周妍容(中華中學(xué)上新河初級(jí)中學(xué),江蘇南京 210000)
物理是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。在物理探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)前的討論其實(shí)比實(shí)驗(yàn)操作本身更為重要。而能否引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極的思考和有效的討論則取決于教師的問(wèn)題設(shè)置是否合理。下面就介紹一下我在初中物理探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中相關(guān)問(wèn)題設(shè)置的一些體會(huì)。
興趣是最好的老師,在初中學(xué)生不能從自己生存與發(fā)展的需求角度來(lái)要求自己的情況下,在課堂教學(xué)中要實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo),必須在激發(fā)學(xué)生興趣上做足文章。而在探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)一個(gè)好的問(wèn)題情境,是激發(fā)學(xué)生探究興趣的法寶。
《電路的基本連接方式》就是一節(jié)典型的實(shí)驗(yàn)探究課。按照傳統(tǒng)的引入方法,就是先出示幾幅圖片,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中有很多電路是多個(gè)用電器同時(shí)工作的,進(jìn)而提出這節(jié)課的研究課題——怎樣讓兩個(gè)小燈泡亮起來(lái)。這樣的引入難以激發(fā)學(xué)生深入探究的欲望。怎樣才能創(chuàng)設(shè)一個(gè)有效的教學(xué)情境讓學(xué)生始終保持探究積極性呢?通過(guò)思考和對(duì)教材的研究,我采用了下面的方法引入:
問(wèn)題1:通過(guò)前面的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)了解了電路的基本組成并且能夠讓一個(gè)小燈泡亮起來(lái)??尚∶鞯姆块g要裝兩盞燈——吊燈和壁燈,怎么讓兩個(gè)燈泡亮起來(lái)呢?今天每個(gè)同學(xué)都來(lái)當(dāng)一個(gè)小設(shè)計(jì)師,通過(guò)這堂課的探究看看我們能不能給小明提供一個(gè)比較可行的設(shè)計(jì)方案。每個(gè)同學(xué)的桌上都有一份等你完成的設(shè)計(jì)方案,同學(xué)們注意邊探究邊填寫(xiě)。接到任務(wù)的學(xué)生積極性很高,一下子有了探究的欲望,各個(gè)躍躍欲試。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生找到兩種連接方式,于是我又接著引導(dǎo)。
問(wèn)題2:現(xiàn)在我們已經(jīng)設(shè)計(jì)好了兩種正確的電路,那是不是這兩種電路都符合小明房間安裝吊燈和壁燈的要求呢?哪一種更好呢?一石激起千層浪,學(xué)生馬上展開(kāi)了積極的討論。
師:同學(xué)們都說(shuō)得很好,都有各自的道理。想要搞清楚到底哪個(gè)方案更好,我們需要進(jìn)行更深入的研究。下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)設(shè)計(jì)方案上給出的實(shí)驗(yàn)步驟,對(duì)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象再思考到底哪種方案更好。
問(wèn)題3:大家的實(shí)驗(yàn)都做完了,準(zhǔn)備選用哪種方案呢?理由是什么?
學(xué)生甲:我們組選擇并聯(lián)。因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)串聯(lián)電路下掉一個(gè)燈泡后另一個(gè)也不亮了,而并聯(lián)電路下掉一個(gè)燈泡另一個(gè)照常工作。如果用串聯(lián)那么小明家的吊燈壞了,壁燈也不能工作了。學(xué)生乙:我們組也選并聯(lián)。在剛才的實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)要在并聯(lián)電路的各個(gè)支路上裝上開(kāi)關(guān),就能分別控制每一盞燈了。但串聯(lián)電路不管開(kāi)關(guān)裝在哪兒,都是兩燈同時(shí)亮同時(shí)滅。學(xué)生丙:剛才的實(shí)驗(yàn)中我們還發(fā)現(xiàn),給兩個(gè)串聯(lián)的小燈泡再串一個(gè)小燈泡,原來(lái)的燈就變得更暗了,而并聯(lián)電路再并一個(gè)小燈泡,原來(lái)燈的亮度基本不變。如果小明房間用串聯(lián),以后如果還要裝更多的燈,那燈就會(huì)越變?cè)桨盗?。師:很好!這組同學(xué)研究得更深入,觀察得更細(xì)致,非常了不起。
學(xué)生一起鼓掌,課堂氣氛達(dá)到高潮。通過(guò)問(wèn)題情境的有效創(chuàng)設(shè),使這堂探究課有了一條主線。課堂上,學(xué)生致力于方案的設(shè)計(jì)與比較,精神高度集中, 主動(dòng)地投入到自主學(xué)習(xí)和交流合作中去,突破了教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。在探索的過(guò)程中學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),還在實(shí)際問(wèn)題的解決過(guò)程中獲得了成就感,從而進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
教學(xué)中教師要從大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā),設(shè)置的問(wèn)題應(yīng)具有一定梯度,有步驟地啟發(fā)學(xué)生由表及里,由淺入深,循序漸進(jìn),使大多數(shù)學(xué)生通過(guò)努力思索后能跳起來(lái)摘到“桃子”。有一定難度的問(wèn)題通過(guò)不斷的鋪墊性提問(wèn),使學(xué)生的思維沿著一定的坡度發(fā)展,不僅可以突破難點(diǎn),更重要的是可以使學(xué)生明確知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,提高思維能力。如在《浮力》這節(jié)課中要“探究影響浮力大小的因素”以及驗(yàn)證阿基米德原理。驗(yàn)證阿基米德原理并不難,但是要真正理解阿基米德原理其實(shí)并不容易。如果能讓學(xué)生自己想到浮力大小等于排開(kāi)液體的重力,那么理解阿基米德原理自然就不再困難了。
問(wèn)題1:浮力的大小與什么因素有關(guān)?你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的猜想嗎?問(wèn)題2:通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)浮力的大小與排開(kāi)液體的體積和液體的密度有關(guān)。那么浮力的大小又等于什么呢?問(wèn)題3:浮力是一種力,它的大小應(yīng)該和某個(gè)力發(fā)生關(guān)系,結(jié)合我們剛才得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,你能大膽猜測(cè)一下浮力的大小等于什么嗎?問(wèn)題4:你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的猜想嗎?
