创设问题情境 实施探究教学

程荣华

摘要:新课程下的物理课堂教学需不断引导学生进行科学探究和科学思维。本文的实例阐述了如何创设物理问题情境、实施探究教学。

关键词:物理课堂;问题情境;探究教学

中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1003-6148(2009)11(S)-0008-3

新课程概念下的物理课堂教学需要不断创设问题情境,引导学生进行科学探究活动。科学探究活动就是要让学生亲身经历基本的科学探究过程,学习与掌握科学探究的一些方法,让学生在问题探究中获得情感体验,从中获取知识,培养学生独立发现问题,解决问题的能力。

物理课程标准特别强调学生对活动过程的体验,让学生在有趣的问题情境中开展探究活动,并在自主探究过程中构建物理概念、发现物理规律。

尽管新课程已实施数年,但由于种种原因,单纯强调知识传承、忽视科学探究的传统教学模式依然存在,这不利于学生的可持续发展及科学素养的培养。为了突破传统的课堂教学模式,需在课堂教学中不断更新教学观念,进行角色转换,把课堂还给学生。通过创设学习情景,设计探究问题,让学生亲自动手去实践,在实践中学会发现问题、提出问题,进行自主探索,从而提高科学探究能力。下面拟结合笔者的教学实践,就如何创设问题情境、实施探究学习谈些粗浅的做法与体会。

1 创设循序情境 探究物理规律

教学情境就是以生动的直观方式去再现知识内容所表征的实际事物或实际事物的相关背景,是学生认识过程中的形象与抽象、实际与理论、感性与理性以及旧知与新知的关系和矛盾。捷克教育家夸美纽斯说:“一切知识都是从感官开始的。”直观的、循序渐进的教学情境,可以使抽象的知识具体化、形象化,有助于激发学生的学习兴趣;也有助于学生感性认识的形成,并促进理性认识的发展。当然,教学情境的创设不仅仅是要再现知识的直观性,有价值的教学情境一定是内含问题并能启迪学生思维的情境。一切思维起源于问题,因此创设问题情境是对学生学习进行有效引导的重要方法。

探究就是对问题的探讨和研究,以便人们理解与弄清楚周围的世界。探究心理源于理智感和好奇心,即人们具有较强的自己寻求问题答案的兴趣。因此我们在设计物理课堂教学时,应善于创设物理情境,并将学生引入一种与物理问题相关的有序的教学情境之中,“制造”悬念——诱发学生产生探究的愿望使其处于“欲罢不能”的状态。同时以解决问题为中心,引导学生体验知识与技能的形成过程,通过体验探究过程,使学生自己尝试发现问题、提出问题、分析问题直至“创造性”地解决问题。

例如,在学习“浮力”时,我们对“浮力”的教学设计如下:体验浮力的存在 → 测量浮力的大小 → 探究影响浮力大小的因素→ 归纳、总结物理规律。

问题1 当你步入游泳池的水中并“悬立”于水中时,会有什么感觉?

感觉人变“轻”了,且有被水向上托起的感觉,由此引出:水中的人为何有此感觉?

探究1 通过用手向上托起悬挂在弹簧测力计上的重物使其示数减小,引导学生类比得出:人浸在水中,水对人也有向上的托起作用,从而引出浮力的概念及浮力的方向。

体验1 让学生把空易拉罐渐渐按入水中,慢慢浸入一定的深度后再放手,如此反复多次,从中亲自探究感悟:浮力的存在和方向。

问题2 向水槽中投入一物块,物块下沉至槽底。此情此景引出:水中下沉的物块是否也受到浮力的作用呢?

学生猜想,并设计实验,验证自己的猜想。

探究2 引导学生联系前面用手托起悬挂在弹簧测力计上的重物使其示数减小的实验,并思考设计测量浮力大小的方法,经过相互讨论与合作、交流总结,得出浮力的测量方法。

体验2 用弹簧测力计测量浸入水中的物块所受浮力的大小。

问题3 当你把空易拉罐渐渐按入水中,除了手的感觉外还发现什么现象?(即将空易拉罐渐渐按入水中使水面升高。)

由此引导猜想:浸入水中的物体受到的浮力大小可能与什么因素有关呢?

