初中物理“问题探究式课堂教学”的实践与思考——以“光的反射”教学为例

林成国

(江苏省盐城市第一中学，江苏　盐城　224005)

初中物理“问题探究式课堂教学”的实践与思考——以“光的反射”教学为例

林成国

(江苏省盐城市第一中学，江苏盐城224005)

名师简介：林成国，江苏省物理特级教师、正高级教师.江苏省基础教育课程改革先进个人，盐城市名教师、初中物理学科带头人.曾主持省十二五规划课题，主编《初高中物理衔接教材》等，在核心期刊上发表多篇论文.

摘要：“问题探究式课堂教学”是以问题探究为主线、学生活动为中心的一种教学策略，也是一种行之有效的教学模式.本文从该策略提出的现实背景、基本构想以及对其实践与思考等方面进行阐述.旨在构建高效课堂，意在提高学生的科学素养，引领教师的专业成长.

关键词：初中物理；问题探究式课堂教学；实践；思考

1研究背景

教育心理学把问题定义为：给定信息和要达到的目标之间有些障碍需要被克服的刺激情境.问题解决是指个人应用一系列的认知操作，从问题的起始状态到达目标状态的过程.“问题探究式课堂教学”是以问题的提出、解决、应用为主线，以学生的合作、展示、交流为中心的一种教学策略.上世纪80年代初期就有学者提出，未来的学习着重于考虑、挖掘问题，及时培养学生问题解决能力.近年来，在美国、英国、日本有不少学者提出了“问题解决作为学校教育的中心”这一观点.事实上，在课堂教学中很多问题的解决，对于教师而言可能是常规性的，但对于学生而言则可能是创造性的.因此，问题化的教学策略受到当前教育工作者的关注.

传统课堂教学的特点是机械性，最典型的是教师讲、读，学生听、记、练这一教学模式.长期以来，课堂教学偏重于学生对知识的记忆、理解和公式的应用，导致课堂教学出现重灌输、重讲授、重训练的状态.随着素质教育的全面推进和课程改革的不断深入，人们的教学观念发生了转变，特别是课程标准把科学探究融入初中物理课堂，把培养学生“提出问题的能力”作为课程目标正式写入课程标准.要求学生“能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题；能书面或口头表述这些问题；认识发现问题和提出问题对科学探究的意义”.在此影响下，从洋思中学“先学后教、当堂训练”的教学模式，到杜郎口中学“预习——展示——反馈”的教学模式，再到如皋中学的“活动单导学”等等，在基础教育领域开启了新一轮的课堂教学改革.如何提高课堂教学的有效性，成了当前基础教育的热门话题和关注的焦点.近几年来，我们在不断学习、研究、实践的基础上，提出了构建初中物理“问题探究式课堂教学”的研究课题.

“问题探究式课堂教学”以新课程所倡导的教学理念为依据，以现代教学论和建构主义理论为基础.让学生学会发现问题，提出问题，分析问题，自主合作探究并能解决问题.教学中，以问题的探究为主线，让学生在寻求探索解决问题的思维活动中，掌握知识，发展智力，培养技能.“问题探究式课堂教学”充分体现了学生的主体地位，有效地激发了学生自主学习的主动性和积极性，提高了课堂的教学效率，促进了学生全面成长.

2“问题探究式课堂教学”的基本策略

“问题探究式课堂教学”是以学生活动为中心的一种教学策略，为适应学生自主学习方式而提出，在教学中教师起支持、引导或辅助作用，关注学生的实际需要，有效利用多种教学资源，让学生通过自主努力，提出或发现问题，并能探究解决问题，实现激发兴趣、掌握知识、发展能力的根本目的.因此，该策略在实施的过程中重在四个基本环节：第一，联系实际，创设情境，发现并提出问题；第二，师生交流，方法探讨，探究并解决问题；第三，学生展示，质疑讨论，总结并反思探究过程；第四，反馈矫正，迁移创新，形成结论并加以运用.其基本流程如图1所示.

图1

3“问题探究式课堂教学”的实践

“光的反射”这节课选自苏科版物理八年级上册第三章第五节.光的反射是在光的直线传播的基础上学习的，在光学中处于基础地位.光的反射现象是日常生活中常见的现象，并有着广泛的应用.为了使学生的探究活动更加有效，在实验教学设计中进行了创新，精心设计研制了“烟雾箱”、“三线共面”等实验.通过这些自制的实验器材让学生亲身体验光的反射规律的探究过程，化抽象为直观，使学生对光反射有感性认识.因此这节课以学生的自主实验、探究学习为基础，以小组合作学习、师生质疑和讨论交流为形式，以培养学生创新精神和实践能力为重点，构建“问题探究式课堂教学”模式，把学生从教育的客体真正转化成为学习的主体，从而提高课堂教学效率，促进学生的全面发展.

3.1　联系实际，创设情景，发现并提出问题

师：请同学们一起来欣赏我们的家乡——盐城的风光.

课件：播放视频(盐城盐渎公园、聚龙湖、城市宝龙广场、海盐博物馆有关光反射的景色，如图2、图3).

