物理直观教学问题情境分类及其评价

陈忠煜

摘 要 “提出一个问题往往比解决一个问题更为重要”。问题来源于情境，问题情境设置是展开科学探究的开端，是中学物理教学的首要环节。在实际教学中问题情境设置的质量决定教学的效果，不同的设置具有不同的特点，起到不同的作用。

关键词 问题情境 直观教学 设置分类 特点及优缺点

问题情境是指学习者已经觉察到了有目的却又不知如何达到的心里境界，是与原认识不和谐、不平衡时产生的心里追求，在这种心里意识支配下人们迫切想知道答案。可见，认识是从问题开始的，建立适当的问题情境既是学习的起点，也是学习的过程，还是进一步学习的保证。

人是通过感觉来感知世界的，这些直观的感官主要有：视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉。但不同的感官在学习中对信息的敏感度不同，其中视觉占比最大，约为83%。直观能提供真切的问题情境，丰富的感性材料，充分展示事物的表象，让视觉得到最大的满足，同时最大限度搭建迁移平台，降低思维难度。

物理直观教学问题分为实物直观、模象直观与语言直观三大类型。

一、实物直观问题情境的设置

实物直观是通过直接感知实际事物而进行的感知方式。例如观察各种实物标本、进行实验等都属于实物直观（又叫实验直观）。从所用实物及呈现方式不同，实物直观又可以分为：借助身边随手可得的物品进行学生实验、利用实验室器材进行学生实验、借用身边的器材进行演示实验。

1.借助随手可得的身边物品进行实验来设置问题情境

身边随手可得的物体，是指每个学生伸手便可得到的实验器材。如：笔、纸、书、橡皮擦、桌子、鞋、头发、灯、窗户等用具。如：“摩擦力”——从一叠书中的不同位置抽出一张纸感觉难易程度，用橡皮擦塑料三角尺、纸张、衣服感受用力的大小，提问摩擦力的大小可能与什么有关，设置影响摩擦力因素的问题情境。“内能与内能的改变”——让学生搓搓手，两手发热，提问为什么，设置改变内能的问题情境。

这种方式的优点是：第一，由于这些东西学生非常熟，每个同学都可以亲自动手实验，而且不少同学曾经有过经历甚至有深深的体会，不但可以立刻调用学生头脑中丰富的原认知，而且非常容易激发起学生的学习积极性，达成认知的迁移，增强学生的能力。第二，以前感受过现在还能亲自感受，提供最为丰富的感性材料，最大限度地收集信息和调动各种感官，挖掘学生的潜能，真切地感到物理就在身边。第三，开门见山直奔主题，不但节约时间，而且便于学生理解和识记所学内容。

这种方式的不足是：由于事物的本质与非本质属性常常是杂合在一起的，所以往往难于找出事物的本质特征，抓不住重点；并且很多实验资源不是课本里面现成的，要求教师要肯于积累与研究，有时还要教具自制，要求教师素质较高，责任心要强。

2.利用实验室器材分组实验来设置问题情境

如果不能用身边随手可得的器材实验，学生利用实验室的器材完成实验也是非常好的。如：“电磁感应”——用手摇发电机使小电珠发光，问为什么发光，什么条件下发光，设置产生电流条件的情境。“电阻变阻器”——让学生把两个不同的导体分别接在电压不变的电路中，通过观察电流表电流大小和电灯亮暗不同，提出导体的电阻大小与哪些因素有关的情境问题。

这种方式的优点是：第一，显然这些器材难于自己制造，但是由于设计者精心选择、设计的原因，实验室器材往往具有典型性、显性化较强的特点，比较精彩，也比较震撼。第二，由于亲自动手也能最大限度地调动各种感官，收集最为丰富的感性材料，有利于培养综合动手能力和思维能力。

这种方式的不足是：第一，这种方式不但要出钱购买仪器，还要准备实验器材，甚至有时必须到实验室去才能上课，显然较为麻烦。第二，使用不熟悉的仪器进行实验，学生往往缺乏原认知和经验作为铺垫，目标指向与观察可能存在困难，不一定能得出圆满的结果，而且操作比较消耗时间。

3.借用身边的物体或实验器材进行演示实验来设置问题情境

如果没有条件做学生实验，演示实验设置问题情境也是不错的选择。如：“简单的电现象”——用感应起电机模拟雷电现象，问电是怎样产生的，设置起電的问题情境。“改变内能的方式”——加热密闭试管中的少许水，过一段时间瓶塞冲出，同时管内出现大量的“雾”，问为什么。

这种方式的优点是：演示实验是由教师操作为主，配合解说，往往操作过程顺利，费时也较少，现象明显，便于突出重点，容易找出事物的本质属性，容易说明问题。

这种方式的不足是：由于学生没有亲自动手，信息量相对较少，感性材料不足，体验效果受到影响，学生难于理解或出现偏差，不利于长期记忆与调用。

二、模象直观问题情境的设置

模象直观是指通过对事物的模拟性形象直接感知的一种直观方式。例如利用各种视频模型、幻灯片、图表、图像等的观察和演示。这种设置情境的方式往往是在无法或者不需实物直观时采用的。

