淺談初中物理探究實驗中的問題設計

王志超

摘要：提出與物理概念相關的問題，對科學探究具有十分重要意義。如果沒有發現并提出問題，科學探究便無從談起，同時科學探究過程是圍繞著所探究的問題展開的，正是由于有了明確、具體的問題，才能使探究過程具有明確的方向，使探究能沿著合理的假設一步一步走下去。問題是物理實驗各個探究環節的核心。

關鍵詞：初中物理； 探究實驗 ；問題設計

隨著教學理念的發展，物理教育不在局限于讓學生知道和掌握物理知識技能，更要求在教學的同時注重學生創新思維能力的培養，讓學生經歷物理知識的構建過程，物理探究式實驗則受到關注，以驗證實驗為基礎，向探究式實驗轉變的教學模式逐漸成為一種趨勢。物理實驗探究的關鍵是要從日常生活、自然現象或教師設置的問題情境中提出與物理概念相關的問題，問題的生成對探究才具有重要意義。如果沒有發現并提出問題，科學探究便無從談起。問題是實驗探究的核心，科學探究過程是圍繞著所探究的問題展開的，有了明確、具體的問題，才能使探究過程具有明確的方向，使探究能沿著合理的假設一步一步走下去，從而得出合理的實驗結論。就如何做好物理教學中探究實驗的問題設計，筆者淺談一些見解與做法。

一、創設情境生成問題，激發探究欲

1、從生活實際入手，提出問題喚起學生探究的欲望

在學習《壓力和壓強》一節時，教師通過課件創設情境，展示兩個體重看起來差不多的女士在河邊散步，穿高跟鞋的對濕地的壓痕明顯比穿平跟鞋的壓痕深。教師提問：“對此，你能提出一個什么問題？”

獲得新發現→用問題表達發現→形成科學問題。

獲得新發現：高跟鞋比平跟鞋對濕地的壓痕深

用問題表達發現：為什么高跟鞋的壓痕比平跟鞋深？

形成科學問題：力對物體的破壞作用和受力面積有什么關系？

通過情境創設的手段，有效點燃學生質疑形成問題的熱情. 又如在學習平面鏡成像原理的時候，教師可以為學生展現一段照鏡子的視頻，在視頻中，當人與鏡子距離較遠的時候，鏡子中的像也會逐漸遠離平面鏡。通過這個現實生活中的情境來引發學生思考：首先，平面鏡成像大小情況與物大小情況之間的關系？其次，像位置處于平面鏡具體哪個位置？在對上述觀察的過程中，一些相對細心的學生會發現，物體逐漸遠離平面鏡的時候，像變小了，進而質疑，像大小是不是隨著物體距離平面鏡的遠近而不斷變化呢？針對現象，抓住學生的好奇，引導讓學生提出一系列相關問題，展開討論，引起學生的思考興趣，同時喚起他們探究的欲望。

2、從課堂小實驗入手，提出問題激發學生的探究興趣

如在講授大氣壓一節時，在裝滿水的杯子上用一張硬紙片蓋住并倒過來，學生觀察到水并不流出來，紙片也不下落。提出問題：為什么這么輕的紙片能托住杯中的水而不流下來？是什么支撐紙片，通過討論分析只有空氣，從而讓學生確信大氣壓的存在，就能使他們對本節課的知識感興趣、學生就想做一做，印象深刻、容易理解、記憶得牢固。實踐證明，老師創造條件演示好實驗，并針對實驗現象，提出問題，能激發學生的學習興趣，使他們的注意力時間得以延長。

3、從科學史料入手，提出問題引出課題

新課的引入最主要在于生動活潑，引人入勝，有助于啟發學生進行科學思維。無論采取何種形式，課題引入必須做到新穎別致，貼近學生，緊扣課題。如在講授密度一節時，講述阿基米德洗澡的故事，提出為什么阿基米德看到水往外溢出，同時感到身體被輕輕托起，忽然靈感一現知道如何來確定王冠是真是假的方法。適時適當應用史料，生動講述科學家的“有趣故事”，也是增強學生對物理學習的好方法。

二、啟發營造氛圍，引導學生發現問題與提出問題，

在教學中由于多種原因，學生在發現問題與提出問題上有相當大的困難。為了引導學生發現問題與提出問題，以多種策略，營造輕松和諧的氛圍，促使學生思維活躍，萌發問題靈感。

1.向學生進行提出問題重要性的價值觀教育

愛因斯坦說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看問題，卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。

