基于“问题驱动”的初中物理体验式教学实践探析
——以《磁体与磁场》教学为例

2021-04-14 03:08沈德浩
数理化解题研究 2021年8期
关键词:回形针磁体磁场

沈德浩

(江苏省外国语学校 215104)

物理体验式教学是以丰富学生学习体验为基本途径,通过创设体验式教学情境,激发学生探究兴趣,促使学生在主动思考、理解和思辨中感悟和认知,从而达成教学目标的教学形式.

很多老师都会通过探究活动来丰富学生的体验,让学生动手实验,经历探究活动的过程,活动中学生参与积极,课堂气氛非常好.但在讨论和汇报环节,总会出现学生的回答偏离老师的预设,抓不住重点,最后还会出现老师只能无奈的自问自答.这样的课堂,环节就比较松散,老师对课堂节奏也不能做到很好的把控,学生的学习效果也不会很理想.这种教学看似是“体验式教学”,其实只体现了体验式教学的“形”,而没有抓住体验式教学的“魂”.那么怎样才能在物理体验式教学中有效激发学生的主动思考?如何能够让学生的体验活动更具方向性和针对性?那就需要“问题”的引领.问题是激发学生思维的关键因素,以问导学,能够激发学生的思维体验,而且通过问题驱动的方式,能指引学生深层次思维体验的有效达成.初中物理体验式教学就应该重点关注学生的思维体验,以问题驱动的方式强化和深化学生经历思维体验的实效性.下面就以苏科版初中物理教材《磁体与磁场》一节为例,以问题驱动方式开展物理体验式教学的实践探索,丰富学生体验的同时,形散而神不散,达到情感体验、实践体验、思维体验和逻辑体验的逐步加深.

一、问题情境引发认知冲突,驱动情感体验

创设情境引入新课,是初中物理课堂经常采用的方式.“情境激趣”关键在“激”趣,也就是要激发学生主动学习的兴趣和主动探究的欲望.笔者借助“破损窨井盖”的照片,讲述了前几天“一串钥匙掉进了窨井”的懊糟事.该情境贴近学生既有的生活体验,立刻引起了学生的共鸣,迅速拉近了师生间的情感距离.而后自然引出一个问题:

怎样才能从窨井盖下又黑又臭积水中捞出钥匙呢?

答:盖子搬开,用竹竿捞;用手直接摸;用火钳夹;用磁铁吸……

该问题起点低,贴近实际生活,学生有话可说.讨论答案的过程也提升了学生的课堂关注度.接下来适时的给出一个假设情境:

假如掉下去的不是一串钥匙,而是一把零散的钥匙,你们的方法确定可行吗?

这个假设情境冲击到了学生的原有思考,激发了学生思维碰撞,都期待着能通过实验来证实.用一个装墨汁水的深桶,把一把把不同类型的钥匙掉落进去来模拟情境,很多学生都抢着要来体验,有效激发学生的主动参与的情绪.桶太深,手伸不到底;水太黑,火钳无法确定各个钥匙的准确位置;那么磁铁能否完成任务呢?实践体验后发现,的确有些钥匙不能被磁铁吸引.又一个问题提出:那么磁铁能吸引哪些物体?自然顺畅的引入了新课.

教学中情境创设后的有效提问,不仅能激发学生的学习兴趣,提升学生课堂注意力,还能使学生在学习中多疑惑、勤思考、善发问,在好奇心的驱使下追根究底的进行课堂探究活动,有效激发学生学习主动性和积极性的真实情感.

二、问题式任务明晰学习路径,驱动实践体验

在磁体基本性质的教学环节,提出具有针对性的四个问题:“磁体可以吸引哪些物体?”、“磁体上各个部分磁性强弱是否相同?”、“磁极是如何区分的?”和“当两个磁体靠近时,你发现了什么?”,学生以解决问题为指引,通过体验活动来自主探究磁性、磁极、磁体指向性和磁极间相互作用性等基本特点.四个问题,就是四个任务,这样让体验实践更有目的性.这样根据问题来设计具有针对性的探究过程,而问题与问题之间又是层层推进,方向性明确,驱动学生实践体验才更有实效性.

例如“磁极是如何区分的?”学生已经知道磁体两端磁性最强的部分叫磁极,而学生也已经知道磁体有南极和北极,但是为什么这么命名并不是很清楚,那么他们就会思考、讨论.然后引导学生探究,将条形磁体中间用细线悬挂起来,观察静止时的指向,这样才能切身体验到磁体具有指向性的特点.具有方向性和层次性的实践体验活动,既锻炼了学生的设计能力和动手实验能力,也有助于学生科学探究素养的提升.

