物理探究式教學中情景問題創設的策略

摘要：情景問題的創設是探究式教學實施的關鍵。本文提出在科學探究課的主要環節上把握情景問題創設的方法：引課時，設置沖突和懸念；猜想與假設時用實驗方法和理論分析方法引導學生進行科學猜想：探究過程中根據知識的邏輯性和認知的層次性，層層創設問題情景進行探究；知識的同化過程注重圍繞新知識的應用和聯系兩方面進行情景創設。目的是使科學探究課更有效地實施。

關鍵詞：探究式教學；問題情景；創設；策略

探究式教學是一個重要的教學方式，在探究式教學中。引導學生自主地參與探究活動是探究式教學的重要特點。探究式教學并不一定要嚴格按七個環節程序進行。其關鍵是要在探究式教學的重要環節上，教師能創設好新鮮的問題情景，促使學生由疑惑而提出問題，進而引發學生進行探究活動。那么，如何在探究式教學中創設問題情境呢?本人根據科學探究課的特點，依據認知理論結合自己多年的課改實踐，提出幾個探究式教學問題情景創設的方法，以利科學探究課更有效地實施。

一、設置沖突和懸念，提出問題情境

科學探究課一開始首先就是要提出問題，引課時創設問題情境的主要方法有兩種：第一種是創設認知沖突。根據皮亞杰的認知論，學生的學習是在原有知識經驗的基礎上，通過不斷地與新信息進行交匯、碰撞，讓學生在前后矛盾的強烈沖突中產生疑惑，提出問題，從而引起學生探究問題的動機和興趣。教師依據這個認知的第一個沖突創設情境，使學生情不自禁地投入到學習過程中。例如，“動量定理”一節，可以這樣設置情景：面對飛來的足球和鉛球，如果它們的速度相同，我們可以用頭頂足球，卻不能碰鉛球；速度很大的乒乓球打在人身體上不會使人受傷。而鵝卵石打到人身上卻會使人受傷。這是為什么?再如。“瞬時速度”一節教學時。可設計這樣問題引入：摩托車駕駛員騎車從家里出發，經10min開出8km撞傷了一個騎自行車的人，交通警察通過測量對駕駛員說：“這條公路上的時速限制為50km/h。你超速違章了。駕駛員辯解說：“我的車速是v=8x10³m／600s=13.3m／s=48km／h，我的車沒有超速”。你們怎么認為?通過這樣的問題有效激發，就使新、舊知識產生強烈的沖突。”

第二種是巧設懸念。懸念的奧妙在于它能盡快集中學生的注意力，激發學生的求知欲望。例如，在“壓強應用”一節中，采用動畫課件，課題是“毛毛蟲該怎么辦?”課件展示的是毛毛蟲陷進沼澤地正在下沉，情況萬分危急，請你為毛毛蟲出主意。這樣的懸念引入就極大地激發了學生探究問題的熱情。

二、探求科學猜想環節中的問題情景創設

猜想與假設是科學探究課的一個重要環節，教師和學生往往把握不好，這也是目前課改中較難攻克的問題，教師需要一套科學有效的方法來引導學生進行猜想。

首先要讓學生明確猜想什么。猜想就是要針對研究的課題。猜想問題的成因或猜想研究的結果可能是什么。其次要教會學生猜想的方法。猜想與假設的過程其實和科學研究一樣有兩種基本方法：第一種是“實驗方法”，有以下幾個步驟：(1)明確研究本課題的目的和要求。(2)大膽地進行“科學猜想”。(3)對猜想結果進行討論，去繁求精。第二種是“理論分析方法”，有以下步驟：(1)有關物理概念定義的闡述。(2)定義中關鍵詞的分析。(3)針對定義中的關鍵詞進行猜想。(4)對猜想進行結果討論，去偽存真，去繁求精。圍繞這兩種方法對學生的猜想與假設的可能性進行引導，使之合乎科學合理的分析、推理、比較，形成假設問題情景。

例如：“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”一節中，要引導學生抓住“電磁鐵是通電的，通電時有磁性，斷電時無磁性”和“電磁鐵是由一匝匝的漆包線組成的”，這兩個猜想的基礎，然后來猜出“電磁鐵的磁性強弱”可能與“電流大小”和“匝數的多少”這兩個因素有關，進而引導學生運用控制量法來分析。要看其中的一個因素能否影響電磁鐵的磁性，就要對另一個變量進行限制。最后形成合理的假設：在電磁鐵線圈的匝數一定條件下，如果通過電磁鐵的電流越大，則電磁鐵的磁性越強；在通過電磁鐵的電流一定的條件下，如果電磁鐵線圈的匝數越多，則電磁鐵的磁性就越強。再如，在研究滑動摩擦力方向問題時，先對“滑動摩擦力總是與物體的相對運動方向相反”這個結論進行科學分析。教師抓住“相對運動”和“總是”關鍵詞，引導學生在相互接觸的兩個物體速度大小、方向各種可能性猜想幾種情景：讓物體放在水平傳送帶上，①物體靜止；②物體初速與傳送帶同向，但小于傳送帶的速度；③物體初速與傳送帶同向，但大于傳送帶的速度；④物體初速與傳送帶同向，但等于傳送帶的速度；⑤物體初速與傳送帶反向，但小于傳送帶的速度；⑥物體初速與傳送帶反向。但大于傳送帶的速度；⑦物體初速與傳送帶反向。但等于傳送帶的速度。學生通過以上猜想的情景。就很容易進人下步的探究活動中去了。

