摘要:科學探究的核心是圍繞問題開展科學的探索、研究。如何讓學生提出問題,本文認為教師在課堂通過積極的啟發引導,與學生一起創設好問題情境,既是引導學生開展問題研究的必經之路,培養學生自發提出問題的重要環節。又提高學生學習興趣,激發學生探究的熱情,達到更好的教學效果。本文就創設問題情境的方法和注意的問題進行了闡述。
關鍵詞:科學探究;問題情境;創設
一、問題情境與物理教學
心理學家贊可夫說:“教學法一旦觸及到學生的情緒和意志領域、觸及到學生的精神需要,這種教學法就能發揮高度的有效作用。”心理學研究表明:當學生置身于生動教學情境時,有利于激發學習需要:課堂教學的實踐也表明:只有當學生被設計的課堂情境所感染,或思維進入預定的問題情境之中時,才能取得預期的效果。學生在愉快的心情下學習,注意力集中,思維活躍,接受信息快。
根據認知理論,物理教學的過程應該是以不斷地提出問題并解決問題的方式來獲取新知識的過程。在物理教學中。通過不斷創設問題情境,激發學生的探求精神;通過創設成功的情境,使學生感受到獲得成功的喜悅,調動學生學習的積極性。同時,創設問題情境可以把抽象的問題具體化,深奧的道理形象化,枯燥的知識趣味化。從而激發學生發現問題的欲望和探究問題的熱情,為學生發現問題和探究問題創造條件。因此,在新的課程標準下,問題情境有其更廣闊的天地,創設成功的問題情境可以使新課標的三維目標知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀達到和諧的統一。
二、創設問題情境的方法
創設問題情境是把學生置身于研究新的未知的問題氣氛中,提出有一定難度的問題,使學生既感到熟悉又不能單純利用已有的知識和習慣的方法去解決。
問題情境的創設主要是通過恰當的情境,提出問題,使教學內容具有新奇性,從而,使學生產生好奇心和求知欲,激發學生的探求動機和興趣。
1、通過讀新聞、講故事,創設問題情境
新聞、故事往往蘊含著豐富的物理知識。新聞真實、故事生動,感染力強,在課堂上通過讀新聞、講故事的形式創設問題情境,可以激發學生學習興趣,啟發學生積極思考和探究熱情。
例1 探究流體壓強與流速的關系。
新華社上海2008年5月11日電 中國商用飛機有限責任公司11日在上海揭牌成立,標志著中國的“大飛機”研制工作開始實質性啟動。
“大飛機”是指重量超過100噸、擁有100座以上的干線噴氣式客機。航空業界樂觀預計中國可能在2020年前制造出自主品牌的“大飛機”。
這么重的飛機,它是靠什么力升空的呢?
飛機在空氣中運動時,是靠機翼產生升力使飛機離陸升空的。機翼升力是怎樣產生的呢?由此,引入流體壓強與流速關系的探究教學。
例2 探究物體的浮沉條件。
講述“死海不死”的故事。在亞洲西部,巴勒斯坦和約旦交界處,有一個“死海”。令人驚嘆的是,人們在這無魚無草的海水里,竟能自由游弋;即使是不會游泳的人,也總是浮在水面上,不用擔心會被淹死。真是“死海不死”。傳說大約兩千年前,羅馬統帥狄杜進兵耶路撒冷,攻到死海岸邊,下令處決俘虜來的奴隸。奴隸們被投入死海,并沒有沉到水里淹死,卻被波浪送回岸邊。狄杜勃然大怒,再次下令將俘虜扔進海里,但是,奴隸們依舊安然無恙。狄杜大驚失色,以為奴隸們受神靈保佑,屢淹不死,只好下令將他們全部釋放。在學生驚奇之余提問:人在死海里為什么總是浮在水面上?浮在水面上的條件是什么呢?南此,引人物體浮沉條件的探究教學。
2、利用實驗。創設問題情境
物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學,通過創設一些新穎、有趣的實驗,引導學生觀察,能有效激發學生的好奇心和求知欲,刺激學生感官,激發學生的學習興趣。利用實驗創設問題情境,有利于引導學生通過對實驗的觀察、研究和分析去思考問題、探索問題,從而揭示物理現象的本質、探究物理現象的內在規律。
例3 探究凸透鏡成像的規律。
探究凸透鏡成像的規律是物理教學的一個難點,在教學時,通過實驗創設情境,把一個較復雜的凸透鏡成像的規律的問題科學分成幾個小問題,這些問題相互聯系,層層遞進,分別探究。然后,把探究的結果有機整合,得出凸透鏡成像的規律,形成系統的知識結構。教學設計如下:
學生實驗:透過凸透鏡靠近課本看字和看遠處的物體。
教師:看到什么現象?
學生:看課本的字變大(放大),而且正立;遠處的物體變小(縮小),而且倒立。
教師:凸透鏡靠近課本看字和看遠處的物體時,課本到透鏡的距離(物距)和遠處物體到凸透鏡的距離有什么關系?凸透鏡成正立和倒立的像與什么因素有關?