三、追问激发动态生成,驱动思维体验

磁场概念的教学是本节的难点,因为磁场看不见,摸不着,很抽象.要让学生理解磁体周围存在着磁场这种物质,就必须结合感官体验和思维建构,通过引导思辨,从而实现物理学习内容的动态生成.所以在处理这个内容时就做了两个演示:①固定在铁架台上的蹄形磁体吸引了一个大回形针,在大回形针下面再靠近一个小回形针,小回形针被大回形针吸引了.②固定在铁架台上的蹄形磁体,将一个大回形针靠近蹄形磁体的一个磁极但是不接触,然后将小回形针靠近大回形针,发现小回形针还是被大回形针吸引了.

对比两个演示,问学生第一个问题:①中大回形针为什么能吸引小回形针?

学生回答:大回形针被磁化了,也具有了磁性,所以也能吸引铁质的小回形针.

第二个问题:②中的大回形针为什么也能吸引小回形针呢?

学生思考后回答:应该这个回形针也被磁化了.

追问1:②中的大回形针没有跟蹄形磁体接触,怎么也会磁化的呢?

学生思考讨论后回答:磁体周围有物质,把大回形针给磁化了.

追问2:你们怎么知道磁体周围有物质的?还有什么现象可以证明吗?

此时鼓励学生通过桌上的实验器材去验证自己的想法.最后有学生实践体验后发现,原来指向南北的小磁针,放在磁体附近后发现不指向南北了,说明小磁针受到了力的作用.而且小磁针没有跟磁体接触而受到了力,说明磁体周围肯定存在一种物质,从而引出磁场的概念.

整个课堂环节中,学生的思维跟着问题在思考,解决了一个问题后又带入了另一个问题,在此过程中将抽象的磁场概念动态生成了:看不见,摸不着,但真实存在的.这样高强度的思维体验,在分析和思考中即时、动态的生成,不断激发着学生的思辨能力.

四、问题梳理发现研究规律,驱动逻辑体验

物理情境创设的作用是服务教学,而具体实验现象的观察和实验过程的经历,蕴含了物理思维的理性推理.用哲学思辨的方式来分析物理实验,是逻辑的梳理和分析,在此过程中可以感受到物理的逻辑之美.通过阶梯式问题驱动,将物理逻辑环节上的“点”巧妙的串起来,层层推进,不断延伸,既到达终点又回到起点,实现逻辑的轮回,那是一种美的体验.

在探究条形磁体周围磁场特点活动中,用了三个阶梯式问题来驱动学生体验活动:“将小磁针放在条形磁体周围不同位置,指向相同吗?”“多个小磁针放在条形磁体周围不同位置,它们的指向有什么特点吗?”“用铁屑洒在条形磁体周围,铁屑的分布有什么特点?”

从一个小磁针初步了解磁体周围磁场方向,到多个小磁针大致了解磁体周围磁场分布,再到铁屑呈现具体的分布情况.从小磁针一个“点”到多个小磁针的“点”,再到利用铁屑模拟更多“点”几乎连成完整的线,全面观察到磁体周围磁场的分布,层次分明,很好的契合了物理逻辑步步推进的过程.虽然使用铁屑能很好的展现磁体周围磁场的分布情况,但考虑到用铁屑有很多的不便利性,所以需要引入假想的磁感线来分析磁场.巧设多个阶梯式问题,让学生经历动手实践体验,引导学生不断思考,不断探索,从而解决问题.在这样的“阶梯式”问题解决过程中,大大提高了学生解决问题的能力,也享受到物理逻辑推理的自然、顺畅之美.

总之,问题驱动能够在初中物理体验式教学中可以发挥巨大的作用.问题驱动可以是体验式课堂的一根轴线,能串起一节课的各个环节;问题驱动也可以是提升初中物理高效课堂的指南针,指明初中物理体验式教学的正确方向.初中物理体验式教学旨在凸现学生“主体”地位,而问题驱动则是体现教师“主导”作用的高效方式,所以说,问题驱动引领初中物理体验式教学的发展和方向.问题驱动有助于提升学生物理学科核心素养,也能让初中物理课堂成为教学高效、学生乐学的活力课堂.

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