁铁线圈的匝数一定条件下，如果通过电磁铁的电流越大，则电磁铁的磁性越强；在通过电磁铁的电流一定的条件下，如果电磁铁线圈的匝数越多，则电磁铁的磁性就越强。再如，在研究滑动摩擦力方向问题时，先对“滑动摩擦力总是与物体的相对运动方向相反”这个结论进行科学分析。教师抓住“相对运动”和“总是”关键词，引导学生在相互接触的两个物体速度大小、方向各种可能性猜想几种情景：让物体放在水平传送带上，①物体静止；②物体初速与传送带同向，但小于传送带的速度；③物体初速与传送带同向，但大于传送带的速度；④物体初速与传送带同向，但等于传送带的速度；⑤物体初速与传送带反向，但小于传送带的速度；⑥物体初速与传送带反向。但大于传送带的速度；⑦物体初速与传送带反向。但等于传送带的速度。学生通过以上猜想的情景。就很容易进人下步的探究活动中去了。

三、探究过程的问题情景创设

探究过程是科学探究课的核心环节，也是目前课改中教师们很注重的问题。笔者常用两种方法进行情景创设。

第一种方法，设制认识冲突，实现知识的顺应。认知论认为知识的形成是新、旧知识顺应的过程，探究过程必须创设这一认知冲突的情景进行科学探究。例如“物体浮沉条件”这节课，可通过演示实验创设两个认知冲突：冲突(1)取出体积相等的实心铝块和实心铁块，问哪个重。而后分别放人水和水银中让学生注意观察。实验结果与学生头脑中形成的“重的物体下沉，轻的物体上浮”的原有知识结构产生了矛盾，认识冲突产生了。冲突(2)取出体积相等的木块和铁块，用双手压下使它们都浸没在水中时，问它们所受浮力的大小关系如何?而后同时放开双手，学生看到木块在水中上浮，铁块在水中下沉，学生就会去思考物体浮沉的真正原因，这时教师可设计学生亲自动手，观察鸡蛋在盐水中的浮沉情况。学生边实验(通过盐水中分别加入清水和食盐，改变盐的密度)、边观察(观察鸡蛋在盐水中的运动状态)、边思考(鸡蛋在盐水中的受力情况变化)、边讨论(分析归纳出物体浮沉的条件)。这样，通过原有知识和经验进行重组或改造，逐步完成知识的顺应。

第二种方法，沿知识的逻辑性和认知的层次性，进行知识的探究。根据知识形成的逻辑和认知的层次，设制一系列层层探索的问题，引导学生合作探究活动。例如：“滑动变阻器原理和构造”一节，可以这样层层设制：(1)改变电阻大小有哪些方法一改变电阻材料：改变电阻线的粗细；改变电阻线的长度(最佳方法)。(2)怎么缩短很长电阻线的长度——电阻线绕成线圈。(3)怎么防止电阻线接触造成短路一在电线上涂绝缘漆。(4)怎样改变电阻线长度——用金属片P在线圈上滑动。(5)怎样使P与绝缘漆内电阻线连通——刮去与滑片P接触的一层绝缘漆。(6)实际使用还需要哪些装置——支架、接线柱、金属杆等。这些设问是建立在知识的原创性上、抓住了知识的逻辑和认识过程的结合点，因而是目前进行科学探究的一种很有效的方法。

四、知识同化过程的问题情境创设

通过以上的科学探究，知识得到了顺应。而要把获取的新知识同化到自己的知识结构中，实现认知的第二次飞跃，还要进行知识的同化。知识同化的探究情景设制包括两个方面途径：一是通过一系列设制问题探究新知的验证与应用；二是创设新、旧知识之间的联系与比较的问题探究，使知识活化。从而达到思维创新的境界。

例如：在“机械能守恒定律”知识顺应后，可这样创设情景：让物体沿一个光滑的斜面下滑，斜面高度已知，(1)让学生应用机械能守恒定律求出物体滑到斜面底端的速度。(2)若把斜面变成弯曲的坡面时，下滑到斜面底端的速度——受力变了，但还只有重力做功、机械能仍然守恒。(3)求物体滑到斜面中点及不同位置时的速度——处处机械能守恒。(4)用牛顿运动定律求下滑到底端的速度与其他知识联系对比，发现新知识的优点。

再如，在“用单摆测量重力加速度”的实验中，除了利用课本提供的方法外，还可设置以下几种测量重力加速度情景：(1)利用天平和弹簧秤测定重力加速度。(2)利用自由落体运动知识测量重力加速度。(3)将教材上“验证机械能守恒定律”实验，通过纸带法测量重力加速度。这样，通过多角度、多联系对知识内在本质等方面综合进行挖掘，创设优美的问题情景，使探究式教学充满生命活力。

总之，问题情景的创设是实施探究式教学的关键，本文提出的几种方法是有一定的科学性，尽管研究的深度还不够，但笔者相信，这些有效的创设方法将有利于突破目前课改中探究式教学存在的模式化问题。使我们的科学探究课上得更轻松。

参考文献：

[1]魏阳青，认知论与物理概念、规律教学的探究[J]，中学生物理园地，2003，7

[2]叶德美，物理教学中学生猜想与假设能力的培养[J]，中学理科园地，2006，6