1.利用视频直观设置问题情境

视频直观有电影、电视、录像、微视频等。例如：“动能与势能”——视频播放过山车的运动过程，提问过山车由高处滑下，什么能增大、什么能减少，设置机械能转化的问题情境。“空气的力量”——用视频放映，气功师在肚皮扣一只碗，许多孩子通过绳子用力拉扯却拉不下来的热闹场景，提问为什么那么多人也拉不下来，设置大气有力量的问题情境。

2.利用模型、幻灯片（PPT或投影）设置问题情境

照实物的形状和结构按比例制成，多用于展览或实验的物体叫模型，模型演绎实际过程与播放幻灯片设置问题情境是经常用到的教学方法。例如：内燃机、发电机、起重机滑轮组模型，展示模型提出问题。例如：展示发电机提问发电机的结构与原理。

3.利用图表与图像设置问题情境

图表与图像中隐含大量的问题情境，以图示意，以图启思，图简明直观，图的合理利用是模象直观的重要手段。

图表是指数据表格。例如：“汽化与液化”中水沸腾实验中记录的t-t数据，提问：为什么加热到一定的时候水的温度保持不变呢？

图像与图表不同，图表以数据为主，图像由点、线、面组成。例如：“运动的快慢”中的s-t图像，v-t图像。又如：观察电路图，问：电路是什么状态？电灯是串联还是并联？电流与电压有什么关系？

模象直观设置问题情境的优点是：第一，有些过程与现象是无法在课堂上真实再现的，但模象直观能提供图像与视频等，这些平面化信息，具有动态、顿留性、能反复观看，配合文字与解释，容易捕捉信息。第二，当今社会虚拟资源十分丰富，模象直观可以有目的地提供大量实物直观所无法提供的典型感性材料。第三，排除一些无关因素，突出本质要素；并且可以根据观察需要，通过大小变化、动静结合、虚实互换、色彩对比等方式扩大直观范围，不受实物直观的局限，提高直观效果，扩大直观范围。

模象直观设置问题情境的不足是：第一，模象直观缺乏真实感。第二，物理是实验性的科学，实验是物理的根本特征，模象只是事物的模拟形象，不能提供实际的情景，也不能动手体验，与实际事物之间有一定距离。

三、语言直观问题情境的设置

语言直观是用形象化的语言，对事物进行感知及对语义理解的一种直观形式。

1.语言直观主要靠阅读与讲解

讲解中的语句与阅读中的文字，本来是抽象的符号，通过语言直观变成某种形象或熟悉的东西。生活与教材里有着大量的问题情境，如阅读与讲解情景或故事、典型事例（如物理学史或教材提供的事例）、科学前沿知识，甚至习题都是这种形式，提供许多精彩的问题情境。

2.增强语言直观的常用方法

比喻法。比喻法就是指教师在教学中运用生动贴切的比喻，将抽象深奥、枯燥的知识简单化、形象化。类比法。类比法指教师在教学中用精彩的语言将同类知识或不同类知识进行比较，找出事物之间的关系。比拟、夸张等其他方法的适当运用增强语言的直观也是非常有效的。

3.语言直观不同时段作用不同

如果是语言在前的，这时语言主要是起动员与提示的作用；语言和实物、模象同时或交叉的，这时语言和实物或模象起到相互补充的作用；语言在后的，这时语言主要起总结概括和强化作用。

语言直观的优点是：第一，直观的语言有助于左右脑同时考虑问题，提高大脑使用效率。第二，言语直观的优点是不受時间、地点和设备条件的限制，可以广泛使用；同时也能运用语调和生动形象的事例去激发学生的感情，唤起学生的想象。

语言直观的不足是：第一，由于听觉不是主要感受器官，而且语言文字相对比较枯燥和抽象，因而听到的“丰满度”、“鲜明性”不够，且个体生活经历不同大脑进行思维组图过程容易失真，所以效果相对不佳。第二，这种方式由“外而内”，灌输的成分大，长期采用不利于综合素质与创新能力的培养。第三，由于言语直观是按时间顺序推出，不便于多次重复，且比较耗时，同时提供的信息量相对不足。

总之，问题情境的设置在教学中有很重要的地位，一堂精彩的课，一定要有一些精彩直观的问题情境设置。问题情境设置讲究方法，在设置时要因材施教，这里的“材”指不同课、不同教师，特别是不同的学生和不同的时机。但是无论怎样的问题情境，都必须突出教学的重点，尽快集中学生的注意力，激发学生学习的兴趣，提供丰富的信息量，让学生明确学习目标，启迪学生的思维，为提高学生的素养服务。【责任编辑 孙晓雯】