王小豐
學源于思,思起于疑。學習物理的過程是一個發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。問題是教學現(xiàn)狀與教學目標之間存在的差距或矛盾,是激活學生思維的動力?,F(xiàn)代認知心理學關于思維的研究成果表明,思維過程首先是解決問題的過程,即思維通常是由問題情景產(chǎn)生的,而且以解決問題情景為目的。所謂問題情境,是指個體覺察到的一種有目的但不知如何達到這一目的的心理困境,也就是當已有知識不能解決新問題時而出現(xiàn)的一種心理狀態(tài)。要擺脫這種處境,必須擬出以前未曾有過的、新的活動策略,亦即完成創(chuàng)造性活動。
物理概念和物理規(guī)律本身就是抽象的,這種抽象性在一定程度上表征了人們對自然界認識的高度,同時也給中學生學習帶來較大的困難。教學中恰當?shù)貏?chuàng)設物理學習環(huán)境,可以得到較好的教學效果。因此,通過創(chuàng)設豐富多彩的問題情境來學習物理知識,不僅是物理學科的要求,而且能起到切實增強學生科學素質(zhì)、提高教學質(zhì)量的目的。
一、通過實驗創(chuàng)設問題情境
物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學也是物理教學中的一個重要的組成部分。通過物理實驗可以使物理教學更加生動,更有吸引力,更能調(diào)動學生主動參與,更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。因此在物理教學中利用物理實驗來創(chuàng)設問題情境是一條重要的途徑。
1.利用課堂小實驗來創(chuàng)設問題情境
例如在“力的合成與分解”的教學中,我們可以做“拔河”實驗:讓十幾個學生拉緊一根綁在柱子上的繩子,老師只在學生與柱子之間輕輕地拉一下繩子,所有的同學都被拉了過來。為什么會這樣呢?這種有悖常理的疑點,就會促使學生大腦積極思維,使他們內(nèi)心充滿強烈的求知需要,這就呈現(xiàn)出問題情境。
2.變驗證性實驗為探索性實驗來創(chuàng)設問題情境
物理實驗有驗證性實驗和探索性實驗。驗證性實驗是為了驗證以前學過的知識,目的是讓學生通過實驗來驗證理論推導的正確性。這種實驗可以讓學生加深對物理概念和規(guī)律的理解,培養(yǎng)學生的實驗技能。如把“驗證機械能守恒定律”改為“探索物體下落時,動能與勢能的變化關系”。
二、聯(lián)系生活的實際來創(chuàng)設問題情境
在講“運動的合成與分解的應用”時,我設計了以下的問題情境:在一次抗洪救災中,一名戰(zhàn)士正在河中間營救一名被洪水沖走的農(nóng)民,在他們的下游100米處是一個瀑布,情況非常危急。
已知河的寬度是60米,水的流速是10米/秒,戰(zhàn)士平時在游泳池中的速度是3米/秒,請同學們討論一下,這名戰(zhàn)士能安全地把農(nóng)民救上來嗎?他們應該往哪邊游?如果能救上來,他們上岸的地點是哪里?這樣的問題情境與學生的生活實際相聯(lián)系,非常容易引起學生的興趣,而當學生得出能把這位被洪水沖走的農(nóng)民救上岸時,都松了一口氣。又如,我們在上動量守恒定律的習題課時,很多學生都看過“氣功碎石”的表演,都有很深的印象,但不太容易解釋清楚。當我們問:氣功師能夠承受石板重量的前提下,石板越輕表演越難,還是石板越重表演越難?學生得出的大多是錯誤的結論,從而引發(fā)了學生的認知沖突,急需知道為什么,從而順利地進入了課堂教學。
三、通過日常觀念和科學概念的矛盾引出問題情境
根據(jù)認知失調(diào)理論,學生的學習中,當學生遇到已有知識與新知識的矛盾、全面認識與片面認識的沖突,就會產(chǎn)生認知失調(diào)。如我們在“自由落體運動”教學中,教師提出:重的物體和輕的物體比,哪個下落得快?學生根據(jù)日常觀念均認為重物下落得更快,這時可通過演示實驗來引發(fā)學生頭腦中的認知沖突,從而激發(fā)學生的學習動機和求知欲望。
四、利用現(xiàn)代教育技術創(chuàng)設問題情境
在教學中,恰當?shù)乩靡恍┙叹呋蚨嗝襟w設備,模擬一些微觀的或我們在課堂上無法實現(xiàn)的實驗等,使抽象的微觀結構模型化、動態(tài)化,在這樣的情境中設置問題,有利于學生擴大知識面、開闊視野,也可以提供生活實例、深化認識等。
五、利用學生的錯例創(chuàng)設問題情境
利用學生的錯例創(chuàng)設問題情境,也就是有意識地讓學生完全利用現(xiàn)有知識解決新問題,在這個過程中讓學生發(fā)現(xiàn)明顯的謬誤,激發(fā)學生的求知欲。如講授“萬有引力在天文學上的應用”這一章,提出問題:“發(fā)射衛(wèi)星時衛(wèi)星的軌道越高,需要的能量就越大,就要用多級的大推力火箭發(fā)射,那么是不是衛(wèi)星軌道越高,衛(wèi)星的速度就越大?”學生往往根據(jù)經(jīng)驗予以肯定的回答,而此時教師則予以否定的回答,并舉一些實際的衛(wèi)星速度的例子。這樣就可以激發(fā)學生認知心理上的矛盾沖突,強化學生學習的主動性和積極性,調(diào)動他們渴求知識的欲望,迫使他們主動對已有的知識進行整理、加工。此時教師再加以適當?shù)奶崾?,就能使學生的思維充分地活躍起來。
總之,創(chuàng)設良好的問題情境直接關系到課堂教學的質(zhì)量。在教學中,教師要深入分析加工教材內(nèi)容,把握創(chuàng)設問題情境的基本原則和有效策略,以創(chuàng)設良好的問題情境為出發(fā)點,以質(zhì)疑、探究方式充分調(diào)動學生思維的積極性,用新信息刺激學生已有的認識結構,引發(fā)學生積極思維,使學生養(yǎng)成獨立思考的習慣和能力,使他們在牢固地掌握知識的同時,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。