對(duì)于此類(lèi)難度較大的問(wèn)題我們可以多設(shè)置一些小臺(tái)階,讓學(xué)生在老師問(wèn)題的引導(dǎo)下一步步深入思考,直到問(wèn)題的核心,最終解決問(wèn)題。教師要做的就是在課前精心設(shè)計(jì)這些問(wèn)題,把問(wèn)題由淺到深、由易到難地排列,課堂在設(shè)懸和釋疑的過(guò)程中,師生、生生的思維不斷進(jìn)行著交流與碰撞,使學(xué)生沿著一定的方向去不斷地探索發(fā)現(xiàn),自主建構(gòu)知識(shí)。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),還有一個(gè)重要的作用,就是幫助學(xué)生理解、深化及運(yùn)用物理概念。概念的心理動(dòng)力是思維,而思維源于矛盾。因此演示實(shí)驗(yàn),應(yīng)盡可能制造矛盾,問(wèn)題的設(shè)置要激起學(xué)生的認(rèn)知沖突,從而讓學(xué)生提出疑問(wèn)、主動(dòng)聯(lián)想。教師在設(shè)置問(wèn)題時(shí)要思考的是,進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)要激起怎樣的認(rèn)知沖突,借以激發(fā)學(xué)生思考什么問(wèn)題,建構(gòu)怎樣的新舊知識(shí)的聯(lián)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的情境創(chuàng)設(shè)和問(wèn)題的設(shè)置促使學(xué)生的思維從疑問(wèn)開(kāi)始,在聯(lián)想和想象中活躍,在獲得正確答案中發(fā)展。這一過(guò)程中學(xué)生主動(dòng)修正自己錯(cuò)誤的前概念,新的物理概也在這一過(guò)程中建立并內(nèi)化。例如,“大氣壓強(qiáng)”這一概念,對(duì)初中學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較抽象的。雖然大氣壓就在我們身邊,但學(xué)生卻意識(shí)不到它的存在。教學(xué)中我安排了大小試管的實(shí)驗(yàn),并設(shè)置了以下問(wèn)題:
問(wèn)題1:(把兩個(gè)試管套在一起)若倒置,將出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?生:小試管下落,試管受重力。
問(wèn)題2:(將大試管內(nèi)灌滿(mǎn)水,再將小試管底向下插入,倒置)觀察到什么現(xiàn)象?生:發(fā)現(xiàn)小試管反而上升了。
問(wèn)題3:此時(shí)小試管是否還受到重力?是誰(shuí)托起了小試管?
小試管受到重力卻向上運(yùn)動(dòng)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引起了學(xué)生的認(rèn)知沖突,給學(xué)生很深刻的體會(huì),從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到大氣壓的存在。這里教師的使命就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的情境創(chuàng)設(shè)和問(wèn)題的設(shè)置使學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情境與前概念的沖突,學(xué)生通過(guò)質(zhì)疑、比較、聯(lián)想和思考,自覺(jué)主動(dòng)地調(diào)整舊的知識(shí)結(jié)構(gòu),從而建立新的物理概念。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,問(wèn)題的設(shè)置是至關(guān)重要的。好的問(wèn)題設(shè)置,是激活學(xué)生思維的“酶”,是強(qiáng)化記憶的“催化劑”。問(wèn)題設(shè)置得恰當(dāng)與否,直接關(guān)系到學(xué)生能否積極自主地參與科學(xué)探究,能否層層深入地分析問(wèn)題,能否主動(dòng)質(zhì)疑、建構(gòu)知識(shí)。因此我們教師在備課時(shí)要加強(qiáng)“問(wèn)題”意識(shí),關(guān)注每節(jié)實(shí)驗(yàn)課中每個(gè)問(wèn)題的設(shè)置,用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考,用問(wèn)題幫助學(xué)生理解,用問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生的能力。
[1]陶洪.物理實(shí)驗(yàn)論[M].南寧:廣西教育出版社,1997.