【摘要】運用問題教學法,一方面強調通過問題來進行學習,把問題看作是學習的動力、起點和貫穿于學習過程的主線; 另一方面通過學習來生成問題,把學習過程看成是發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程,使新課標下的教法與學法在問題教學中得到完美的統一。教師要根據教學目標和教學內容,設置若干能啟發學生思維的問題,以問題為載體,培養學生的科學探究能力。
【關鍵詞】物理教學;問題教學法;科學探究能力
所謂的“問題教學”主要應包括“問題提出”和“問題解決”兩個部分,在物理教學過程中,我們不僅要教會學生解決教師、教材編寫者,命題人等所提出的傳統問題,更要能夠讓學生大膽的對自己提出“問題”,主動的解決“問題”并以此為學習動力。這才能夠在最大程度上激發學生的學習興趣和潛能,使學生對所學的知識真正的深入理解,從而真正掌握解決問題的能力并將它內化為自身素質。
下面我想用一個例子來說明問題教學對培養學生科學探究能力的貢獻:
在趣味實驗探究課中(校本課程),我們將學生分成若干小組,自己主動的做實驗,觀察實驗現象,提出問題,主動的解決問題,最后全體同學研討。
以第一組為例:力學(氣懸球)
實驗器材:鼓風機、大吹氣塑料球、中等的空心鋼球、小橡皮球
學生找到:乒乓球、玻璃漏斗等
根據實驗現象提出一系列問題:
Ⅰ實驗現象:氣球有被鼓風機吸住的感覺
提出問題:
1.為什么氣球會有被鼓風機吸住的感覺?
答:因為氣球上下表面所受的氣壓不同,所以氣球會有被鼓風機吸住的感覺,實際上氣球是被上下不同的氣壓壓住了。
2.氣球懸浮在空中應用了什么原理?
答:氣懸球可以浮在空中運用的是伯努利原理:當空氣的流速增大時產生的氣壓將減小。
3.氣球懸浮在空中時的受力情況和氣球周圍的氣壓大小。
答:當氣球浮在空中時上面的空氣受到鼓風機的吹動,根據伯努利原理,氣壓減小。因而在氣球的上下表面產生了壓強差,這個壓強差對氣球產生了一個斜向上的推力,使氣球懸浮在空中。
4.生活中有哪些地方也應用了相似的原理?這種現象會有壞處嗎?請舉例。
答:吸塵器也運用了相似的原理。對人類生命財產造成巨大危害的龍卷風也是依照與之相似的原理。
5.如果氣流豎直向上吹,氣球將會怎樣?此時的受力情況又是怎樣?
答:如果是豎直向上吹,鼓風機的氣流直接作用于氣球底部將氣球托起
Ⅱ實驗現象:三個球同時實驗:
發現金屬球平衡位置在最下方,小塑料球在中間,大吹氣塑料球在最上方。
提出問題:這幾個球,為什么可以平衡?
大膽猜想:平衡位置的高低與球的質量有關,與球的體積有關?
同組解答:從受力分析可知,由于球受重力豎直向下,同時由于空氣流速越大,氣壓越小(伯努利方程)可知,氣體給的壓力也向下,還有氣體給的向上的吹力。當這三個力合力為零時,球可以平衡。
Ⅲ實驗現象:發現金屬球轉的較快,也較穩定而其他兩個塑料球轉的較慢,也不穩定。
提出問題:為什么產生以上現象?
大膽猜想:是不是因為金屬球靠近鼓風機,氣流不均勻而造成金屬球的轉動?
同組解答:發現鼓風機的風是傾斜的吹出,因為金屬球周圍氣流不均勻而使轉動,而那兩個球平衡位置較高,氣流比較均勻很難使其轉動,但偶爾也會受到影響 。
Ⅳ實驗現象:可以同時將兩個球吹起來,但是如果將大球放在下面而小球放在上面,小球幾乎不能穩定,而小球在下面,大球在上面,兩球均可穩定。
如果先將小球穩定,再放大球,兩球容易穩定,如果先放大球穩定,再將小球插入,大球就會掉下
提出問題:為什么會有以上的現象?
其他組同學解答:小球在下方對上面氣流影響不大,而大球在下面對氣流影響太大因此不容易穩定。先將小球穩定,再放大球,對下面的小球毫無影響,但是先放大球在上面,下面插入小球時,對大球下方的空氣帶來影響,因此大球會掉下來。
拓展實驗:
(一)吹蠟燭
把蠟燭點燃,如果你對著燭焰吹氣,火焰將向著氣流的方向偏倒,但是你向著燭焰的一側吹氣,或者向兩支蠟燭火焰的中間吹氣,你會發現,火焰將向著氣流的一側傾倒。這是由于流速大處壓強小的緣故。
(二)吹乒乓球
把一個乒乓球放在倒置的漏斗中間,向漏斗口吹氣,會把乒乓球吹跑嗎?實際正好相反,乒乓球會貼在漏斗上不掉下來。
(三)吹紙實驗
平行地豎直放置兩張紙,向它們中間吹氣,會把兩張紙吹開嗎?實際正好相反,兩張紙會貼近。
(四)氣懸球與水頂球
取一支圓珠筆的套管,在其一頭套一個紙做的喇叭口,另一端接橡皮管或軟塑料管。再用一小塊硬泡沫塑料磨制成一個直徑約1.5厘米的小球。
實驗時手持套管,豎直放置,喇叭口向上,將小球放在喇叭口里,然后對著橡皮管吹氣,小球就懸于喇叭口上方。當你水平移動套管時,小球也跟著移動而不離開喇叭口上方,甚至當你將套管傾斜一定角度,小球也只是在氣束中線左右晃動和轉動,并不落下。
綜上所述,強調“問題提出”在“問題解決”中的重要性,順應了現代建構主義的學習理論,拓寬了“問題解決”的教學功能,即“并非僅僅是教會學生解決問題——特別是別人所提出的問題,而是幫助他們學會邏輯地思維。”素質教育要培養學生的科學探究能力,就是要改變學生不正確的觀念,樹立不迷信權威、不墨守成規、不怕失敗、敢于標新立異、不怕冷嘲熱諷、不斷開拓進取的精神,正確引導和熱情鼓勵那些平時會“耍小聰明”、能使出“雕蟲小技”和“敢于吃螃蟹”的學生,促使他們勇于進行“問題提出”。創新教育的目的也是要提高我們學生的科學探究能力。探究能力的提高,應以掌握全面的、系統的、扎實的知識為基礎和前提。素質教育不僅要求學生學會,更要求使學生會學。提高學生科學探究能力的重要一環是提高學生的元認知水平,即學生對自己所從事的(物理)活動的自我意識、自我分析、自我調整水平的提高,從而使學生善于并恰當地進行“問題提出”,而且具有一定的創新性質。相信在教學中采用“問題教學法”能夠更加高效的完成教學目標,真正提高學生的科學探究能力,對學生今后的自身發展,科學發展甚至于社會發展都會有很大的推動作用。
(作者單位:江蘇省徐州市第一中學)