三、探究過程的問題情景創設

探究過程是科學探究課的核心環節，也是目前課改中教師們很注重的問題。筆者常用兩種方法進行情景創設。

第一種方法，設制認識沖突，實現知識的順應。認知論認為知識的形成是新、舊知識順應的過程，探究過程必須創設這一認知沖突的情景進行科學探究。例如“物體浮沉條件”這節課，可通過演示實驗創設兩個認知沖突：沖突(1)取出體積相等的實心鋁塊和實心鐵塊，問哪個重。而后分別放人水和水銀中讓學生注意觀察。實驗結果與學生頭腦中形成的“重的物體下沉，輕的物體上浮”的原有知識結構產生了矛盾，認識沖突產生了。沖突(2)取出體積相等的木塊和鐵塊，用雙手壓下使它們都浸沒在水中時，問它們所受浮力的大小關系如何?而后同時放開雙手，學生看到木塊在水中上浮，鐵塊在水中下沉，學生就會去思考物體浮沉的真正原因，這時教師可設計學生親自動手，觀察雞蛋在鹽水中的浮沉情況。學生邊實驗(通過鹽水中分別加入清水和食鹽，改變鹽的密度)、邊觀察(觀察雞蛋在鹽水中的運動狀態)、邊思考(雞蛋在鹽水中的受力情況變化)、邊討論(分析歸納出物體浮沉的條件)。這樣，通過原有知識和經驗進行重組或改造，逐步完成知識的順應。

第二種方法，沿知識的邏輯性和認知的層次性，進行知識的探究。根據知識形成的邏輯和認知的層次，設制一系列層層探索的問題，引導學生合作探究活動。例如：“滑動變阻器原理和構造”一節，可以這樣層層設制：(1)改變電阻大小有哪些方法一改變電阻材料：改變電阻線的粗細；改變電阻線的長度(最佳方法)。(2)怎么縮短很長電阻線的長度——電阻線繞成線圈。(3)怎么防止電阻線接觸造成短路一在電線上涂絕緣漆。(4)怎樣改變電阻線長度——用金屬片P在線圈上滑動。(5)怎樣使P與絕緣漆內電阻線連通——刮去與滑片P接觸的一層絕緣漆。(6)實際使用還需要哪些裝置——支架、接線柱、金屬桿等。這些設問是建立在知識的原創性上、抓住了知識的邏輯和認識過程的結合點，因而是目前進行科學探究的一種很有效的方法。

四、知識同化過程的問題情境創設

通過以上的科學探究，知識得到了順應。而要把獲取的新知識同化到自己的知識結構中，實現認知的第二次飛躍，還要進行知識的同化。知識同化的探究情景設制包括兩個方面途徑：一是通過一系列設制問題探究新知的驗證與應用；二是創設新、舊知識之間的聯系與比較的問題探究，使知識活化。從而達到思維創新的境界。

例如：在“機械能守恒定律”知識順應后，可這樣創設情景：讓物體沿一個光滑的斜面下滑，斜面高度已知，(1)讓學生應用機械能守恒定律求出物體滑到斜面底端的速度。(2)若把斜面變成彎曲的坡面時，下滑到斜面底端的速度——受力變了，但還只有重力做功、機械能仍然守恒。(3)求物體滑到斜面中點及不同位置時的速度——處處機械能守恒。(4)用牛頓運動定律求下滑到底端的速度與其他知識聯系對比，發現新知識的優點。

再如，在“用單擺測量重力加速度”的實驗中，除了利用課本提供的方法外，還可設置以下幾種測量重力加速度情景：(1)利用天平和彈簧秤測定重力加速度。(2)利用自由落體運動知識測量重力加速度。(3)將教材上“驗證機械能守恒定律”實驗，通過紙帶法測量重力加速度。這樣，通過多角度、多聯系對知識內在本質等方面綜合進行挖掘，創設優美的問題情景，使探究式教學充滿生命活力。

總之，問題情景的創設是實施探究式教學的關鍵，本文提出的幾種方法是有一定的科學性，盡管研究的深度還不夠，但筆者相信，這些有效的創設方法將有利于突破目前課改中探究式教學存在的模式化問題。使我們的科學探究課上得更輕松。

參考文獻：

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