程榮華

摘要:新課程下的物理課堂教學需不斷引導學生進行科學探究和科學思維。本文的實例闡述了如何創(chuàng)設物理問題情境、實施探究教學。

關鍵詞:物理課堂;問題情境;探究教學

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2009)11(S)-0008-3

新課程概念下的物理課堂教學需要不斷創(chuàng)設問題情境,引導學生進行科學探究活動?？茖W探究活動就是要讓學生親身經(jīng)歷基本的科學探究過程,學習與掌握科學探究的一些方法,讓學生在問題探究中獲得情感體驗,從中獲取知識,培養(yǎng)學生獨立發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力。

物理課程標準特別強調(diào)學生對活動過程的體驗,讓學生在有趣的問題情境中開展探究活動,并在自主探究過程中構建物理概念、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。

盡管新課程已實施數(shù)年,但由于種種原因,單純強調(diào)知識傳承、忽視科學探究的傳統(tǒng)教學模式依然存在,這不利于學生的可持續(xù)發(fā)展及科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。為了突破傳統(tǒng)的課堂教學模式,需在課堂教學中不斷更新教學觀念,進行角色轉(zhuǎn)換,把課堂還給學生。通過創(chuàng)設學習情景,設計探究問題,讓學生親自動手去實踐,在實踐中學會發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,進行自主探索,從而提高科學探究能力。下面擬結合筆者的教學實踐,就如何創(chuàng)設問題情境、實施探究學習談些粗淺的做法與體會。

1 創(chuàng)設循序情境 探究物理規(guī)律

教學情境就是以生動的直觀方式去再現(xiàn)知識內(nèi)容所表征的實際事物或?qū)嶋H事物的相關背景,是學生認識過程中的形象與抽象、實際與理論、感性與理性以及舊知與新知的關系和矛盾。捷克教育家夸美紐斯說:“一切知識都是從感官開始的?！敝庇^的、循序漸進的教學情境,可以使抽象的知識具體化、形象化,有助于激發(fā)學生的學習興趣;也有助于學生感性認識的形成,并促進理性認識的發(fā)展。當然,教學情境的創(chuàng)設不僅僅是要再現(xiàn)知識的直觀性,有價值的教學情境一定是內(nèi)含問題并能啟迪學生思維的情境。一切思維起源于問題,因此創(chuàng)設問題情境是對學生學習進行有效引導的重要方法。

探究就是對問題的探討和研究,以便人們理解與弄清楚周圍的世界。探究心理源于理智感和好奇心,即人們具有較強的自己尋求問題答案的興趣。因此我們在設計物理課堂教學時,應善于創(chuàng)設物理情境,并將學生引入一種與物理問題相關的有序的教學情境之中,“制造”懸念——誘發(fā)學生產(chǎn)生探究的愿望使其處于“欲罷不能”的狀態(tài)。同時以解決問題為中心,引導學生體驗知識與技能的形成過程,通過體驗探究過程,使學生自己嘗試發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題直至“創(chuàng)造性”地解決問題。

例如,在學習“浮力”時,我們對“浮力”的教學設計如下:體驗浮力的存在 → 測量浮力的大小 → 探究影響浮力大小的因素→ 歸納、總結物理規(guī)律。

問題1 當你步入游泳池的水中并“懸立”于水中時,會有什么感覺?

感覺人變“輕”了,且有被水向上托起的感覺,由此引出:水中的人為何有此感覺?

探究1 通過用手向上托起懸掛在彈簧測力計上的重物使其示數(shù)減小,引導學生類比得出:人浸在水中,水對人也有向上的托起作用,從而引出浮力的概念及浮力的方向。

體驗1 讓學生把空易拉罐漸漸按入水中,慢慢浸入一定的深度后再放手,如此反復多次,從中親自探究感悟:浮力的存在和方向。

問題2 向水槽中投入一物塊,物塊下沉至槽底。此情此景引出:水中下沉的物塊是否也受到浮力的作用呢?

學生猜想,并設計實驗,驗證自己的猜想。

探究2 引導學生聯(lián)系前面用手托起懸掛在彈簧測力計上的重物使其示數(shù)減小的實驗,并思考設計測量浮力大小的方法,經(jīng)過相互討論與合作、交流總結,得出浮力的測量方法。

體驗2 用彈簧測力計測量浸入水中的物塊所受浮力的大小。

問題3 當你把空易拉罐漸漸按入水中,除了手的感覺外還發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象?(即將空易拉罐漸漸按入水中使水面升高。)

由此引導猜想:浸入水中的物體受到的浮力大小可能與什么因素有關呢?

