李平
【摘 要】 高中阶段的物理课程对于学生的学科核心素养提出了新的要求,而基于问题情境的教学模式是培养学生学科素养的直接途径.教学设计环节教师需要将物理学科的内容转化为物理问题,并且基于问题本身进行评估和分析.问题情境的作用在于契合学生的生活经验,创造出符合学生生活规律的场景,让学生在具体的问题应用当中提升综合能力,培养创新精神和实践意识,在高中物理教学阶段的功能和价值非常突出.
【关键词】 高中物理;问题情境;创设策略
物理学科本身是一门关键的自然学科及研究的主要内容,是物质的基本结构以及物体之间的相互作用,所以该学科具有非常典型的抽象性和逻辑性,我们在研究物理知识时需要通过观察和实验的方式来建立物理学科和生活之间的关联.高中物理课程标准的设计目的是进一步提升学生的科学素养,让学生体验科学探究的过程,形成科学的世界观和价值观,助力于终身发展,在此过程当中问题情境的创设和问题分析成为不可或缺的内容.
1 问题情境创设的基本要素
1.1 意义
创设问题情境,能够帮助学生进入更加积极的学习状态,并且掌握所学问题的实质特性,引导学生根据知识描绘出自己的看法和观点.且教师在学生的讨论分析过程当中,可以给予学生充分的鼓励和肯定,引导学生提出更有价值的问题,以此为基础启发学生的智力,增强学生对于物理学科本身的兴趣.从学生的主观角度来看,他们的情感体验会受到外界因素的影响,如果他们能够在学习当中获得正向而积极的情感体验,就能在问题情境当中激发思考欲望和求知欲望,通过合作交流的形式明确课程重点,有效培养自我问题意识,对已有的知识进行深度加工.[1]在思考环节,学生可以将思考过程转化为自己所掌握的内容,让物理和生活之间的结合更加紧密.长期以来人们对物理学科的知识理解往往体现在实验技能上面,未能学会如何用所学的物理知识指导实践行动.此时问题教学的最大优势在于能够在实际生活当中实现知识应用,让物理走向生活,让生活接近物理,从中反映出生活现象的本质,让高中物理课程更加接近于学生真实的生活状态.
1.2 问题情境的高质量特征
怎样的问题仅仅属于高质量应该引起教育工作者的广泛关注而有效的问题情境最大特征体现在能够为教学所服务,教师在教学过程当中可以将一些无关紧要的环节全部去除,以此为基础针对性保障課堂教学的实际效率,然后把所有的时间综合利用,达到预期的教学目的与教学要求.
从这一角度来看问题情境的高质量特征首先体现在综合性方面,因为创设的问题,仅仅应该突出实践性和应用性的要求,才能激发学生对已有知识的理解和认知,调动求知欲望,激发学习动机,从某个具体要素所切入实现对所有知识点的评估和掌握.通过问题情境完成学习,会让学生运用综合知识分析情境之后所存在的问题,完全信息提炼,注重学生的主观体验.以高中物理学科为例,学生只有深刻理解教师所提出的物理概念和物理原理,才能真正感受到知识和知识之间的客观联系.
其次问题情境的高质量特征还体现在探索创造层面.本质上问题解决的过程是一个非常复杂的动态化过程,学生个体需要充分认知并理解物理问题的本质特征,然后才能对有关的信息进行重组和调节,把物理知识转化为学生自身的知识,使每一个学生的创造性都能得到综合开发.
最后则是开放拓展层面,因为问题意识的培养是一个长期的过程,紧紧依靠课堂当中的时间是远远不够的,对此可以考虑将问题情境进行延伸,让问题情境具有开放性,促进学生从不同的角度去解读和认知学习环节,以培养学生的创造性思维,在理解问题时就会更加扎实而透彻.
1.3 问题情境的创设原则
教师在创设问题情境时,一定要确保问题情境能够产生悬念,通过问题来引发学生的认知冲突,唤起学生的求知欲望,把学生引入到与问题有关的对应情境当中,完成有效率的学习.所有的课堂学习都是以学生已有的知识概念为基础,结合外在情境的帮助和刺激,利用各种手段形象化地展现出知识的产生和发展过程,使学生对思考问题的思维特性有更加充实的理解,准确建立新知识和旧知识之间的关联.当然,教师本身在创设情境时不可随意设置,而是要遵循适度性发展需要,根据知识内容和教学目标,将学生已有的能力标准和即将学习到的对应知识进行有机联系.[2]根据最近发展区理论情境当中的问题,难度与问题深度应该略微高于学生现阶段的认知水平,但同时需要具有一定的跨度和梯度,在保障学生探究能力培养要求的同时,以原有知识为基础建立稳定的知识结构.例如在涉及到动量定理的有关知识时,教师可以先将一个鸡蛋直接从课桌上向下做自由落体运动,结果鸡蛋摔破;但如果在地面上垫上一层衣服,则鸡蛋下落时只会产生轻微裂缝,甚至完好无损.这一简单的实验现象当中就蕴含着丰富的物理原理,且问题的答案就隐藏在生活经验当中,学生可以通过生活思维思考物理学科的本质,注意问题之间的顺序关系,完成核心内容的总结和概括.又例如在速度知识的学习过程当中,教师可以引导学生分析猎豹和斑马的加速过程,准确描述速度变化的快和慢.
2 高中物理教学中的问题情境创设策略
2.1 问题情境与生活之间的密切关联
学生的发展需要立足于真实的生活,所以教育应该关注学生的生活体验和生活需求,高中学生已经具有成熟的思维意识和求知意识,他们能够利用现实生活当中的问题来激发自己的学习兴趣,感受到物理和生活之间的密切联系.实际上物理教材的内容也和生活紧密相关,对此教师需要在课堂当中讲述与生活相关的物理故事,或是提出和学生生活有关的物理问题,更加有效率地提升学生的问题解决观念.
