以“慣性”教學(xué)為例談問題解決學(xué)習(xí)

　　摘要：在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，我們將問題解決為本的物理學(xué)習(xí)模式理解為以物理問題為本，以探究性學(xué)習(xí)為基本問題解決方式的物理知識(shí)的意義建構(gòu)過程。本文結(jié)合“慣性”的主要教學(xué)過程，通過讓學(xué)生主動(dòng)探究問題解決過程，來(lái)學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識(shí)，形成問題解決的技能與自主學(xué)習(xí)的能力。
　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}情境；問題解決學(xué)習(xí)；問題解決活動(dòng)；問題解決過程；課堂教學(xué)評(píng)比
　　中圖分類號(hào)：G633.7　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1003—6148(2011)1(S)—0026—2
　　
　　隨著問題解決理論的興起，使學(xué)生在問題解決活動(dòng)中獲得新知識(shí)越來(lái)受到人們的重視，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，我們賦予問題解決新的內(nèi)涵，將問題解決為本的物理學(xué)習(xí)模式理解為以物理問題為本，以探究性學(xué)習(xí)為基本問題解決方式的物理知識(shí)的意義建構(gòu)過程。這種學(xué)習(xí)模式要求把學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置到復(fù)雜的有意義的問題情境中，通過讓學(xué)生主動(dòng)探究問題解決過程，來(lái)學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識(shí)，形成問題解決的技能與自主學(xué)習(xí)的能力。
　　在2010年09月舉辦的浙江省高中物理課堂教學(xué)評(píng)比活動(dòng)中，筆者有幸參加并執(zhí)教“牛頓第一定律”，收到了很好的效果。在此向各位同仁介紹筆者關(guān)于“慣性”的主要教學(xué)過程，意在和大家一起探討。
　　
　　1　創(chuàng)設(shè)問題情境
　　
　　教育家杜威認(rèn)為思維起源于直接經(jīng)驗(yàn)的情境，努力建立課堂教學(xué)的“情緒場(chǎng)”，創(chuàng)造良好的課堂心理氛圍，可以激發(fā)學(xué)生的思維興趣，激發(fā)學(xué)生心理意識(shí)，運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)的直觀教學(xué)手段，巧設(shè)疑問，即“經(jīng)常給學(xué)生找麻煩”的方式，促使學(xué)生認(rèn)知沖突，誘發(fā)學(xué)生進(jìn)入質(zhì)疑狀態(tài)，啟迪創(chuàng)新思維。如在“慣性”教學(xué)中，通過創(chuàng)設(shè)游戲，引入課題：
　　撕紙游戲
　　猜一猜：
　　(1)一張紙已剪成兩截，但未完全剪斷，如果迅速用力撕兩邊，紙會(huì)斷成幾截?
　　(2)現(xiàn)在把紙剪成三截，但未完全剪斷，如果迅速用力撕兩邊，紙會(huì)斷成幾截?
　　(3)如果在中間的紙下面夾一個(gè)夾子，然后迅速撕兩邊，紙會(huì)斷成幾截?
　　為什么會(huì)是這樣一個(gè)結(jié)果呢?我們今天就要來(lái)解決這個(gè)問題，學(xué)習(xí)慣性有關(guān)知識(shí)。
　　當(dāng)然，創(chuàng)設(shè)問題情境的途徑很多，可以通過物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)，也可以結(jié)合物理學(xué)史創(chuàng)設(shè)，也可通過日常生活生產(chǎn)中的物理實(shí)際創(chuàng)設(shè)，還可通過學(xué)生對(duì)某一問題的不同認(rèn)識(shí)創(chuàng)，設(shè)，也可結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知缺陷創(chuàng)設(shè)。
　　
　　2　指導(dǎo)學(xué)生問題解決活動(dòng)
　　
　　在學(xué)生的問題解決過程中，教師應(yīng)給學(xué)生一定的指導(dǎo)，以利于學(xué)生更好地解決問題。教師要有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知策略和元認(rèn)知策略的訓(xùn)練，多問學(xué)生“在做什么”和“為什么這么做?”(元認(rèn)知監(jiān)控)和“如果……，那么……”(認(rèn)知策略)的問題，并要求學(xué)生在問題解決過程中解釋這樣做的理由，這會(huì)有利于問題的解決和元認(rèn)知的自我提問，在作出決定的時(shí)候，思考一下，為什么要這樣做，這樣做會(huì)出現(xiàn)什么后果，有沒有更好的做法等。學(xué)生的自我提問，可以使學(xué)生意識(shí)到自己的思維過程，使思維外顯化，更有利于學(xué)生清楚自己究竟想要做什么，更有利于學(xué)生的自我調(diào)控。
　　在“慣性”教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)以下問題：
　　
　　1.什么是物體的慣性?物體受力做變速運(yùn)動(dòng)、時(shí)有無(wú)慣性?如果有，這時(shí)的慣性表現(xiàn)又是如何?