教師:凸透鏡在什么情況下,成正立的像?什么情況下成倒立的像?正立、倒立的像都能呈現在光屏上嗎?
引導學生探究得出結論。
學生實驗:改變物距,觀察像的大小變化。
學生會發現,隨著物距的改變,像的大小發生了改變。
教師:成正立的像,像都是放大的嗎?成倒立的像時,什么情況下,像是等大的?什么情況下,像是放大的?什么情況下,像是縮小的?
引導學生探究,總結出凸透鏡成像的規律。
例4 探究大氣壓的存在。
探究大氣壓的存在是教學的重點,在教學時,可在裝滿水的杯上用硬紙片蓋住并倒過來,發現水并不流出,紙片也不下落。通過實驗情景的觀察,學生確信大氣壓的存在。
3、聯系社會生活,創設問題情境
利用學生身邊熟悉的生產、生活情境,創設問題情境,容易激發學生的愉悅心情,觸發學生的情感和求知欲,更能提高學生探究學習的興趣和探究熱情,提高他們學習的積極性和主動性。真正體現“從生活走向物理,從物理走向社會”的課程理念。
例5 探究壓力的作用效果與哪些因素有關?
列舉社會生活中有關壓力作用效果(壓強)的實例:(a)書包帶為什么要做得寬大?(6)華表的底座為什么要做得很寬?(c)菜刀的刀刃為什么要磨鋒利?(d)圖釘尖為什么要做得很尖?這一系列現實性的問題,從生活實際出發,極易引發學生的關注和思考,提高學生探究學習的興趣。這些問題都與壓力的作用效果有關,壓力的作用效果與哪些因素有關呢?很自然地把學生的注意力吸引到要探究的問題上,同時,還能引導學生關心社會,了解物理在社會發展和人類活動中的重要作用。
4、運用逆向思維方式,創設問題情境
逆向思維是科學發現的基礎,許多科學家的科學發明都是從逆向思維開始的。引導學生逆向思維不但可以教給學生質疑思維的方法,還培養了學生的創新能力。運用逆向思維方式;可以有效地創設富有啟發性的問題情境,激發學生的探究熱情。
例6 探究怎樣產生感應電流?
人類為揭示電和磁的關系,經歷了漫長的歲月。1820年,丹麥哥本哈根大學的年輕教師奧斯特,一直在尋求電和磁間的聯系。一天在課堂上靈感突至,將一個小磁針放在一很直導線下方,再使導線接通電源,只見小磁針擺動了一個角度后穩定地停了下來。從而證明了:通電導線周圍能產生與磁極相作用的磁場。基于這一原理,人們制成了電磁鐵。
1821午,英國青年學生法拉第,深深地為奧斯特的實驗所吸引。也想到:既然電能讓磁體動,磁能否讓通電導體動呢?一次實驗中,他在一個水銀盆的中間同定一根磁棒,棒邊漂著一塊插有一根銅線的軟木。當銅線接通電池后,軟木就漂動了起來。這證明了他的設想。他進一步的實驗成果,為后人發明實用的電動機提供了有力的佐證,指明了方向。
1822年,法拉第又想到:電流可以產生磁;那么,反過來,磁能否產生電呢?他決定去探索“磁生電”的途徑。此后,他對這個問題進行丁長期難苦的探究。1831年的一天,他實驗失敗后,正從線圈中收起一根磁鐵時,發現和線圈連的電流計上的指針動了一下。于是他抓住這一機會深究下去,終于發現了感應電流,磁確能轉變成電。據此,法拉第設計并制造出世界上第一臺發電機。人類從此逐步進入了電氣時代。
那么,怎樣才能使磁生電呢?
5、利用信息技術和多媒體,創設問題情境
多媒體集文字、圖形、圖像、聲音、動畫、影視等各種信息傳輸手段于一體,具有很強的真實感和表現力,可以調動學生的學習積極性。對于一些抽象、不可見、難理解、難解釋的概念、原理-利用信息技術和多媒體創設問題情境,可以吸引學生的注意力,激發學生的探究興趣。
例7 動能和勢能的相互轉化。
“蹦極”是一種新興的娛樂話動,大部分學生沒有體驗過,也沒有看到過,但對學生有很強的吸引力。在探究動能和勢能的相互轉化時,利用多媒體播放“蹦極”運動讓學生觀看,在這樣的情境創設基礎上,提出問題,在“蹦極”的過程中,動能和勢能是如何相互轉化的?學生的注意力很快就集中到所要討論的問題上,并認真探究。
總之,教學的藝術不在于傳授,而在于激勵、喚醒和鼓舞學生的心靈。在科學探究課堂教學中,教師應認真分析教材和課程標準,努力刨設問題情境,激發學生探究的興趣和熱情,從而培養學生科學探究的能力。