物理學科新情景的創設比較新穎,能真實、全面地模擬和再現生產生活的實際場景,科學研究的過程,科學上的重大發現,高科技成果等情景。加強新情境問題的教學,使新情景與問題提出等有機結合,學生就會在新情景下應用所學知識分析和解決問題的能力,將理論知識與實踐相結合。引導學生學會關注和思考,有助于素質教育的實施,有助于培養和提高學生的創新意識和創新能力。
一、“新情境問題”教學過程的設計
布魯納認為:學習者在一定的問題情境中,對學習材料的親身體驗和發展過程,才是學習者最有價值的東西。如何把物理問題生活化,讓物理知識回到現實生活中,將其產生和發展過程返璞歸真,給學生創設物理現象情境,讓學生通過對情境的觀察、思考,發現歸納出蘊含于情境中的物理知識就顯得尤為重要。
1.構建物理現場情境,激發學習“內驅力”。
“新情境問題”教學模式要求學生去體驗情境,通過觀察、實驗和思索,觸發學生的探索意向,形成自覺的發現問題和提出問題的習慣。教師可從學生已有的認知結構和思維水平出發,圍繞一定問題,根據教材提供的材料,通過觀察實驗,誘導學生主動探索。激發學生學習的內驅力,使學生親自成為“發現者”,引起學生強烈的求知欲望。
2.設置探索驗證情境,激活科學思維。
美國華盛頓大學內的一條幅上寫道:“聽來的,忘得快;看到的,記得牢;只有動手做,才理解得深。”接受性學習是要學生將學習內容以定論的形式接受下來,然后內化成自身的素質,然而在內化過程由于缺少自身的經驗體系,因此在形成自身的科學解決問題的能力時,可能會造成聯系障礙,從而影響問題的解決。而探究性學習過程中學生是通過“做科學”來“學科學”,需要學生從情境中認識問題,提出假設,收集資料,實驗驗證,處理信息,解決問題,這些都得內化成學生的自身經驗體系。因此探索驗證是探究性學習模式中的核心環節。
此外,探索驗證過程創設類似科學家的研究情境,以觀察實驗為基礎,以假設為基本方法,以質疑驗證為基本手段,建立新舊知識的聯系網絡,直至問題的最后解決,其中既有形象思維、動作思維,又有抽象思維;既有聚合式思維,又有發散式思維,可以讓學生在學到物理基礎和基本技能的同時,受到科學思維和科學方法的訓練,受到科學作風的熏陶,有利于全面提高學生的科學素養能力。
3.創設設問情境,激發創新意識。
教育所傳遞的內容應該有這樣三個層次:第一,應該讓教育者知道世界是什么樣的,成為一個有知識的人,一個客觀的人;第二,應該讓受教育者知道世界為什么是這樣的,成為一個會思考的人,一個有理性的人;第三,應該讓受教育者知道怎樣才能使世界更美好,成為一個善于提問、勇于探索和創新的人。而目前的物理課堂教學對學生實踐能力的培養,還局限于對學生實驗能力的培養,還不夠重視培養學生創新意識和實踐能力。因此,在探究性學習中問題解決之后,教師還應積極引導學生將所學的知識應用于實際問題,特別是解決與社會相聯系實際問題和與現代科技發展相聯系的問題。
在創設新情境問題過程中,我們要自覺做到理論聯系實際,聯系科技與社會,體現現代物理的新內容、新方法、新思想、新觀念,可涉及當代科學技術的新成就,在不削弱物理基礎知識的學習,不破壞物理教學內容的系統性情況下,敢于突破物理學的框架體系,綜合其他學科的內容,用聯系的觀點將學習內容綜合化、實踐化、社會化和現代化。
二、創設物理模型新情境,提高建模能力
物理情境來源于實際問題,以生產、生活及新的科技成果、新的科學研究課題作為素材背景,在物理教學中就要注重模型思維的方法,培養學生的分析理解能力,提取信息并結合所學知識創造物理模型。抓住本質建立起合理的物理模型,很多新情景、新問題就會成為熟悉的物理問題迎刃而解。
由于新情境問題的綜合性、復雜性和多樣性特征,題中涉及的因素較多且相互交織在一起,問題的本質往往被表面現象所掩蓋,給解題造成了一定的障礙。從學生在解決新情境問題時的表現來看,較為突出的問題是:容易受表象因素干擾,不善于抽象出問題的本質特征,導致建立模型困難。這反映出理論聯系實際的教學確實是我們教學中的一個薄弱環節。
怎樣從錯綜復雜的實際問題中抽象出物理模型呢?這就需要對所給的信息進行提煉和加工,突出主要因素,忽略次要因素。通過思維加工,采用恰當的方法,找到新問題與熟悉的物理模型之間的聯系,使新信息與原有知識之間的聯系通道保持暢通無阻,就可以使新問題順利地實現模型化,構建起符合新情境的物理模型。
三、啟示與思考
1.讓新教育理念支配教學行為。
新的課改理念,要求學生從“學會”轉變為“會學”,篩選、獲取和轉換信息的能力是現代社會所必須的。因此,教師必須依據學生年齡特點和認知特點,設計探索性和開放性的新情景,給學生提供自主探索的機會,讓學生在觀察、實驗、猜測、歸納分析和整理的過程中去理解一個問題是怎樣提出來的,一個概念是如何形成的,一個結論是怎樣猜測和探索到的,以及這個結論是如何被應用的。通過這樣的形式,學生能真正體驗知識的建構過程。
2.問題情景的設置應有層次,應有漸進性、靈活性、針對性。
由于學生的原有知識結構對問題解決起著至關重要的作用。因此,在問題情景設置時應根據學生學習心理和所具有的知識結構,將要解決的問題設計成一系列漸進的問題系列,為學生提供必要的“支架”。但同時也應注意,所提供的問題情景應當不是給學生以明顯解決問題的建議,同時也要避免所提出的問題會使學生感到他們在進行一項毫無希望的活動。
3.樹立學生學習自信心,開發非智力因素。
“問題情境”教學要求每一位學生主動去感知、去接受、去探求知識,這就需要每個學生都具有學習自信心。教師如何讓每一位學生樹立學習自信心呢?首先,教師應注重個體差異,尊重他們、鼓勵他們,學困生被尊重的欲望要比其他學生強烈得多,若教師尊重他們、信任他們,他們會迸發極高的學習熱情。因此,哪怕他們只有小小的進步,教師都要給予充分肯定和鼓勵,同時不失時機地指出努力方向。其次,教師應關注學生學習的個性化特征。不同的學生有不同的思維方式,不同的興趣愛好,以及不同的發展潛能。教師應關注學生的這些個性差異,允許學生思維方式的多樣化和思維水平的不同層次。教師應尊重學生的想法,不急于評價各種做法,要引導學生比較各種做法的特點,選擇適合自己的做法。鼓勵解決問題策略的多樣性,并讓學生明確表達想法,強化合理判斷與理性溝通的能力,在師生、生生互動中建構物理知識。