物理问题情境教学的创设

(整期优先)网络出版时间:2013-09-19
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物理问题情境教学的创设

丁占涛

丁占涛

“思”源于“疑”,“学”始于“疑”,只有问题,才会引发学生的认知冲突,才会激发探究的欲望,从而获得学习的动力。建构主义学习理论诉我们,知识不是通过教师的传授而得到,而是学生在一定的情境中借助他人的帮助、利用必要的学习资料、通过意义构建的方式而获得。因此,运用难度适当而又有助于学生形成认知冲突的物理问题,创设有效的问题情境,让学生在一定的问题情境中积极思考,主动探索,相互交流讨论,从而使教学过程得以高效完成。所以创设有效的问题情境,是开展有效教学的重要手段,是培养学生问题意识的重要途径,也是激发学生强大而持久的学习内驱力的有力保障。那么在物理教学实践中如何创设有价值的物理问题情境呢?笔者根据多年的教学实践,提出以下几种物理问题情境的创设方法,供读者参考。

1利用生活经验创设问题情境

从物理在实际生活中的应用入手来创设情境。将物理与学生生活两相融通创设问题情境,如日常生活中一幅熟悉的场境、一次亲身的经历、一个生动的自然现象、一件有趣的物理事实等,都可以让学生体验物理与日常生活的密切关系,感受物理知识学习的意义与作用,增强学习物理的兴趣和动机,培养分析和解决与物理有关的实际问题能力。如,在学习到热学时问学生:热水和冷水,哪个更容易结冰?学生一听就很快回答是冷水,并说这个问题还用问吗?可是事实却并非如此,可以当场做实验。再问为什么会这样,这更能激发他们的求知欲。

2通过演示实验形成问题情境

精心设计的演示实验,往往带给学生惊奇、不解和矛盾。促使学生迅速调整自己的认知结构,结合实验现象进行科学思维。实践证明,演示实验取材丰富,现象真实,启迪性强,极易唤起学生的求知欲,是物理教学中最为成功的问题情境。在学到《动量定理》时做演示实验:《瓦碎蛋全》,为什么瓦片碎了,而鸡蛋却完好无损呢?在学生的潜意识中应该是蛋碎,蛋是易碎品,实验现象大大出乎学生的意料,极大的激发了学生探索的欲望。在教学中设置一些悬念,创造一种特殊的情境,则更能引起学生的共鸣,并使这种共鸣转化为求知欲,进而把注意转移到新知识的学习上。

3结合物理史实创设问题情境

物理史充满艰辛曲折,留下了无数凝聚着智慧的成果。当年物理学家探索发现过程中的一系列“?”,为今天的教学提供了极为生动的素材。如原子结构的研究,原子看不见摸不到,这种研究只能依据实验,然后根据实验提出自己的猜想,最后再由大量的实验去验证。其中有很多曲折的故事。学到《磁场》时,给学生讲:19世纪初,德国康德关于基本力向其他种类力转化的哲学思想,以及以谢林为首的德国自然哲学学派关于自然力的统一思想,对物理学界影响很大,促使人们去寻找电和磁的本质关系。丹麦的奥斯特对康德的哲学思想十分信奉,他坚信自然力的统一思想20余年,反复探索热、光、电、磁和化学亲和力之间的联系,进行了多方面的科学研究。在富兰克林发现莱顿瓶放电会磁化钢针的现象,奥斯特受到很大启发。之后一直在寻找通电导线的磁效应。经过不断的实验,终于用实验得出:电流只对磁性材料产生作用,而且这种作用具有横向性质。教师可适时提出,这对你有何启示呢?学生在交流讨论中会逐渐体会到学习不仅仅学到科学家发现的科学知识,更能领略到科学家在探索真理过程中表现出的科学态度和科学精神,这比知识更具有价值。

4通过“提出假说、验证假说”的方法形成问题情境

假设是一种推测,有证实或证伪的两种可能,从而调动学生的智慧潜力去探索。当找到一个反例否定假说时,无疑也为完整地形成某种知识奠定了基础。如在学习到摩擦力后如何判断摩擦力的有无问题。如:亚里士多德是伟大的物理学家,知名的学者。他在两千多年前,根据生过经验提出重的物体比轻的物体下落的快。由于他是名人,很少有人对他的理论提出质疑。后来伽利略发现这个结论有问题,教师可提出这样的问题:伽利略是如何证明亚里士多德的观点是错误的呢?引导学生去探索,去发现。假设一块大石头的下落速度比一块小石头的下落速度大。设大石头的下落速度为8,小石头下落的速度为4,当两块石头捆在一起下落时,大石头会被小石头拖着而减慢,结果整个系统的下落速度应该小于8;但是两块石头捆在一起,总的重量比大石头还要重,因此整个系统下落的速度要比8还大。这样,就从“重物比轻物落得快”相矛盾,伽利略认为只有一种可能性:重物与轻物应该下落的一样快。

5利用多媒体技术创设问题情境

在设置问题情境时,教师绘声绘色、富有感情的描述十分重要。而现代教学媒体,特别是以计算机为中心的现代教学媒体,能把生动的图像、清晰的文字和优美的声音有机地集成并显示在屏幕上,能抛开某些表面的、次要的、非本质的因素,把内在的、重要的、本质的东西凸显出来,能在屏幕把微观放大、宏观缩小、动静结合、跨越时空限制,从而高效地激发学生的兴趣,调动学生的积极性,优化教学情境,增强其效果。现代信息技术给教学情境设置提供了新型的表现手段,在设置教学情境时,也应该注意发挥多媒体技术的特殊功能。如:微波炉、电磁炉、X光片的原理等等。

当然,创设问题情境进行教学,还有其他方法,相信读者在教学实践中能找出更多更合适的方法。但无论利用哪种方法进行问题情境的创设,都应与物理教学内容相匹配,与学生的思维水平相匹配,将问题设置在学生的最近发展区内,以培养学生的问题意识、思维能力、探究能力,只有这样,才能服务于课堂教学,提高课堂教学效果。

作者单位:浙江省天台中学