师：同学们刚才看到了清晰的倒影、波光粼粼的水面以及玻璃的反光现象，大家知道这些都是光的什么现象吗？

生：反射现象.

师：什么是光的反射现象？光反射有什么规律？在我们日常生活中又有哪些应用？今天就让我与同学们一起来学习光的反射.

从刚才的视频可以发现，光的反射是生活中常见的现象，只要大家做个有心人，注意观察，你会发现物理就在你身边.刚才同学们观看了一些光的反射现象，下面再请同学来亲身体验一下光的反射.

活动1：体验光的反射

图4

师：将容器里蜡烛点燃，过一会儿盖上盖，再放一张纸在A、B点之间，将激光笔发出的光从容器的A点射入，B点射出.请同学们试一试，看哪个小组最先完成任务.

师：哪位同学愿意接受挑战，让大家给他记时，看他完成任务需要多长时间？

生：展示光的反射实验(如图4).

师：在刚才的活动中，同学们发现了什么问题？(学生提出若干问题.)

同学们问题还真不少，不过老师认为现在最需要我们去探究的问题是：在光的反射现象中，反射光线遵循什么规律呢？

小结：创设物理情境，激发学生的学习兴趣，让学生发现并且能够提出有价值的问题，是“问题探究式课堂教学”实施的重要前题.本节课突破传统的引入方式，通过播放日常生活中关于光现象的视频引入新课，能激发学生的学习兴趣，充分调动学生探究、学习的积极性.接着的一个体验活动，又为学生自主提出、生成问题创设了情境.由于学生在生活中很少看到光的传播路径，所以对光的反射没有直观的认识，现在学生在课堂上通过亲身体验，观察到容器中烟雾显示出清晰的光路，也充分领略了光的反射现象.

3.2　师生交流，方法探讨，探究并解决问题

师：请同学们翻开教材并阅读教材，思考并回答：什么是光的反射？有关光的反射的几个名词教材上是如何定义的？你能在黑板上用图标注出来吗？

生：(学生自主阅读教材，回答问题，并在光路图上标注有关光的反射的几个名词).

活动2：探究反射角与入射角的关系

图5

师：如图5所示，现在老师在镜面上一点的上方竖直放一根细线，作为法线，用激光笔对着该点入射，改变入射的角度，请同学们仔细观察,你有什么发现?(小组交流讨论，对光的反射时规律作出猜想.)

师：说说你们的发现？(学生交流发现、提出猜想.)

图6

师：下面我们就来验证同学们提出的猜想.在刚才的实验中，清晰地显示了光在烟雾中传播路径，但不方便我们探究其中的规律，老师今天为同学们准备了一个更方便的装置，将它套在激光笔上，贴着光屏，可以在光屏上清晰的显示光的传播路径(如图6).

师：首先我们来探究两角的大小关系.你将怎样用实验来探究反射角和入射角的大小关系？(学生讨论、交流实验方案.)

下面就请同学们来验证一下.(学生进行小组合作实验探究.)

师：刚才各个小组都做得不错，下面请一个小组来展示一下实验过程以及收集到的数据.(学生展示交流).

师：得出的结论是什么？

生：反射角等于入射角.

小结：问题解决与结构化的知识具有不可忽视的互补关系，在解决问题之前，必须使学生了解并掌握光反射现象以及有关名词的含义，所以在实验探究前安排学生自主学习教材，形成结构化的系统知识.接下来，围绕提出的中心问题——“反射角和入射角的关系”，展开实验探究.课堂上真正把空间和时间交给学生，让学生自主实验探究，使学生成为课堂中真正的主人.因此对学生来说，意味着将要从“被动学”向“主动学”转变，长期以来习惯于依赖教师灌输教学的方式发生了根本的改变，在学习的时间和空间都发生了深刻的变化.

3.3　学生展示，质疑讨论，总结并反思探究过程

活动3：归纳光的反射定律

师：通过刚才的实验探究，同学们已经找到了光反射的规律.回过头来思考一下，发现有些问题.现在老师在这个模型上再模拟一下，以30度的入射角入射，你能帮老师确定法线的位置吗？你确定反射光线的依据是什么？

生：反射角等于入射角.

师：可是这样的光线与法线的夹角也是30度，为什么不在这个位置？(将表示反射光线的那根针插在在另一平面内设问).

生：它们不在同一平面内.

师：反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内呢？如是，如何用实验验证？请同学们来做一做.(学生进行小组合作实验.)你们得出结论是什么？

生：反射光线、入射光线和法线在同一平面内.

师：在刚才的探究中，同学们发现这三线除了在一个平面内，在位置上还有怎样的关系？

生：反射光线、入射光线分居在法线的两侧.

师：这就是我们一起探究的光反射的规律，称作为光的反射定律.

