基于問題情境的中考物理復(fù)習(xí)策略

摘 要：傳統(tǒng)的中考復(fù)習(xí)模式效率低下，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，創(chuàng)設(shè)“問題情境”是一種常用的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的教學(xué)方式，教師通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，促進(jìn)學(xué)生利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高復(fù)習(xí)效率.在問題情境的設(shè)計(jì)中，還要注重發(fā)展學(xué)生的高階思維，在復(fù)習(xí)課中不光復(fù)習(xí)相關(guān)知識，也要使學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)得到發(fā)展和提升.

關(guān)鍵詞：問題情境;復(fù)習(xí)策略;浮沉條件

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）02-0013-03

基金項(xiàng)目：北京物理學(xué)會(huì)2020-2021年度立項(xiàng)課題“基于物理學(xué)史落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的行動(dòng)研究”（項(xiàng)目編號：WLXH202026）.

作者簡介：孟巖（1980-），男，北京人，本科，中學(xué)一級教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué).

1 問題的提出與解決策略

在傳統(tǒng)的中考物理復(fù)習(xí)模式下，學(xué)生普遍對簡單的知識回憶和重復(fù)訓(xùn)練不感興趣，缺乏高效復(fù)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，導(dǎo)致學(xué)生的復(fù)習(xí)效率不高.解決這個(gè)問題需要教師改變原有的復(fù)習(xí)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣.學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，主要是依賴于教師的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)[1].創(chuàng)設(shè)“問題情境”是一種常用的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的教學(xué)方式，筆者認(rèn)為在復(fù)習(xí)課中也可以采用此種教學(xué)方式.“問題情境”中的“境”，是客觀環(huán)境，“情”則是人的主觀心理.創(chuàng)設(shè)問題情境，需要教師精心設(shè)計(jì)一定的環(huán)境條件，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，促進(jìn)學(xué)生利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，從而激起學(xué)生疑惑、驚奇、詫異的情感，進(jìn)而產(chǎn)生一種積極探究的愿望，引發(fā)積極思維[1].

2 浮沉條件復(fù)習(xí)課的復(fù)習(xí)策略

在浮沉條件的復(fù)習(xí)中，重點(diǎn)復(fù)習(xí)物體上浮和下沉的條件，以及浮沉條件的應(yīng)用.如果只是讓學(xué)生直接回憶相關(guān)的知識及應(yīng)用，會(huì)降低學(xué)生的復(fù)習(xí)興趣.筆者在準(zhǔn)備這節(jié)課時(shí)，用學(xué)生常見的蔬菜，建構(gòu)出了一個(gè)在水中清洗蔬菜的生活化情境，在這個(gè)大情境下又建構(gòu)出若干個(gè)具體的關(guān)于上浮與下沉的小情境.“境”的設(shè)計(jì)要能夠引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生的積極思考.學(xué)生在認(rèn)知沖突中，利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的浮沉條件的知識，分析出看似不尋常的“境”背后隱藏的規(guī)律，達(dá)到學(xué)生的“情”與客觀的“境”的平衡.以上環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，涉及到了浮沉條件的記憶、理解和應(yīng)用，而根據(jù)布魯姆的教育目標(biāo)分類，記憶、理解與應(yīng)用屬于低階思維，我們還需要發(fā)展學(xué)生的高階思維.于是筆者又設(shè)計(jì)了第二個(gè)大情境，將一個(gè)小瓶子放入水中，有的漂浮有的沉底，讓學(xué)生思考如何使漂浮的瓶子下沉，如何使沉底的瓶子上浮.教師提供的輔助器材是多樣的，方法也是相對開放.同時(shí)還設(shè)置了一些小障礙.此環(huán)節(jié)的目的是讓學(xué)生駕馭知識，并在分析與操作中發(fā)展學(xué)生分析、評價(jià)、創(chuàng)造的高階思維，通過解決問題的“境”引發(fā)學(xué)生駕馭知識的“情”，使學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)得到發(fā)展和提升.