教师可以以生活当中的常见场景作为研究切入点,创设教学情境,以此展开教学.例如,教师可以提出如下问题:为什么洗衣机洗完衣服要进行甩干,而衣服甩干之后水基本消失?学生通过这一生活当中的场景,可以联想到脱水桶的高速旋转并过渡到离心运动的概念,即衣服对水的作用力不足以提供向心力,所以衣服经过甩干之后,水基本不复存在.又例如在学习到力的分解的有关知识时,教师同样可以生活当中的常见设计作为参考依据进行问题设计,如很多大型桥梁都建有较长的引桥,原因是为什么呢?答案在于减小倾角,适应车辆牵引力保障行驶安全,减少桥的水平方向受力即减小车辆牵引力对桥面的水平应力.综合来看,在物理课堂上创设生活性问题,仅仅不仅能够提升学生学习物理的兴趣,并且能够加强学生和实际生活的联系,让学生感受到生活当中经常有物理现象的存在,激发学生学习物理的兴趣.当然在物理课堂教学过程当中,创设令人印象深刻的教学情境能够给学生带来直观生动的主观体验,并且因地制宜通过实验或其他实践措施来还原真实场景,也可以通过录像资料记录某些非现场操作的模拟情景.综合来看,教师在教学开始阶段,就需要创造便于发现问题的物理环境,让学生在问题情境当中努力做好答疑、探索,符合学生的认知规律和物理学科的本职教学目标.
2.2 質疑性问题情境
创设质疑性问题情境的目的在于引发学生的探索积极性,让学生学会探究以现有的思维水平和认知结构作为出发点,在物理知识的学习环节创设一些具有探索性的问题,尝试将问题作为学生的引导载体,使问题始终伴随在学生的学习过程当中.[3]特别是教师还可以加入一些具有挑战性的质疑性问题情境,让学生已有的知识概念和科学概念产生必要的矛盾和冲突,让学生主动建构新的知识结构.
2.3 技术手段和情境创设
由于物理知识大多具有抽象性的特征,单纯经过文字讲解,很难让学生深层次理解物理内容,如果物理教师在授课是将各类技术手段进行有效结合,就可以创设出非常高效率的问题情境,将教学内容融入到情境当中,调动学习者的感官激发学习者的兴趣,并且让学习者进行自主学习和合作学习.
教师可以先利用多媒体设备播放一段优美的二胡音乐,然后向学生进行提问,音乐是如何产生的?学生在思考之后可以了解到是因为二胡弦振动之后产生的声音.此时教师可以再让学生进行思考,尝试让学生在说话时接触一下自己的喉结,感受是否有震动情况.这样一来就能通过生动形象的演示方式,引入问题情境和新课程知识,锻炼学生的分析能力和总结能力.通过多媒体和技术手段设置教学情境,能够将物理学科当中很多抽象的微观的知识再现为活灵活现的宏观物理情景,学生在进行讨论和分析时,也能基于问题情境创设的影响因素来突出问题的导向性和趣味性,让问题的设置能够基于整体要求概括归纳出对应的物理学科知识,符合学生的认知能力标准.
2.4 物理学科历史背景下的情境创设
高中物理教学的内容不仅包括实验内容和科学探究内容,同时还包括物理学科历史背景内容和科学研究方法等.物理学科的发展过程融入了物理学家的奋斗和创新是学生科学素养培养的重要来源.[4]所以教师应该考虑在物理教学当中加入一些物理学史的内容,把科学家们的研究方法和研究过程的融入问题情境当中.如在学习到电磁感应的有关知识时,就可以以奥斯特发现电流磁效应的历史故事作为开端,然后进一步过渡到法拉第的研究过程,以此为基础得到电磁感应的条件,让新课程的知识技能和过程方法,能够与情感态度价值观目标进行有效结合.[5]可以看出在这种物理学科历史学习背景之下,教师可以给学生创设一个思考议题,然后将焦点引入到物理学史背后的知识层面,目的在于让学生运用所学知识解决实际问题,并掌握科学严谨的创新态度.诸如此类的探索,仅仅会有效唤醒学生的探索意识.学生在问题理解时的难度,让他们顺着自己的疑问和兴趣一步步接近知识的本质并掌握研究方法.
3 结语
基于问题展开教学视频,教师本身也应具有良好的素养培养意向,以问题情境为载体,进行课堂信息反馈.课堂教学的情境创设应该基于人文情境,强调课堂的独特性和教学目标要求.对物理知识和学情的关系进行准确把控之后,精确定位学习任务和学生认知之间的矛盾冲突,以此为基础设计情境问题引发学生的认知,完成知识的主动建构.在未来的教学实践当中,教师应帮助学生建立更加科学的问题情境评价体系,让学生带着任务和问题走出课堂,主动体验探究物理学科和生活之间的关联,培养提出问题和解决问题的能力保护学生的问题意识.这样一来学生也能主动关注周围的生活元素,并且不断积累对应的课程资源,创设具有生活化的问题情境.
参考文献:
[1]李滋文.问题式教学在高中物理课堂教学中的合理运用[J].科技资讯.2020(20):125-127.
[2]任珍.问题情境设置在高中物理课堂教学中的应用研究[J].华夏教师.2020(14):70-71.
[3]董方.浅析在高中物理课堂教学中如何高效应用问题情境[J].科技风.2020(07):95.
[4]李秀琴.高中物理教学中问题情境创设的实践[J].西部素质教育.2020(03):229.
[5]梁健强,张亚萍.高中物理问题情境创设的几点思考[J].科学咨询(科技·管理).2020(01):195.