淺談物理實驗教學的“問題——解法”模式

朱海舟

摘要：本文簡述了物理實驗教學中的兩類常見問題。提出了一種新的物理實驗教學模式——“問題一解決”模式，并從理論依據和實踐操作上對該模式作了具體的論述。

關鍵詞：問題；解決；實驗教學

一、“問題——解決”模式的提出

隨著《物理課程標準》的頒布和實施，實驗探究教學逐漸取代了傳統的演示和分組實驗，成了當前物理實驗教學改革的方向。但作為這種改革執行者的一線教師在實際的教學中常走人以下兩個誤區：

1、只重視問題的提出，忽略問題的解決。2、只重視過程的參與，忽略結論的得出。前者將實驗探究教學誤解為僅僅是幫助學生發現問題，而忽略了發現問題的目的是為了解決問題。后者讓物理實驗教學從傳統的“重結論，輕過程”走向“重過程，輕結論”的另一極端。實驗探究課成了“重在參與”的形式主義。

為了在“問題”和“探究”中尋找一個平衡點，為了將“過程”和“結果”進行有機的統一，筆者根據新課程理念，借鑒國內外一些專家學者的理論和實踐，以構建一種新的物理實驗教學模式：“問題—解決”模式為切入口，對初中物理課程改革進行積極的探索。

二、“問題——解決”模式的理論基礎

“問題——解決”模式借鑒于西方的“問題解決學習(pmblem，based learnines”，是一種以問題為驅動力，以培養學生的問題意識，批判性的思維技巧以及解決問題的實踐能力為目標的物理實驗教學模式。在這種教學模式下，教學是按“發現問題—猜想假設一解決問題”的主軸推進的。學生首先要從老師設置的物理情境中發現問題，接著對問題的結論進行大膽的猜想，緊接著設計實驗，驗證猜想和假設。很快學生就會發現，要對自己的猜想進行探究，還需要學習一些新的知識。同時整合原來已有的知識，并在此基礎之上發展出另一些新的知識。在進行探究的過程中，常常是一個問題的解決又會引發另外一個或一些問題的出現；于是。循環往復，學習者在不斷出現的新問題的解決過程中重新整合和自主建構自身的知識，從而促使自己的知識與能力也螺旋式地提高。

三、“問題——解決”模式的實施

“問題——解決”模式在實際的教學過程中可按以下二個步驟展開。

(一)、問題的提出

1、設置情境，啟發學生發現問題

教師創設物理情境，啟發學生思考，引起學生的思維活動，幫助學生發現問題，勇敢提出問題。對于不同的問題類型，教師在課堂上則可通過以下幾個途徑來創設情境，幫助學生發現問題：

①借助生活實例，從中引出解釋性問題。如在探究“物體浮沉的條件”時，可提出這樣一個問題：“為什么會游泳的人在河里有時也會被淹死，而不會游泳的人卻可以安然無恙地躺在‘死海上看報紙”?學生根據生活經驗提出的猜想為我們下一個環節的探究埋下了伏筆。

②利用演示實驗，創設遷延性問題。如在探究“變阻器的作用”一節，一開始，教師出示調光臺燈，問：“這是什么?”。學生回答：“臺燈”。接通電源，改變臺燈的亮度，緊接著問：“臺燈的亮度為什么可以調節?其調光的原理是什么?”將問題引向我們探究的主題“滑動變阻器的工作原理”。

③依靠類比等方法，提出假設性問題。如，在探究“大氣壓強產生的原因及特點”時，教師可以這樣引導：大家知道液體對浸在其中的物體會產生壓強，而氣體和液體相似，可以流動，且沒有一定的形狀，那么，氣體對處于其中的物體也會產生壓強嗎?如果氣體也可以產生壓強，這種壓強又有什么特點呢?是否和液體一樣遵循相同的規律呢?此時學生在整合原有的液體壓強的相關知識的基礎上就可對新問題進行探究。

④以常見的思維定勢，導出推理性問題。例如在探究“牛頓第一運動定律”的教學中，“有力物體就運動，沒有力物體就停止運動”這種思維定勢在學生的大腦中根深蒂固，教師可以反問：“難道這種說法真的是正確的嗎?”讓我們設法來驗證它。這時教師的“導”要及時跟上，在實驗的方法上給學生以點拔，使探究活動得以進行下去。