3 浮沉條件復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 浮沉條件相關(guān)知識的復(fù)習(xí)

此環(huán)節(jié)中筆者準(zhǔn)備了四個(gè)塑料蔬菜模型.有兩個(gè)外形相同的綠椒模型和紅椒模型，綠椒內(nèi)部放入適量的沙子，使其能夠在水中沉底.紅椒模型是空心的，使其能夠漂浮在水中.一個(gè)空心的土豆模型，在其側(cè)面間隔一定的距離開兩個(gè)直徑約3mm的小口，使其放入水中可以漂浮，浸沒水中后一個(gè)小孔進(jìn)水，另一個(gè)小孔排氣，可以快速使土豆模型內(nèi)部注滿水，使其沉底.一個(gè)空心的洋蔥模型，將其內(nèi)部放入適量的沙子，使其能夠在水中沉底而在鹽水中漂浮.

課上，教師首先創(chuàng)設(shè)一個(gè)生活化情境：剛從超市買回來的蔬菜要在水中清洗一下.然后將事先準(zhǔn)備好的四個(gè)蔬菜模型分別放入圓柱形大水槽中，呈現(xiàn)出三個(gè)具體的問題情境（情境1-1、情境1-2和情境1-3）.三個(gè)情境中都設(shè)計(jì)出可能與學(xué)生預(yù)測不符的現(xiàn)象，從而引發(fā)積極思考.每個(gè)情景的操作與設(shè)計(jì)意圖見表1.

教師展示完上述情景后，通過三個(gè)問題引發(fā)學(xué)生的思考：（1）你看到了什么現(xiàn)象？（2）哪個(gè)現(xiàn)象引起了你的興趣和關(guān)注？（3）關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象，從浮力的角度出發(fā)，你想知道什么？

對于情境1-1的預(yù)設(shè)，學(xué)生可能會(huì)提出為什么同樣大小的青椒模型和紅椒模型一個(gè)漂浮而另一個(gè)卻沉底呢？然后學(xué)生通過回憶物體浮沉條件的相關(guān)知識，來解釋現(xiàn)象.設(shè)計(jì)本環(huán)節(jié)的目的是對浮沉條件的基本知識進(jìn)行復(fù)習(xí).對于情景1-2的預(yù)設(shè)，學(xué)生可能會(huì)提出為什么漂浮的土豆模型又會(huì)沉底呢？通過觀察，學(xué)生能夠回答出因?yàn)橥炼鼓Ｐ瓦M(jìn)水改變了自身重力，從而使得其重力大于浮力，導(dǎo)致下沉.接下來教師跟進(jìn)提問：還有什么方法可以使漂浮的物體下沉呢？此問題為后面的情境埋下伏筆.對于情景1-3的預(yù)設(shè)，學(xué)生可能會(huì)提問為什么加鹽后洋蔥模型會(huì)上浮？通過觀察，學(xué)生能夠通過阿基米德原理回答出加鹽后增大了洋蔥模型受到的浮力，從而使浮力大于重力.接下來教師跟進(jìn)提問：還有什么方法可以使沉底的物體上浮呢？此問題也為后面的情境埋下伏筆.

在以上問題情境中，情境1-1復(fù)習(xí)了浮沉條件，學(xué)生的思維屬于記憶、理解的范疇;情景1-2和1-3中學(xué)生應(yīng)用浮沉條件解釋了物體由漂浮到下沉、由沉底到上浮的具體原因，學(xué)生的思維屬于應(yīng)用、分析的范疇.同時(shí)后兩個(gè)情境又引導(dǎo)學(xué)生意識到使物體上浮或下沉的方法不止一種.接下來就要訓(xùn)練學(xué)生利用浮沉條件，從多個(gè)角度多個(gè)方法使沉底的物體上浮，使漂浮的物體下沉，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生高階思維的發(fā)展.

3.2 應(yīng)用浮沉條件解決實(shí)際問題

教師給每組學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)大水槽和一個(gè)白色帶蓋的塑料小瓶.一部分小瓶放入液體中會(huì)漂浮;一部分小瓶放入液體中會(huì)沉底.每組學(xué)生分配的小瓶隨機(jī)，同時(shí)給學(xué)生準(zhǔn)備了若干其它輔助器材，讓學(xué)生想辦法讓沉底的小瓶上浮，讓漂浮的小瓶下沉.提供的器材有：塑料自封袋、金屬塊、鹽、水、密度計(jì)等.設(shè)計(jì)的情境與預(yù)設(shè)的學(xué)生操作見表2.