　　
　　(1)以自由落體運(yùn)動(dòng)為例。釋放瞬間，物體的速度為零，這時(shí)物體想保持V=0不變?？梢赃@么理解：
　?、偌傧霙]有重力作用，物體就能保持V-0不變。
　　②事實(shí)上，重力不等于零，物體做加速運(yùn)動(dòng)。在這里，物體自身是想保持靜止的，是重力迫使它運(yùn)動(dòng)起來(lái)。
　　在外力和物體慣性的共同作用下，物體的速度不可能瞬間變化。
　　(2)以一定的水平速度V把物體拋出，軌跡設(shè)為1。設(shè)想重力變小，物體的軌跡從1變?yōu)?，從2變?yōu)?……，當(dāng)重力為零時(shí)，就能保持V不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
　　
　　2.什么是物體的慣性大小?
　　
　　物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不易改變，則慣性大；物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，則慣性小。
　　物體的慣性大小反映了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。
　　與學(xué)生交流：假如有兩個(gè)物體，你如何判別哪個(gè)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，哪個(gè)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不易改變呢?
　　[猜一猜]物體的慣性大小與什么有關(guān)?速度，質(zhì)量等。(教師點(diǎn)評(píng))
　　[想一想]結(jié)合給定的器材，談?wù)勅绾卧O(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究?(交流與評(píng)估)
　　給定的器材：彈簧，鉤碼，兩輛小車。
　　[做一做]通過實(shí)驗(yàn)?zāi)愕贸隽耸裁唇Y(jié)論?
　　
　　3　評(píng)價(jià)問題解決過程
　　
　　在以問題解決為本的物理學(xué)習(xí)中，經(jīng)常用到的是形成性評(píng)價(jià)。之所以重視形成性評(píng)價(jià)是由于它能讓教師與學(xué)生及時(shí)了解到教學(xué)過程和學(xué)習(xí)過程中存在的問題并及時(shí)加以調(diào)整，這對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)來(lái)講更具有實(shí)際意義。不要把評(píng)價(jià)僅僅放在結(jié)果上。當(dāng)然這并不是說(shuō)不要結(jié)果，在問題解決以后教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生將隱含背后的知識(shí)總結(jié)成比較系統(tǒng)的內(nèi)容，以利于學(xué)生更好地完成知識(shí)的意義建構(gòu)。
　　在“物體的慣性大小與什么有關(guān)?”的小組實(shí)驗(yàn)后，絕大部分同學(xué)得出了以下結(jié)論：質(zhì)量大，物體的慣性大；質(zhì)量小，物體的慣性小。
　　教師創(chuàng)設(shè)問題：兩小車的摩擦力一樣嗎?(誤差分析與方案修正)
　　怎樣能做到一樣?放在氣墊導(dǎo)軌上。
　　演示：在氣墊導(dǎo)軌上演示。
　　科學(xué)家研究大量事實(shí)表明：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。慣性大小與其他因素?zé)o關(guān)。
　　[規(guī)律應(yīng)用]怎樣解釋撕紙游戲?
　　有夾子，增大了中部的質(zhì)量，增大了慣性。當(dāng)迅速撕開兩邊時(shí)，中部仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以撕成三截。無(wú)夾子，中間紙條慣性很小，靜止?fàn)顟B(tài)易改變。由于撕開紙條的力左右有差異，所以撕成兩截。
　　綜上所述，以問題解決為本的物理教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)是在元認(rèn)知調(diào)控下的自主學(xué)習(xí)，學(xué)生主要是以合作探究性學(xué)習(xí)的方式來(lái)解決問題，最終獲得相應(yīng)的知識(shí)與技能，掌握相關(guān)的學(xué)習(xí)方法，并形成相應(yīng)的情感態(tài)度與價(jià)值觀。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]蔡鐵權(quán)，物理教學(xué)叢論一基礎(chǔ)教育課程改草視野下的中學(xué)物理教學(xué)[M]，北京：科學(xué)出版社，2006
　　[2]林輝慶，新課程高中互動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)：物理(必修)(人教版)[M]，杭州：浙江教育出版社，2009
　　
　　(欄目編輯　黃懋