在物理教學中,注重培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的能力,努力提高學生的思維品質(zhì),是實施素質(zhì)教育的重要措施。波普曾說:“問題能激發(fā)我們?nèi)W習、去發(fā)現(xiàn)、去實驗、去觀察?!笨梢?,“問題”是創(chuàng)造性活動的開始。我們應(yīng)以問題為紐帶,讓學生通過“產(chǎn)生問題、探究問題、解決問題”的學習過程,去獲得新知識,然后又去探討新的問題。這種從情境出發(fā),引出問題,通過師生共同探究,提高學生自主學習能力的過程,就是物理“探究性問題教學”。它的主要特征體現(xiàn)為如下幾個方面。
一、創(chuàng)設(shè)物理情境,引發(fā)學生問題
愛因斯坦曾說:“提出一個問題比解決一個問題更重要?!蹦壳?,大多數(shù)學生都缺乏提出問題的能力,不是缺少提問的勇氣,就是提不出有價值的問題,這也與教師不重視對學生“提出問題”能力的培養(yǎng)有關(guān),沒有“問題”的學生就是缺乏物理思維能力的人。可見,激發(fā)學生提問是提高學生思維能力之關(guān)鍵。
要學生提問必須先讓他們思考,去發(fā)現(xiàn)問題,即根據(jù)教學內(nèi)容及要求,由教師創(chuàng)設(shè)物理情境或背景材料,讓學生自己動手動腦研究問題,通過實驗、觀察、猜測、分析、討論、歸納和總結(jié)等活動,去發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象,探索物理規(guī)律。在這個過程中,教師要啟發(fā)學生從不同角度去想問題,這樣學生就會有很多問題提出。
例如在“力的合成”這節(jié)課中,我先在鐵架臺上用橡皮條和兩根細繩懸掛砝碼,將橡皮條拉長;然后再用一根細繩將結(jié)點拉到同樣位置,讓學生通過觀察和分析,明白兩個力共同作用與一個力作用產(chǎn)生的效果相同。我提出“這兩個力與那一個力有什么樣的關(guān)系”的問題。然后給學生實驗所需器材,提示學生用力的圖示和幾何圖形得出結(jié)論,再用這個結(jié)論去討論不同角度時它們的關(guān)系。學生產(chǎn)生如下問題:(1)夾角θ由0°增大到180°的過程中,合力F的大小怎樣變化?(2)什么情況下合力最大?最大值等于多大?什么情況下合力最???最小值等于多大?(3)合力F是否總大于原來的兩個力F1和F2?引導(dǎo)學生用理論的方法去探討,再用實驗驗證。
“物理情境”的創(chuàng)設(shè)來源于課本材料和實驗、生產(chǎn)與生活實際、現(xiàn)代科技等方面,對這些信息的處理過程就是問題的產(chǎn)生過程。學生在自主學習、深入研究的基礎(chǔ)上,提出諸多與教學內(nèi)容相聯(lián)系的問題。教師應(yīng)以這些問題為紐帶組織教學,同時又要注重控制問題表征(問題表征是指形成問題空間,包括明確問題的給定條件、目標和允許的操作。實際上,問題表征就是審題,即理解題意的過程。)。這樣就能激發(fā)學生的學習興趣,使問題轉(zhuǎn)化為更類似于熟悉的問題或模型,收到事半功倍的效果。
二、組合鏈式問題,師生共同探究
在傳統(tǒng)教學中總是教師問學生答,逐步展現(xiàn)問題,表現(xiàn)為學生跟著老師走,一直到達教學目的。這是典型的以教師為中心的教學方法,扼殺了學生的積極性。從研究性學習的特征出發(fā),用鏈式開放問題定位教學,才能體現(xiàn)物理“探究式問題教學”的如下特性:(1)發(fā)展性。使全體學生都能經(jīng)過自主學習,較快提高認知水平,從而達到每個人都學有所得,不同程度地得到發(fā)展,還可把問題的空間延伸到課后。(2)程序性。按照學生思維發(fā)展的規(guī)律有機地組合問題,使學生在問題鏈的導(dǎo)引下層層深入,見“物”思“理”創(chuàng)造性地解決問題。這樣學生在分析、解決問題的過程中,確定自己采取的行動是否適合解決問題計劃,進行實時監(jiān)控。(3)實踐性。讓學生通過實驗、觀察、討論等活動,經(jīng)過反復(fù)思考、實踐尋找解決問題的途徑,這種師生互動的方式可培養(yǎng)學生團結(jié)合作、勇于實踐的精神。