小结：在探究反射角与入射角之间的关系后，让学生思考、反思、交流探究的过程显得十分必要.在此过程中，有的同学阅读教材，思考问题所在，有的同学在互相质疑，学生与学生之间增强了合作意识，在大胆发表自己的看法和见解的同时，对别人的意见作出自己的评价与判断，做到信息沟通，成果共享.“为什么这两个角度也相等，却不是反射光线的位置呢”学生通过思考、讨论很自然得出光反射时反射光线除了角度相等之外，还必须满足：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居在法线的两侧.这样，学生对光的反射定律的理解、掌握更加透彻.

3.4　反馈矫正，迁移创新，形成结论并加以运用

活动4：解释“倒影”

师：刚才通过探究得出光的反射定律，你能应用它来解释我们在视频中看到“倒影”的原因吗?(用课件模拟人眼看到平面镜所成的虚像.)

师：请同学们解释“倒影”形成的原因.

活动5：了解镜面反射和漫发射现象

师：下面请同学来看个小实验：利用投影机的灯光，在屏幕上放一个平面镜，在侧面看，白屏和镜子哪个更亮？

生：白屏.

师：这是为什么?(指导学生阅读课本第72页镜面反射和漫反射的内容，试着解释产生这个现象的原因).

生：因为镜子发生镜面反射，白屏发生漫反射.(总结镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律.)

师：(课件展示视频中的玻璃幕墙反光现象).这是属于哪种反射？

生：镜面反射.

师：我们的生活离不开光的反射，但有时光的反射也会给我们生活带来不便甚至危害.

师：你还能举出生活中镜面反射和漫反射的例子吗？(学生举例说明.)

小结：学习知识的目的在于联系实际，运用知识解决问题.本节课通过光反射知识应用的训练——“倒影”形成原因、镜面反射、漫反射现象，了解学生对光的反射定律的理解掌握程度.在帮助学生运用知识解决问题的同时，矫正错误、清除盲点、升华知识.课堂练习、反馈主要是通过学生之间的互教互学，使学生能运用光的反射定律解决实际问题，对光学作图的注意点有了更深的印象.

4对“问题探究式课堂教学”的几点思考

4.1　课堂上教师要牢牢把握“问题”主线，努力为学生营造一个自主的空间

初中物理课型有新授课、实验课、习题课、复习课、试题讲评课这几种类型.因此，“问题探究式课堂教学”并不提倡固定的课堂教学模式，即有模式并不等于模式化.在具体的课堂教学中，应该因学而变，紧紧围绕课前预设的问题主线，努力为学生营造一个自主发展的空间.在问题的提出、解决过程中，教师要努力做到学生自己能解决的问题教师坚决不讲，最大限度的减少多余的讲解和不必要的指导，确保学生有足够的自主学习时间.敢于放手让学生主动探索新知识，即要放手让学生去阅读课本，重点难点和疑点放手让学生讨论，提出的问题放手让学生思考解答，结论或答案等放手让学生概括.总之，教学的一切活动都必须以调动学生的主动性、积极性为出发点，使学生具有充分的动力，主动学习、自觉学习、善于学习.

4.2　课堂上教师要紧紧围绕“问题”的生成、解决、应用，注重对学生学习活动的引导、点拨

“问题探究式课堂教学”使教师在课堂上的地位发生了根本转变.教师重在点拨、引导，以点拨替代讲解，引导学生发现问题、提出问题、大胆猜想、设计实验、总结规律、归纳方法、形成结论.首先教师应当是围绕“问题”开展小组合作学习的组织者和引导者.其次教师应当是学生问题解决活动的促进者和合作者.教师可以参与问题的讨论，针对问题的难度和学生遇到的实际困难，适时进行指导与调控.最后教师应当是小组合作学习及反馈的倾听者和指导者，教师要在倾听学生的展示、交流发言时及时给予反馈与建议，指导学生完成归纳、总结与应用.

4.3　课堂上教师要树立正确的“问题”观念，积极参与对展示、交流活动的评价

“问题探究式课堂教学”中，很多方面将会在教师的预设之外，如有些学生提出的问题太简单，甚至从严格的意义上来说不是问题；有些学生提出的问题过于复杂，并不是本节课所能够解决的问题；有些学生提出的问题偏离教学的主题等等.因此，“问题探究式课堂教学”要充分体现对学生的尊重，要树立正确的“问题”观念，呵护并善待每一位学生.对学生的生成、展示、交流、质疑等活动作出正面评价，营造一种良好的问题氛围.一方面由于初中学生自尊心强，易受伤害，教师要对学生多做鼓励性评价，培养其自信心和进取心，形成一种努力奋发、积极向上的动力，最终使学生在问题探究中感想、敢做、敢说，使学生的思维得以充分解放，实现真正意义上的自我构建.另一方面让学生积极参与学习评价，突出学生的主体地位.这样不仅可以使他们积极配合，保证评价的有效性，而且还能促进他们通过参与和交流，客观地检视和评价自己，改进自己的不足之处，吸取他人的经验，有利于进一步完善和发展自我.

参考文献：

[1] 冯克诚,西尔枭.实用课堂教学模式与方法改革全书[M].北京：中央编译出版社，1994.

[2] 周成平.新课程名师教学100条建议[M].合肥：中国科学技术出版社，2010.

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