2、參與討論，指導學生界定問題

學生可能從物理情境中提出許多問題。但這些問題可能是重復的、漫無邊際的、模模糊糊的，偏離了教學預設探究主題方向。教師要共同參與討論，幫助學生分析問題，界定問題。有時還可將一個大問題分解成若干小問題，讓學生以小組分工協作的方式進行探究。

3、觀察與分析，鼓勵提出猜想與假設

問題確定之后，教師要鼓勵學生根據他們的知識和經驗，運用推理和觀察的方法，提出猜想與假設。由于學生經驗有限，解決問題的假設不一定一次就正確，教師不要立刻反駁，而應由全體學生共同討論，指出錯誤的地方，探求更好的假設。如果問題很復雜，或是涉及的范圍很廣泛，學生往往感到無從著手，不易提出合理的假設。這時，教師就要幫助學生分析問題，并提出讓學生參考物理課本的提示或其它相關的材料，尋求可能的答案。

4、分析比較，選擇猜想與假設

學生提出假設之后，要用批判的態度來考核這些猜想與假設。若發覺有的猜想與假設與事實不合，即刻放棄。再考核另一個猜想與假設，直到獲得合理的猜想與假設為止。在指導學生批評猜想與假設的時候，教師要提示學生運用批評、分析、推論、比較、組織等方法，以訓練學生的思維能力。

(二)、問題的解決

1、選擇器材，設計實驗

有了合理的假設和猜想作為鋪墊，接下來要做的就是設計實驗來驗證我們的猜想和假設。開放性物理探究實驗所提供的器材比實際的需要多。教師通過適時，適量，適度的思維點撥，把實驗設計的思想潛移默化的滲透給學生，啟發學生合理選擇器材。但不要把實驗過程從頭到尾地講述一遍，然后讓學生按部就班地操作。這樣就“剝奪”了學生自行設計的權利，泯滅了學生的創造性思維。

如在“平面鏡”的教學中，為了探究平面鏡成像的特點，教師可提供給學生的物體有：鉛筆(2支)、蠟燭(2支)、手電筒(2只)……，學生在選擇物體時會主動判斷所提供信息的優劣，此時教師可引導：成像物體最好是光源，蠟燭的火焰由于易被風吹動而搖擺不定，難于觀察，而且產生的煙使空氣污染，故不是最好的選擇，因此選用手電筒作光源是最佳的。

2、進行實驗，收集證據

合理選擇器材，明確了實驗的設計方案后，學生可以開始進行實驗的具體操作了。學生的組合可以是幾人一組，有條件的也可以一人一組；可以是全班同做一個實驗，也可以將一個問題分解成若干個小問題，分別由不同的小組探究。在實驗探究的過程中，教師要注意巡視、指導、啟發，要及時提醒學生做好實驗現象和實驗數據的記錄。學生提出的假設猜想可能很多，涉及到的實驗可能不少。這時教師對實驗的重點環節要給以指導，對學生不容易完成的操作應加以示范。

3、分析論證，解決問題

在這個環節中，教師要引導學生分析得到的實驗現象，處理記錄的實驗數據。教師要幫助學生學會從物理現象中找出本質，嘗試尋找規律性的東西，并將實驗結論與自己的假設猜想進行比較，以檢驗假設是否正確，從中還可以體味認知過程的甘苦。

小結：

“問題——解決”模式是一種以重點環節為突破口，以循序發展學生的各項綜合能力為目標的實用的物理實驗探究教學模式。一方面。它將實驗探究的重點環節放在課堂，其余環節延伸至課外，從而大大提高了課堂效率。另一方面，該模式不僅僅是以發現問題和解決問題為主要目的，而是既強調核心內容也兼顧實驗探究的其它環節。“問題——解決”模式下的課堂教學，學習已不單純是純粹的知識尋求，更重是要發展學習者的邏輯推理能力、批判性思維的能力以及自主建構新知識的能力。

參考文獻：

[1]陳剛，洪鎮青，物理課堂教學的引入[J]_物理教學，2001，(9)

[2]蔡衛東，物理研究性學習內容的設計[J]，物理教學參考，2001，(8)

[3]陶忠林，教學設計要注意問題情景的創設[J]，物理教學，2001，(10)