探究3 在弹簧测力计下挂一个(内装砂子且密闭的实验塑料)物块,慢慢地把它浸入盛有水的长塑料杯中,并在水中下行一段距离(直至物块将触底为止)。观察弹簧测力计示数变化的同时,浮力的变化与什么量的变化具有对应性和同时性。学生通过反复实验并观察水面的变化情况不难发现:浮力的大小与被物块排开的水的多少有关。

体验3 设计实验:用溢水杯代替长塑料杯,按课本图示方法进行实验,归纳并总结出阿基米德原理。

总之,问题情境的创设为学生对问题展开猜想与探究提供了必要的事实依据,学生经过探究去伪存真、体验感悟事物的本质,从而理解科学。同时在“做科学”的过程中,能使学生深刻的体验到:科学发展的过程其实就是一个不断发现问题、不断解决问题的创新过程。

2 创设问题情境 感悟物理概念

教学过程由教师的教与学生的学两方面构成。一方面教师要转变教学观念与行为,在促进学生学习方式转变的同时充分体现物理学科的教学特点,以问题为载体倡导以科学探究为核心的多样化教学模式;另一方面要积极创设类似于科学研究的情境,师生互动,交流合作,引导学生自主地探究学习。多年的教学实践表明,物理概念是物理基础知识中既不易教也不易学的内容之一,尤其是初中学生。笔者认为深刻领悟概念引入的过程是掌握物理概念的前提。换句话说,创设与教学内容相关的问题情境,由此感悟概念引入的原因、定义的过程以及为何要如此定义,而不是一味对物理概念进行死记硬背。把物理概念与情境体验活动有机地结合起来,以突破教学难点。

例如,速度是描述物体运动快慢的物理量。尽管“速度”这个词听起来通俗易懂,没有学过物理的人也知道大概的意思。但是这种似懂非懂的认识,造成了人们对它理解的误区,也给速度的概念教学增加了难度。尽管教学内容与日常生活联系紧密,学生每天都能接触到运动得快或运动得慢的物体,但学生的认识往往是混乱的,且初中学生的观察能力往往受自己生活经验及感觉器官的主观影响。这为教师创设问题情境、调动学生自主参与研究提供了良好的契机。关于速度概念的教学笔者是这样处理的:

(1)联系生活,引入课题

问题1 日常生活中有许多体育竞技项目,其中有一些是靠比较物体的快慢来决定胜负的,请列举哪些是与此有关的体育项目?由学生列举:赛车、百米赛跑、游泳、自行车越野赛、竞走等等。

(2)探究比较物体运动快慢的方法

利用课桌上两个锥角不同的纸锥,分别从某一高度松手观察纸锥下落的情景,提出问题。

问题2 两个纸锥分别下落,那个下落得快?

学生讨论、动手实验、体验总结----比较物体运动快慢的方法。将它们举到同一高度,且同时松手,可观察到:锥角小的纸锥先落地。由此引导学生分析、总结比较两个纸锥运动快慢的方法:相同时间比下落高度。

问题3 还有什么方法可比较两个纸锥的下落快慢?

启发引导,与体育课上同学们百米赛跑决胜负的方法进行类比。由此体验比较物体运动快慢的另一方法:先后将它们举到同一高度松手并用停表分别记录下落时间,下落时间越短,纸锥下落就越快,即相同高度比较下落时间。进而得出比较物体运动快慢的两种方法:相同时间比路程;相同路程比时间。

(3)建立速度概念

问题4 甲物体2s内运动1000m,乙物体10s内运动2000m,试比较甲、乙两个物体的运动快慢。

师生互动,共同讨论。若用方法1判断:甲物体每米运动的时间为1/500s,乙物体每米运动的时间1/200s,即单位路程比时间,运动时间越短物体运动得越快,且时间/路程就是物体单位路程里运动的时间。若用方法2判断:甲物体每秒运动的路程为500m,乙物体每秒运动的路程为200m,即单位时间比路程,运动路程越长物体运动得越快,且路程/时间就是物体单位时间里运动的路程。所以,初中物理中采用单位时间里运动的路程来定义速度的大小。

通过纸锥实验活动,使学生认识到物体运动是有快慢的,物体运动的快慢应如何比较。并以此为基础展开问题讨论,让学生深刻领悟路程/时间的物理含义,从而建立速度概念,突破教学难点。

总之,对学生来讲,建立与掌握物理概念是一个比较复杂的过程。首先要让学生在一定的物理情境中去体验感悟,获得必要的感性认识。其次是通过学生的思维活动,深刻领悟概念引入的原因,进而理解概念为何要如此表述。在反复运用概念的过程中不断加深对概念的理解,以达到掌握概念的目的。

(栏目编辑赵保钢)