浅谈物理课堂中问题情景的创设

魏红杰

摘 要:问题是物理教学的核心,物理教学的过程应当是一个不断提出问题和解决问题的过程,教师无论是在教学的整体过程中,还是在教学的某些细微环节上,能否提出对学生具有挑战性和吸引力的问题并使学生产生问题意识,是进行自主学习的关键。本文结合“超重和失重”的教学案例,阐述了如何在物理教学过程中创设恰当的问题情景,引导学生自主的学习。

关键词:创设 问题情景 自主学习 生活经验 实验 图形

根据认知理论,物理课堂教学过程应该是以不断地提出问题并解决问题的方式来获取新知识的过程。只有创设一定的问题情景,促使学生产生强烈的求知欲望和情感共鸣,才能引发学生积极地去思考,去探索。这是学生能自主参与学习、独立解决问题的必备条件。而所谓“自主学习”,是指学生在教师的科学指导下,通过能动的创造性的学习活动,实现自主性发展,自主学习重视学习者的主动性和探究性学习,同时强调教师要创造性地教学。这是新课程倡导的教学模式,是对传统教学模式的挑战。而在新课改实施的过程中,许多教师对“课堂上如何去创造一个恰当的问题情景,引导学生自主参与学习”存在较多困惑。下面就以“超重和失重”这一教学案例中的几个片段为实例,来探讨上述问题。

案例设计背景:

学习本节课内容之前,学生已经学完牛顿三大定律的理论知识,但缺乏实际的应用,对定律还停留在抽象的理解上,而“超重与失重”正是牛顿运动定律内容的延续,是一个典型的应用实例,也是后面研究卫星中的物体处于完全失重状态的基础。因为没有太多的新知识,教师完全可以把主要精力放在如何帮助学生建立一个生动活泼的学习情景,让学生愉快地进行自主学习探究。课前要求学生利用课外时间去乘坐电梯,亲身体验乘坐电梯的感受,然后进行本节课的课堂教学。

案例呈现:

片断一:

师:大家应该都坐过电梯,谁能告诉我坐电梯的时候是一种什么样的感觉?

生1:当电梯上行的时候身体有点下沉,自己好像变重了,过一会就没什么感觉了。

生2:可是到了电梯快停下来时,有种轻飘飘的感觉,有点晕,自己好像变轻了。

生3:电梯向下走的时候,刚开始时是要飘起来的感觉,快停下来时有被压的感觉。

师:那么我们在乘坐电梯时的这种感觉,是不是因为我们的重力发生了变化?

生4:这种感觉好像就是我们变重或变轻了,应该就是人的重力发生了变化。

生5:我觉得不是重力变,而是人对地板的压力变化了。

生6:我感觉什么都没有变,是我们自己的错觉。

点评:本部分是利用学生的生活经验创设问题情景。对生活在城市里的中学生来说,坐电梯的经历几乎每个人都有,因此他们会感觉这一问题特别贴近自己,也特别自然,很容易回答,学生描述得很形象。接着教师提出下面的问题“那么我们在乘坐电梯时的这种感觉,是不是因为我们的重力发生了变化?”学生几乎不假思索地回答“是”。很明显这是学生凭生活经验想当然地认为,这应该是教师早已预料的答案。老师接着用猜疑的口气追问:“是吗?”在这种情景下,学生是不是会感觉到自己的认识有问题,从而也就会去做进一步的思考了?在这里,教师紧紧抓住了学生在生活中的经验认识,提出了答案与生活经验相悖的问题,很轻易地引发学生的关注和思考,随后老师没再做什么组织,学生为了证实自己的认识,非常主动地投入到了探讨中。

片断二:

