精心设疑 巧妙引导——谈初中物理实验教学的问题设置

周妍容（中华中学上新河初级中学，江苏南京 210000）

引 言

物理是一门以观察、实验为基础的自然科学。在物理探究实验教学中，实验前的讨论其实比实验操作本身更为重要。而能否引导学生进行积极的思考和有效的讨论则取决于教师的问题设置是否合理。下面就介绍一下我在初中物理探究实验教学中相关问题设置的一些体会。

一、初中物理实验教学中的问题设置应创设情境，激发探究兴趣

兴趣是最好的老师，在初中学生不能从自己生存与发展的需求角度来要求自己的情况下，在课堂教学中要实现三维目标，必须在激发学生兴趣上做足文章。而在探究实验的教学中，创设一个好的问题情境，是激发学生探究兴趣的法宝。

《电路的基本连接方式》就是一节典型的实验探究课。按照传统的引入方法，就是先出示几幅图片，让学生发现生活中有很多电路是多个用电器同时工作的，进而提出这节课的研究课题——怎样让两个小灯泡亮起来。这样的引入难以激发学生深入探究的欲望。怎样才能创设一个有效的教学情境让学生始终保持探究积极性呢？通过思考和对教材的研究，我采用了下面的方法引入：

问题1：通过前面的学习，我们已经了解了电路的基本组成并且能够让一个小灯泡亮起来。可小明的房间要装两盏灯——吊灯和壁灯，怎么让两个灯泡亮起来呢？今天每个同学都来当一个小设计师，通过这堂课的探究看看我们能不能给小明提供一个比较可行的设计方案。每个同学的桌上都有一份等你完成的设计方案，同学们注意边探究边填写。接到任务的学生积极性很高，一下子有了探究的欲望，各个跃跃欲试。通过实验探究学生找到两种连接方式，于是我又接着引导。

问题2：现在我们已经设计好了两种正确的电路，那是不是这两种电路都符合小明房间安装吊灯和壁灯的要求呢？哪一种更好呢？一石激起千层浪，学生马上展开了积极的讨论。

师：同学们都说得很好，都有各自的道理。想要搞清楚到底哪个方案更好，我们需要进行更深入的研究。下面请同学们根据设计方案上给出的实验步骤，对串、并联电路的特点进行对比。通过实验现象再思考到底哪种方案更好。

问题3：大家的实验都做完了，准备选用哪种方案呢？理由是什么？

学生甲：我们组选择并联。因为我们发现串联电路下掉一个灯泡后另一个也不亮了，而并联电路下掉一个灯泡另一个照常工作。如果用串联那么小明家的吊灯坏了，壁灯也不能工作了。学生乙：我们组也选并联。在刚才的实验中我们发现要在并联电路的各个支路上装上开关，就能分别控制每一盏灯了。但串联电路不管开关装在哪儿，都是两灯同时亮同时灭。学生丙：刚才的实验中我们还发现，给两个串联的小灯泡再串一个小灯泡，原来的灯就变得更暗了，而并联电路再并一个小灯泡，原来灯的亮度基本不变。如果小明房间用串联，以后如果还要装更多的灯，那灯就会越变越暗了。师：很好！这组同学研究得更深入，观察得更细致，非常了不起。

学生一起鼓掌，课堂气氛达到高潮。通过问题情境的有效创设，使这堂探究课有了一条主线。课堂上，学生致力于方案的设计与比较，精神高度集中， 主动地投入到自主学习和交流合作中去，突破了教学中的重点、难点。在探索的过程中学生不仅学到了知识，还在实际问题的解决过程中获得了成就感，从而进一步激发了学生学习物理的兴趣。

二、实验教学中问题设置要有梯度，引导学生层层递进

教学中教师要从大多数学生的认知水平出发，设置的问题应具有一定梯度，有步骤地启发学生由表及里，由浅入深，循序渐进，使大多数学生通过努力思索后能跳起来摘到“桃子”。有一定难度的问题通过不断的铺垫性提问，使学生的思维沿着一定的坡度发展，不仅可以突破难点，更重要的是可以使学生明确知识的内在联系，提高思维能力。如在《浮力》这节课中要“探究影响浮力大小的因素”以及验证阿基米德原理。验证阿基米德原理并不难，但是要真正理解阿基米德原理其实并不容易。如果能让学生自己想到浮力大小等于排开液体的重力，那么理解阿基米德原理自然就不再困难了。

问题1：浮力的大小与什么因素有关？你能设计实验证明你的猜想吗？问题2：通过实验我们发现浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关。那么浮力的大小又等于什么呢？问题3：浮力是一种力，它的大小应该和某个力发生关系，结合我们刚才得出的实验结论，你能大胆猜测一下浮力的大小等于什么吗？问题4：你能设计实验来验证你的猜想吗？

对于此类难度较大的问题我们可以多设置一些小台阶，让学生在老师问题的引导下一步步深入思考，直到问题的核心，最终解决问题。教师要做的就是在课前精心设计这些问题，把问题由浅到深、由易到难地排列，课堂在设悬和释疑的过程中，师生、生生的思维不断进行着交流与碰撞，使学生沿着一定的方向去不断地探索发现，自主建构知识。

三、实验教学中问题设置要激起认知冲突，帮助学生建立物理概念

中学物理实验教学，还有一个重要的作用，就是帮助学生理解、深化及运用物理概念。概念的心理动力是思维，而思维源于矛盾。因此演示实验，应尽可能制造矛盾，问题的设置要激起学生的认知冲突，从而让学生提出疑问、主动联想。教师在设置问题时要思考的是，进行这一实验要激起怎样的认知冲突，借以激发学生思考什么问题，建构怎样的新旧知识的联系。通过实验的情境创设和问题的设置促使学生的思维从疑问开始，在联想和想象中活跃，在获得正确答案中发展。这一过程中学生主动修正自己错误的前概念，新的物理概也在这一过程中建立并内化。例如，“大气压强”这一概念，对初中学生来说是比较抽象的。虽然大气压就在我们身边，但学生却意识不到它的存在。教学中我安排了大小试管的实验，并设置了以下问题：

问题1：（把两个试管套在一起）若倒置，将出现什么现象？为什么？生：小试管下落，试管受重力。

问题2：（将大试管内灌满水，再将小试管底向下插入，倒置）观察到什么现象？生：发现小试管反而上升了。

问题3：此时小试管是否还受到重力？是谁托起了小试管？

小试管受到重力却向上运动这一实验现象引起了学生的认知冲突，给学生很深刻的体会，从而让学生认识到大气压的存在。这里教师的使命就是通过实验的情境创设和问题的设置使学生发现实验情境与前概念的冲突，学生通过质疑、比较、联想和思考，自觉主动地调整旧的知识结构，从而建立新的物理概念。

结 语

在物理实验教学中，问题的设置是至关重要的。好的问题设置，是激活学生思维的“酶”，是强化记忆的“催化剂”。问题设置得恰当与否，直接关系到学生能否积极自主地参与科学探究，能否层层深入地分析问题，能否主动质疑、建构知识。因此我们教师在备课时要加强“问题”意识，关注每节实验课中每个问题的设置，用问题引导学生思考，用问题帮助学生理解，用问题培养学生的能力。

[1]陶洪.物理实验论[M].南宁：广西教育出版社，1997.