2.創設民主的、沒有壓力的發現問題與提出問題的學習情境

傳統教學中，物理問題幾乎都是教師和教科書直接提出，學生很少有提出問題的機會。為了改變這一狀況，教師創設物理問題情境，讓學生在觀察和體驗后有所發現、有所聯想，萌發出科學問題。例如讓學生觀察或操作一些富含物理問題的實驗，講一些物理學史或物理事件，展示一些問題情境豐富的音像資料。在引導探究過程中，教師不必馬上告訴其中的問題所在，而只是提出探究任務與思考的方向，讓學生發現矛盾與問題。其引導語往往不是“為什么……”，而是“你發現了什么值得注意的問題？”“你發現這個過程有哪些變量？可能有什么規律？”“讓我們一起討論一下探究什么？怎樣探究？”“對于這個課題，誰還有什么好的主意？”“誰能對這件事提出一些新疑問與新看法？”等等。

3.要給學生足夠的思考與討論時間，發現與表述物理問題

學生很少提出問題，往往是因為教師怕花時間，怕完不成課堂任務，沒有留給學生思考的時間。如能多思必能多問。如在進行大氣壓強教學時，教師提出問題：“大氣對我們周圍物體是否有壓強？”然后做紙片托水杯的實驗，這時教師不急于講解，而是問學生：“你們發現了什么問題？”一名學生提出：“水杯不夠深，杯再深些，紙片就托不住水了。”于是教師用量筒做上述實驗，水仍不掉下。有的學生提出要求：用很長的量筒做實驗試試看。教師不怕費時間，用1米長一端封口的玻璃管做此實驗，水仍未流出，學生驚呼：大氣的壓強真大呀！然后教師提出：如果用密度特大的水銀做實驗就不同了，再介紹托里拆利實驗，使學生經歷了一次提出問題的探究過程。

三、設計問題鏈接，形成實驗探究思路endprint

創設相對開放的有序的問題鏈，使學生感覺親切，有話可說，并促成從最初的想法發展到較為完善的實驗思路，明確這個實驗中需要控制的變量，有序引導推理，將學生的思維不斷激發，并意識到學習活動的意義指向，使學習目標成為一種有力的探究動機。步步引向深入，嚴謹有序，使后續的探究活動變得水到渠成。

在講授《影響電磁鐵磁性的強弱的因素》一節時，在學生猜想與假設之前，老師先作引導：如果改變通過電磁鐵的電流或者改變電磁鐵的匝數，它的磁性強弱會改變嗎？

學生相互議論：假設通過電磁鐵的電流由1A增加到2A，電磁鐵的磁性會怎樣？

如果電磁鐵的電流不變，線圈由100匝增加到200匝，它的磁性又會怎樣？

推理得出電磁鐵的線圈匝數越多，通過的電流越大，電磁鐵的磁性將越強的假設之后，通過邏輯思維，很容易分析出實驗需解決的問題有三個：怎樣比較磁性強弱，怎樣改變和測量電流，怎樣改變線圈匝數。這時就可以發動學生來討論解決這些問題的方法。

怎樣測量電磁鐵磁性的強弱？

學生A：看它能吸起多少根大頭針或小鐵釘。

學生B：看它能吸起多少鐵屑（用天平稱）。

學生C：看它對某一鐵塊的吸引力（用彈簧測力計把被電磁鐵吸住的鐵塊拉開時彈簧計的讀數）有多大。

怎樣改變和測量通過電磁鐵線圈的電流？

學生D：用滑動變阻器改變線圈中的電流，用電流表測量電流的大小。

學生E：用增減電池來改變線圈中的電流，用串聯小燈泡的亮度來比較電流的大小。

怎樣改變電磁鐵線圈的匝數？

學生F：使用中間有抽頭、能改變線圈匝數的現成電磁鐵產品。

學生G：臨時制作電磁鐵線圈，邊實驗、邊繞制。

通過系列的問題導學，讓學生在問題討論、分析中思維能力、語言表達能力得到較好的訓練，同時理清了思路，弄清研究問題如何確定變量、怎樣控制變量、如何進行操作等，使探究活動的方法更明確、思路更清晰、過程更科學。加深對控制變量、設計對照實驗的原則的理解。

總之，問題主導著物理實驗探究活動的全過程，明確、具體的問題，使探究活動有明確的方向，使探究活動能沿著合理程序進行下去。通過設疑、質疑、解惑來調動學生的思維，讓學生帶著精心設計的問題去體驗感悟科學探究的過程，引導學生理解實驗的原理、方法和步驟，逐步培養學生的探究意識和探究能力。

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（ 作者單位：甘肅省天水市武山縣城關初級中學 741300 ）endprint