例如在“力的分解”一課中,學生在閱讀課文后,產(chǎn)生這樣的問題:“一個力究竟該怎樣分解?有沒有確定的答案?”我不急于回答但給出三組問題:(1)合力一定時,已知兩分力的方向研究兩分力的大小是否確定?(2)合力一定時,一分力的大小和方向也一定,另一分力的大小是否確定?(3)合力一定時,且一個分力的方向和另一個分力的大小一定,這兩個分力是否確定?(又分為F>F2>FSinα;F2=FSinα;F2<FSinα;F2>F四種情況)我讓學生做分組實驗,用理論和實踐探索得出結(jié)論,最后歸納總結(jié)。
三、設(shè)計開放問題,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
知識是能力的載體,創(chuàng)新是能力的靈魂。在物理“探究式問題教學”中,如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神是素質(zhì)教育的重要目的之一,設(shè)計開放性問題讓學生討論和研究,可以使學生的思維活動有充分自由的空間。在開放性問題中答案并非唯一,學生獨立自主地進行思考,理解知識,發(fā)展能力,形成思維的深刻性、創(chuàng)造性和批判性。
開放性問題的設(shè)計策略是:(1)情境開放。設(shè)計問題的情境要新穎,要聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際和現(xiàn)代科技,多角度地創(chuàng)設(shè)情境和開放條件,引導(dǎo)學生進行多途徑、多方位的思考,使學生感受物理知識的實用和有趣,且有利于所學知識相互溝通和綜合。如以單擺模型為例,就可設(shè)計這樣一些問題,將單擺放在光滑的斜面上;將單擺置于正在上升的火箭中;將單擺放在電場或磁場中(讓擺球帶電)等比較它們的周期。(2)過程開放。探索物理問題的思路和途徑不同,解答問題的過程就不同,啟發(fā)和鼓勵學生進行求異思維,是解決綜合性和探索性較強問題的有效方法。一題多變、一題多解、多題歸一就是這個問題的體現(xiàn)。(3)結(jié)論開放。問題的結(jié)論不是唯一的或在表達上出現(xiàn)多種情況。
四、科學評價問題,提高探究能力
由于學生的認知水平、分析概括和語言表達能力的層次不同,在回答問題時會出現(xiàn)各種情況,教師對學生回答問題的評價處理不當,就會影響學生的學習興趣,泯滅學生參與活動的積極性,從而影響課堂教學質(zhì)量和效果。因此,教師評價學生回答問題必須科學。
1.對于回答正確的評價方法
科學評價分兩類:一類是回答問題正確的;另一類是回答問題不確切的。
?。?)充分肯定、完善內(nèi)容。評價語言要簡潔,要適度,具有針對性和感染力,補充內(nèi)容要協(xié)商式解決,引導(dǎo)學生加深理解,構(gòu)建嚴密完整的認知結(jié)構(gòu)。
(2)變換角度、表達明確。學生對問題認識不深刻,表達不準確,是沒有理解和把握問題的實質(zhì)。應(yīng)從不同角度去表述,使問題更明確更深刻。例如力是貫穿整個物理學的重要基本概念,對它的認識就是一個不斷加深的過程。
?。?)補充條件、求異創(chuàng)新。在原問題的基礎(chǔ)上,改變條件和情境或者補充新信息,將問題引向深入,啟發(fā)和鼓勵學生進行求異思維,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力。例如在“平拋物體的運動”一課中,得到平拋運動的規(guī)律后,就可提出平拋物體運動軌跡怎樣的問題,讓學生通過用實驗數(shù)據(jù)描繪運動軌跡,用公式推導(dǎo)y與x的函數(shù)關(guān)系,得出運動軌跡是拋物線。
2.對于回答不確切的評價方法
?。?)分析錯因、疏導(dǎo)思路。學生答問錯誤的原因是多種多樣的,引導(dǎo)學生分析錯誤的原因,有利于加深對物理知識的理解,尋求正確的思維方法。例如對物理公式定義式的認識就是如此,R=U/I不能理解為R正比于U和R反比于I。
(2)課堂討論、明辨是非。對回答不確切的問題,且在一部分學生中有類似問題,可組織全班同學討論,讓持不同看法的學生各