祁紅菊
(常州奔牛高級中學 江蘇 常州 213131)
所謂原始問題,就是指直接來自于自然界、生產實踐和社會生活,能夠反映科學概念、規(guī)律和原理,且未被加工的典型現象和事實.原始問題一般具有具有以下兩個基本特征:
(1)以開放、生動的現實情境為依托;
(2)具有客觀性、復雜性、已知條件的隱蔽性等特點.
與原始問題對應的是抽象習題,抽象習題是把科學現象和事實經過剝離、抽象、簡化等方法加工而成的練習題.選擇原始問題,經分解、簡化和抽象后均能找出一個合理的物理模型,可培養(yǎng)運用已學過的物理知識解決問題的能力.
復習課教學引入習題的目的是鞏固學生所學的物理知識,培養(yǎng)和提高解決問題的能力,是教學中的一個非常重要的環(huán)節(jié).而現在的問題是過分強調和重視習題教學,習題教學占據了高中物理教學過大的比重,特別是高三物理教學大有異化為解題教學的趨勢.過分重視抽象習題教學存在如下危害:首先,抽象習題沒有科學現象與事實作為背景,習題編制人員把原始問題的一些次要細節(jié)、非本質的聯系舍去,原本由學生表征問題、抽象出問題要素的過程被習題編制人員越俎代庖了,學生的思維能力和解決問題的能力沒有得到很好的鍛煉,學生自然失去了很好的發(fā)展機會;其次,抽象習題教學存在嚴重的解題模式化和思路程式化的傾向,過分強調學生要有完整的知識體系、簡便的計算技巧、規(guī)范的書寫表達等能力,其直接的教育不良結果就是造成學生脫離生活和實際,使學生實踐能力低下和創(chuàng)造能力匱乏;最后,許多抽象習題完全由題目編擬者憑空編造出來,有些甚至有科學性的錯誤.學生過多地糾纏于解答這些抽象習題,不僅扼殺了學生的學習興趣,而且會對物理產生誤解,會認為物理原來如此枯燥,物理學科的實踐性強、應用性廣、充滿活力等學科魅力沒有得到充分彰顯.因此,物理教學需要倡導問題的本原性、生態(tài)性、情境性,就是要消除抽象問題教學的局限性,讓學生在解決具有生命活力的原始問題的過程中,活化知識,發(fā)展能力,豐富體驗,提升素養(yǎng).
從教學設計角度來說,新課導入、問題設計、情境創(chuàng)設、支架搭建、前后過渡、思維引導、互動組織和課堂小結等各個環(huán)節(jié),都可以從真實的生活中引入素材,讓生活的氣息充盈整個課堂,讓學生在生活的鮮活和真實之中求真求是,使學生在一種強烈的求知欲中去思考、去探究,既能激發(fā)學生的學習興趣,又能啟迪學生的思維,同時還能培養(yǎng)學生科學的世界觀和人生觀.而原始問題是直接來源于自然界、生產實踐和社會生活,是在課堂教學中引入生活素材、增強生活氣息的有效形式.
例如:高三復習課“圓周運動中的臨界問題”,筆者沒有直接拿枯燥的練習題讓學生做,而是給學生播放視頻“游樂場離心力的游戲”,游戲中很多人坐在水平轉臺上跟隨轉臺一起加速旋轉,看誰堅持到底,不會被甩出.讓學生放松一下繃緊神經的同時,筆者先給出這樣的一個原始問題:“你認為什么樣的人會先滑出去?對于參加這種活動,為了堅持時間較長而不被甩出,你有什么好的建議?”學生首先猜測胖的人不會滑出去,并建議參加這種活動,應選擇體重大些的人,應穿摩擦因數大的褲子且人要離圓心近一些.猜測完后播放視頻結果,出人意料的是,胖的人很快就滑出去了,與學生的認知發(fā)生了沖突.而有個穿牛仔褲的人最后一個滑出,這一點又與學生猜測和摩擦因數有關相符.
接下來師生共同分析這個原始問題,將其簡化和抽象后,建立了一個合理的物理模型,人相當于如圖1中的物塊A,B,C,并運用已學過的物理知識解決之.
圖1
像這樣用原始問題把學生帶到一個真實的生活情景中,使抽象的概念、原理等具體化、生活化,學生可以清楚地認識到這些概念、原理在實際生活中的用處、體現,極大地引起學生探求欲望,促使學生積極思考,探究原因.
學習不只是取得較高的分數,拿到較高的排名,而應是讓學生用所學知識服務生活、創(chuàng)造生活,并在此過程中掌握學習方法,發(fā)展學習能力,積累積極的情感體驗.如果教師在布置作業(yè)時能改變過去抽象習題一統(tǒng)天下的單調形式,適當增加一些原始問題形式的作業(yè),讓學生帶著所學的知識走出教室、走進生活、走向社會,去解決生活中的充滿生命活力和生活氣息的原始問題,學生在問題解決過程中所迸發(fā)出的激情,對學習興趣的提升、探究能力的提高、問題解決后自我效能感的增強是做抽象習題所無法比擬的.
例如:力學復習完后布置全班同學小組合作開展紙橋的承重比賽,要求參賽小組利用規(guī)定數量的A4紙、雙面膠、剪刀、刻度尺,采取卷、折、粘、貼等方式設計出一座能夠承受一定重量的紙質橋梁,要求外形美觀且紙橋的跨度(兩橋墩內側間的距離)在一定范圍內.學生對這樣的活動熱情高漲,時不時跑到辦公室向物理教師請教,最終很多學生設計的橋梁不僅承重大,而且外形美觀.
受功利主義和高考指揮棒的負面影響,時下學生的學業(yè)負擔普遍過重,學生埋頭于抽象問題的解決和操練,以期在選撥性考試中取得優(yōu)異的成績,進入理想的大學.在學生心目中學習大有異化為解題、演算、重復操練等枯燥機械活動的趨勢.學習最重要的目的是讓學習者從日常生活現象和事實中發(fā)現值得探究的真問題,即要有敏銳的問題意識.
例如:有一組學生在實驗室做“伏安法測電阻”的實驗時,發(fā)現電壓表不能正常工作,向筆者提出了一個原始問題:能否不用電壓表,而只通過電流表來測該電阻的阻值?筆者馬上意識到這是一個十分有價值的原始問題.于是立即建議學生重新設計實驗思路,可以適當添加器材,但是方法力求簡單方便.
同學們經過討論后,大多采取了等效法或是電流表測電阻的方法,意想不到的是,少數同學居然想到了電流表半偏法測電阻.而針對半偏法,其他同學試過之后,又提出了值得進一步探究的問題,此種方法測電阻的誤差很大,怎樣才能減小誤差呢?……
這里雖然有的實驗方法高考可能考不到,但是學生在問題中親歷了探究的過程,既檢驗了學生對基本電學儀器的使用、對電學基本規(guī)律的掌握,又能夠培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新意識,這絕對不是坐在教室里操練抽象習題所能實現的.
當然,用原始問題優(yōu)化物理教學,并不意味著完全否定抽象習題在物理教學中的功能與作用,而是充分整合課程資源,在教學過程中適時穿插、適當增加一些原始問題,科學地安排原始問題和抽象習題的比例.從而使習題真正做到既鞏固學生所學物理知識,又開發(fā)學生思維能力,提升學生素養(yǎng),促進學生發(fā)展.