师:下面我给大家提供一个体重计,请以小组为单位讨论一下,设计出一个可行的方案去验证我们的猜想。

小组1:我们的方案是:把体重计放到电梯的地板上,人站到上面,观察电梯升降时,体重计的示数是否改变,若变,则人对电梯的压力改变。

师:课前老师在观光电梯中拍了一段实验录像,和小组1的方案正好相同。请大家仔细观察录像片中体重计的读数,完成探究卡的前三项内容。大家可以根据电梯外墙上瓷砖的运动情况判断电梯是上行还是下行。

(教师播放录像,并发给学生探究卡,学生观察并记录、分析)

点评:以上这个片断是利用实验来创设问题情景,这是我们物理上最常用的方法。物理学是一门以实验为基础的学科,一个物理实验就是一个完整的物理情景,让学生亲眼看或亲手做一些物理实验,可以激发学生学习物理的兴趣,充分调动学生的学习积极性,突现学生的主体地位。在上课过程中,每一次实验的进行过程都是问题最多,学生讨论最热烈、兴致最高、收获最大的时候。本案例中电梯中的超重与失重实验是一个非常有创意的实验,在这一实验情景下要解决的问题是教师以探究卡的形式呈现给学生的,既有利于学生有目的地观察记录实验结果,也便于他们自主地进行分析和讨论。另外,后面探讨超重和失重的条件、原因、完全失重等一系列问题,都是在这一实验情景下提出来的。所以教师通过创设这样一个简单的电梯实验情景,就唤起了学生的注意和兴趣,激发了学生的好奇心和探究欲,同时引导学生积极观察和思考,主动参与到课堂的学习中,为整节课的顺利进行提供了一个大背景,是一种很好的思路和方法。

片段三:

师:请大家根据下面四个示意图,运用牛顿运动定律,从理论的角度分析一下超重和失重产生的原因是什么?

(教师给学生分成四个小组,对四种情况分别进行讨论。)

师:根据我们的讨论,你能说出产生超重和失重的原因了吗?

生7:因为人只受重力和支持力,当加速度向上时,合力向上,所以应该有N-G=ma,即N=G+ma>G,处于超重状态。当加速度向下时,合力也向下,应该有G-N=ma,即N=G-ma

点评:学习物理离不开图形,因此采用图形法来创设问题情景也是物理中常用的方法。四幅电梯运动的情景图,使学生对要解决的问题获得极为直观的认识,不仅有听觉交流,还有视觉交流,学生为了解决问题会很自然地动手进行受力分析、画出受力分析图、列方程、求解。作为物理教师,大家是不是也有这种体会:在解决力学问题时,能否正确画出受力分析图往往是解决问题的关键,“图形语言”有些时候比语言或文字表达更为清晰、明确。除了图形或照片,还有模拟动画,视频材料、模型体验、趣味玩具等多种问题情景的呈现方式,它们在激发学生的热情、激发学生把学习的理论和生活信息联系的强烈程度上是一个层层递进的关系。

当然在物理教学过程中,创设问题情景的途径还有很多,在教学环节的衔接、转折、延伸处,或在教学内容的引入、递进、深化时,可以充分利用各种各样的方式创设有价值的、能拓展学生思维空间的问题情景,激发学生的思维,引起学生的兴趣,使学生在提出、探讨和解决问题的过程中成为课堂教学活动的主体,使学生的自主学习顺利进行。

另外,问题情景的创设没有固定的方法,但一定要能引起学生的“疑”,而且不仅要有“景”,一定要有“情”才行,还要注意必须考虑到大多数学生的认知水平,再有,创设问题情景要抓住主要环节,少而精,要注意时机,情景设置的时间要恰当,还要考虑自己课堂的需要等等。现实情况是我们有些老师往往在课堂引入阶段格外注意,开头热热闹闹,很快就又变成了教师在唱独角戏,学生只有默默听讲了,就更谈不上自主学习了。那么怎样使新课改不虎头蛇尾,如何在整个教学过程一直连续地创设恰当的问题情景,值得我们进一步探讨。

作者单位:山东省济南九中物理组