著名教育家陶行知先生曾經說過:“發明千千萬,起點是一問”。縱觀科學發展史,幾乎每一次質的飛躍都從問題開始,可見問題是科學創新的起源。所以新課程標準在大力提倡探究性學習,即問題解決式學習。探究性學習旨在培養學生分析問題、解決問題,以至發現、提出問題的能力,從而提高學生的科學探究能力。這就要求教師在教學中必須把學生要學習的內容巧妙地轉化為問題情境。
一、情境在物理教學中的作用
問題情境就是一種具有一定的困難,需要學生努力去克服(尋找完成任務的途徑、方式),而又在學生能力范圍內(努力可克服)的學習情境。
根據認知理論,物理課堂教學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。因此在物理課堂教學中努力創設恰當的問題情境,通過問題引起學生認知的沖突,激起學生強烈的問題意識和探求動機,引發學生積極思考,從而獨立地解決問題,發展其思維能力的創造性。
二、情境的設置
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,極大地激發學生的探求動機和興趣,有利于培養學生的創新意識和提出問題的能力。
1.通過實驗創設情境
物理是一門以實驗為基礎的科學,各種物理實驗以其直觀性、形象性為學生提供了豐富的感性材料,使其充滿著趣味性、思維性、挑戰性、探索性和創造性,能有效激發學生的好奇心和求知欲。因此利用實驗內容的魅力創設問題情境,可充分發揮學生的主體性,有利于教師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。
教學實例:在教學“動量”的內容時,我就先用“高空落蛋”的實驗拉開序幕:將細繩一端拴牢一只氣球(內置一只雞蛋,氣球內不加氣)后跨過一米高的支架,將雞蛋緩慢地拉起一定高度后放手,使其直接落于桌面上,結果可以想見;因而,當我再次重復此實驗時,同學們屏住呼吸,眼睛緊盯著雞蛋,一顆顆原來平靜的心也仿佛被提升起來了,而我卻偷偷地在雞蛋的正下方放上一塊柔軟海綿,結果自由下落的雞蛋完好無損(如依此序,則需兩只雞蛋)。然后問學生:這是為什么?從物理本質上看,又應該怎樣解釋呢?這時學生的思維高度集中,迫切希望找到問題的答案。教師可組織學生討論,提出問題,交流解釋。經過一系列的問題探究之后,學生從現象到本質,掌握了有關的一系列知識,而且極大地激發了學生探究學習的興趣。
2.聯系生活創設情境
利用學生熟悉的生產、生活情景,以及所關心的熱門科技話題提出問題,創設問題情境,可以使學生認識到物理學的現實意義,使學生感到學有所得,學有所用。這樣容易激發學生的愉悅心情,觸發學生的情感和求知欲,更能提升學生探究學習的興趣。
教學實例:針對教學中碰到的實際情況,例如(a)為什么你在行駛的火車上發現近處樹木后退,而遠處樹木前進?(b)為什么海水看上去是藍色的,而舀起來都是無色的?(c)為什么火車的玻璃窗安裝兩層玻璃?(d)乒乓球的正反兩面膠片各有什么作用?試從力和運動的關系加以分析;(e)為什么不彎腿就跳不高?(f)“神舟”五號與我們所學的哪些物理知識有關。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,同時還可引導學生關心社會,了解物理在社會發展和人類活動中的重要作用。
3.新舊聯系創設情境
教師在教學中應尋求新舊知識之間的聯系創設問題情境,誘發學生積極主動地探究學習,促進新知識的增長。
教學實例:學生在初中學習了作用力與反作用力,在講述牛頓第三定律時,很多同學認為,在拔河比賽中,既然雙方的作用力與反作用力大小相等,應該不會分出勝負,實際上卻總有一方獲勝,這是否違背牛頓第三定律?取勝的決定因素是什么?我讓高大壯實的男同學(體育委員、腳穿滑冰鞋)與一文靜瘦弱的女同學現場進行拔河比賽,問同學們女同學能贏嗎?為什么?有人說“能”,有人說“不能”,強烈的認知沖突激發了學生的探究欲望。
4.拓寬途徑創設情境
除了上述途徑之外,我們還可以通過讀書、看報、講故事等多種形式設置情境。讀一篇美文形象生動,感染力強,在課堂上用讀文章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、探究,以增強探究欲望。
教學實例:在南方某報看到一篇文章,從前有人在建房子時,把一只活生生的烏龜埋在所挖的地基下,在上面建起高樓大廈。幾十年后拆遷房子,發現挖出的烏龜還活著,為什么烏龜能承載這樣巨大的壓力呢(烏龜的生命力真那么強大嗎?有待考證)?學生很驚訝,急于解開謎團,積極探究。
總之,問題情境的設置方法很多,只要是有利于調動學生的積極性、拓展學生思維、培養學生能力的形式都可以采取。筆者只是通過自己的教學實踐,作了一些粗略的嘗試。
(作者單位:江蘇省泗陽縣實驗初中)