探究3 在彈簧測力計下掛一個(內(nèi)裝砂子且密閉的實驗塑料)物塊,慢慢地把它浸入盛有水的長塑料杯中,并在水中下行一段距離(直至物塊將觸底為止)。觀察彈簧測力計示數(shù)變化的同時,浮力的變化與什么量的變化具有對應性和同時性。學生通過反復實驗并觀察水面的變化情況不難發(fā)現(xiàn):浮力的大小與被物塊排開的水的多少有關。

體驗3 設計實驗:用溢水杯代替長塑料杯,按課本圖示方法進行實驗,歸納并總結出阿基米德原理。

總之,問題情境的創(chuàng)設為學生對問題展開猜想與探究提供了必要的事實依據(jù),學生經(jīng)過探究去偽存真、體驗感悟事物的本質(zhì),從而理解科學。同時在“做科學”的過程中,能使學生深刻的體驗到:科學發(fā)展的過程其實就是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題、不斷解決問題的創(chuàng)新過程。

2 創(chuàng)設問題情境 感悟物理概念

教學過程由教師的教與學生的學兩方面構成。一方面教師要轉(zhuǎn)變教學觀念與行為,在促進學生學習方式轉(zhuǎn)變的同時充分體現(xiàn)物理學科的教學特點,以問題為載體倡導以科學探究為核心的多樣化教學模式;另一方面要積極創(chuàng)設類似于科學研究的情境,師生互動,交流合作,引導學生自主地探究學習。多年的教學實踐表明,物理概念是物理基礎知識中既不易教也不易學的內(nèi)容之一,尤其是初中學生。筆者認為深刻領悟概念引入的過程是掌握物理概念的前提。換句話說,創(chuàng)設與教學內(nèi)容相關的問題情境,由此感悟概念引入的原因、定義的過程以及為何要如此定義,而不是一味對物理概念進行死記硬背。把物理概念與情境體驗活動有機地結合起來,以突破教學難點。

例如,速度是描述物體運動快慢的物理量。盡管“速度”這個詞聽起來通俗易懂,沒有學過物理的人也知道大概的意思。但是這種似懂非懂的認識,造成了人們對它理解的誤區(qū),也給速度的概念教學增加了難度。盡管教學內(nèi)容與日常生活聯(lián)系緊密,學生每天都能接觸到運動得快或運動得慢的物體,但學生的認識往往是混亂的,且初中學生的觀察能力往往受自己生活經(jīng)驗及感覺器官的主觀影響。這為教師創(chuàng)設問題情境、調(diào)動學生自主參與研究提供了良好的契機。關于速度概念的教學筆者是這樣處理的:

(1)聯(lián)系生活,引入課題

問題1 日常生活中有許多體育競技項目,其中有一些是靠比較物體的快慢來決定勝負的,請列舉哪些是與此有關的體育項目?由學生列舉:賽車、百米賽跑、游泳、自行車越野賽、競走等等。

(2)探究比較物體運動快慢的方法

利用課桌上兩個錐角不同的紙錐,分別從某一高度松手觀察紙錐下落的情景,提出問題。

問題2 兩個紙錐分別下落,那個下落得快?

學生討論、動手實驗、體驗總結----比較物體運動快慢的方法。將它們舉到同一高度,且同時松手,可觀察到:錐角小的紙錐先落地。由此引導學生分析、總結比較兩個紙錐運動快慢的方法:相同時間比下落高度。

問題3 還有什么方法可比較兩個紙錐的下落快慢?

啟發(fā)引導,與體育課上同學們百米賽跑決勝負的方法進行類比。由此體驗比較物體運動快慢的另一方法:先后將它們舉到同一高度松手并用停表分別記錄下落時間,下落時間越短,紙錐下落就越快,即相同高度比較下落時間。進而得出比較物體運動快慢的兩種方法:相同時間比路程;相同路程比時間。

(3)建立速度概念

問題4 甲物體2s內(nèi)運動1000m,乙物體10s內(nèi)運動2000m,試比較甲、乙兩個物體的運動快慢。

師生互動,共同討論。若用方法1判斷:甲物體每米運動的時間為1/500s,乙物體每米運動的時間1/200s,即單位路程比時間,運動時間越短物體運動得越快,且時間/路程就是物體單位路程里運動的時間。若用方法2判斷:甲物體每秒運動的路程為500m,乙物體每秒運動的路程為200m,即單位時間比路程,運動路程越長物體運動得越快,且路程/時間就是物體單位時間里運動的路程。所以,初中物理中采用單位時間里運動的路程來定義速度的大小。

通過紙錐實驗活動,使學生認識到物體運動是有快慢的,物體運動的快慢應如何比較。并以此為基礎展開問題討論,讓學生深刻領悟路程/時間的物理含義,從而建立速度概念,突破教學難點。

總之,對學生來講,建立與掌握物理概念是一個比較復雜的過程。首先要讓學生在一定的物理情境中去體驗感悟,獲得必要的感性認識。其次是通過學生的思維活動,深刻領悟概念引入的原因,進而理解概念為何要如此表述。在反復運用概念的過程中不斷加深對概念的理解,以達到掌握概念的目的。

(欄目編輯趙保鋼)