在情境2-1中，讓沉底的小瓶上浮，有增大V排、增大ρ液和減小物體重力等三種方法.此問題是個(gè)相對開放的問題.但在器材（1）中，瓶蓋無法打開，所以不方便采用減小重力的方法.而在器材（2）中，小瓶中放入銅柱，使得其平均密度遠(yuǎn)大于鹽水的密度，無法采用加入食鹽的方式使其上浮.

在表3中，情境2-2，讓漂浮的小瓶下沉，有減小V排、減小ρ液和增大物體重力等三種方法，此問題也是個(gè)相對開放的問題.但是在器材（3）中，沒有合適的減小液體密度的方法，所以不方便采用減小ρ液的方法.而在器材（4）中，由于瓶身較硬，不易發(fā)生形變，所以不方便采用減小V排的方法.

以上這兩個(gè)情景中的問題均為相對開放的問題，但同時(shí)筆者又設(shè)計(jì)出一些困難，使得每組學(xué)生只能用三種實(shí)際方法中的兩種來解決問題.這樣設(shè)計(jì)的目的是讓學(xué)生在遇到無法實(shí)現(xiàn)的條件時(shí)，能夠客觀地評價(jià)理想方法的可操作性，能夠有意識地轉(zhuǎn)變思路，創(chuàng)造出其它具體可行的方法.以上環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，給學(xué)生提供了運(yùn)用知識的機(jī)會(huì)，和創(chuàng)造性解決問題的條件，發(fā)展了學(xué)生分析、評價(jià)和創(chuàng)造的高階思維.讓學(xué)生在這種解決問題的“境”下，親身體會(huì)到人類掌握知識、駕馭知識的“情”.

以上兩大問題情境只是課堂教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)之一，教師可以繼續(xù)設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)或應(yīng)用訓(xùn)練與實(shí)驗(yàn)探究，除了探究浮力大小與液體密度和排液體積的關(guān)系等常規(guī)實(shí)驗(yàn)外，還可以通過創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生探究新的規(guī)律.比如探究物體所受浮力大小與物體形狀的關(guān)系，這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生分析出在改變形狀的同時(shí)如何保證排水體積不變.再比如探究物體所受浮力大小與液體溫度的關(guān)系，這個(gè)實(shí)驗(yàn)如果選用同種液體，在改變溫度的前提下，液體的密度也會(huì)隨之改變.如何在改變液體溫度的前提下又要讓液體密度不變呢？這就需要學(xué)生借助已有知識，深入思考，從而利用加鹽的方式使得兩杯溫度不同的水，其密度卻相等.而判定密度是否相同又用到了密度計(jì)，關(guān)于密度計(jì)，又可以通過創(chuàng)設(shè)問題情境，設(shè)計(jì)出一系列問題和實(shí)驗(yàn).關(guān)于應(yīng)用訓(xùn)練，可以讓學(xué)生分析潛水艇、深潛器上浮和下沉的原理和具體操作.通過以上環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，可以構(gòu)成一節(jié)或兩節(jié)完整的浮力復(fù)習(xí)課.

4 結(jié)束語

初三總復(fù)習(xí)的時(shí)間大約占據(jù)了整個(gè)初三第二學(xué)期的時(shí)間，在這一個(gè)學(xué)期的復(fù)習(xí)中，如果只是采用傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)模式，不僅學(xué)生學(xué)習(xí)低效，學(xué)生的思維也沒有得到更好的發(fā)展.在平時(shí)的新授課中，我們可能為了教學(xué)進(jìn)度而沒有對學(xué)生的思維進(jìn)行更加深入的訓(xùn)練.而初三總復(fù)習(xí)這段不算短的時(shí)間內(nèi)，我們是大有可為的.通過創(chuàng)設(shè)“問題情境”的方式，引起學(xué)生認(rèn)知的沖突，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，讓學(xué)生在利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的過程中，達(dá)到高效復(fù)習(xí)的目的.同時(shí)為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問題、運(yùn)用知識的機(jī)會(huì)，和創(chuàng)造性解決問題的條件，發(fā)展了學(xué)生的高階思維，滲透了學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生親身體驗(yàn)到人類駕馭知識、運(yùn)用知識的自豪感.學(xué)生除了鞏固知識以外，還收獲了自信，更收獲了思維上的飛躍.

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（收稿日期：2020-09-02）