劉磊
作為一門對思維能力要求較高的學科來說,高中物理給很多學生帶來了學習上的困擾,為了解決這一問題,如何變抽象為直觀便成了高中物理教學研究的重要課題。本文從問題情境創(chuàng)設角度出發(fā),對高中物理教學展開了相關的研究,旨在提高學生學習的積極性,促進物理教學的長遠發(fā)展。問題情境創(chuàng)設是為了營造與問題有關的場景,讓學生在具體場景中去分析問題和解決問題,對于學生認知水平提升會有較大的幫助。問題情境創(chuàng)設作為當下較為流行的一種教學方式,深得高中物理教師和學生青睞,故而教師要注重對問題情境創(chuàng)設的研究,以期為物理教學發(fā)展做出自己的一點貢獻。
一、基于故事情節(jié),創(chuàng)設問題情境
高中物理多會給學生帶來嚴謹、枯燥的感覺,加之教師更傾向于教材文本的解讀,物理學科趣味性難以得到有效的體現(xiàn)。事實上,物理學科是一門既有趣又奇妙的學科,物理概念、定理和方法背后蘊含著一個個生動的物理小故事,在教學中,要想發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng),除了知識與技能教學之外,教師可以借助物理故事培養(yǎng)學生觀察、推理、意志力等方面的核心素養(yǎng)?;谖锢砉适虑楣?jié)來創(chuàng)設問題情境,可以讓原本無味的問題看起來更加生動多彩,從而可以較好地實現(xiàn)寓教于樂的教學效果。
在講到“萬有引力定律”時,可以給學生講“蘋果落地”的故事,讓學生認識到觀察是物理學習中必不可少的基本素養(yǎng),生活中每天都在發(fā)生著各種各樣的事情,這些事情在學生眼中或許早已經見怪不怪,但是只要學生擁有觀察的能力,他們同樣會挖掘其背后蘊含的物理規(guī)律。同樣,在教學“單擺”時,教師也可以給學生講伽利略觀察教堂銅吊燈搖擺現(xiàn)象的故事,并提問:“是怎樣的素養(yǎng)讓伽利略認識到銅吊燈擺動時間與物體質量無關而與擺長有關的結論的?”高中物理教學中類似的物理小故事還有很多,教師可以結合具體教學內容,精心選擇經典的小故事講給學生聽,并在故事情境中設計對應的問題,以更好地啟發(fā)學生的思維,激發(fā)學生的學習興趣。
二、基于生活經驗,創(chuàng)設問題情境
“生活即教育”是陶行知先生提出的教育理念,也是新課程發(fā)展背景下備受教師和學生關注的教育理念,鑒于物理是一門與生活息息相關的學科,物理學科中的諸多概念、原理和定律皆建立在基本生活結構之上,若想達到理想的教學效果,教師就要借助學生的生活閱歷創(chuàng)設問題情境,在日常教學中潛移默化地滲透生活物理意識?;谏罱涷灥膯栴}創(chuàng)設主要體現(xiàn)于兩個方面,一是要引導和鼓勵學生去發(fā)現(xiàn)生活、觀察生活,了解生活中的物理現(xiàn)象;二是要讓學生運用課上所學習的物理知識去解決生活中的物理問題,二者融合貫通,為學生獲得良好的生活化學習體驗。
比如,在講到“失重與超重”時,由于失重與超重是一種比較常見的現(xiàn)象,如果教師在教學中僅以教材內容為主,想必很難給學生帶來真實的學習體驗,在知識理解上也會存在難以逾越的鴻溝。教師在教學中可以結合生活中失重和超重的體驗,學生在乘坐電梯、乘車、坐過山車、玩跳樓機時都會出現(xiàn)失重和超重的現(xiàn)象,教師借助學生已有的生活經驗創(chuàng)設問題情境,會使學生理解更為透徹,記憶更為深刻。在講到乘坐電梯時,教師可以提問:“電梯剛啟動時,你會有什么樣的感覺?電梯即將停之前,你又會有怎樣的感覺?”如果說乘坐電梯給學生帶來的感覺并不是那么明顯,教師還可以讓學生說一說自己乘坐過山車的經驗,講一講跳樓機突然上升和突然下降的感受,這種強烈的失重和超重感對于學生理解教材概念會有很大的幫助。
再比如,在講到“滑動摩擦力”時,考慮到自行車是學生比較熟悉的物品,利用自行車運動原理設計問題情境,幫助學生理解滑動摩擦力往往會達到事半功倍的教學效果。諸如“你知道自行車運動的基本原理是什么嗎?”“自行車運動過程中,兩個輪子分別受到哪些摩擦力?”“如何減少自行車輪胎受到的摩擦力?”“如果自行車受到的摩擦力為0,會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?”等問題,均可以在不同程度上引發(fā)學生對滑動摩擦力知識學習的好奇心。這種基于生活經驗的問題情境創(chuàng)設為學生的想象提供了強有力的依據(jù),遠比直接讓學生去想象和理解滑動摩擦力要有效得多。
三、基于實驗活動,創(chuàng)設問題情境
物理是一門以實驗為基礎的學科,豐富多樣的實驗充分彰顯了物理學科的魅力,對于教材中提到的眾多演示實驗和求證實驗,教師應該充分利用起這些實驗活動,并將問題情境創(chuàng)設融于感性的實驗材料和趣味的實驗過程中,以培養(yǎng)學生邏輯、推理、總結和創(chuàng)造的能力。
例如,在教學“自由落體運動”時,教師就可以借助一系列的小實驗幫助學生理解自由落體運動,同時在小實驗過程中添加一系列問題引發(fā)學生的思考,從而使得學生在問題導向下感受到自由落體運動的魅力,也在一定程度上達到活躍課堂氛圍的效果。在新課導入階段,教師可以拿起桌子上用剩的粉筆,將粉筆握在手中,然后松開手,讓粉筆自由下落。這一實驗簡單、直觀,教師可以從教室多個角度多次重復實驗,確保班級每一個角落的學生都可以清晰地看到整個實驗過程,然后提出問題:“你們發(fā)現(xiàn)這種運動有哪些特點呢?”在問題引導下再做進一步實驗重復,有學生會發(fā)現(xiàn)在此運動中,v0=0,也有學生觀察到粉筆豎直下落?;趯嶒灮顒雍蛦栴}情境,自由落體運動自然被帶入到學生的視野。接著教師可以拿起一張紙和一支粉筆,同時從同一高度自由下落,讓學生觀察實驗現(xiàn)象,很顯然,粉筆要比紙先落地。結合實驗現(xiàn)象,教師提問:“同學們,為什么粉筆要比紙先落地呢?”由于學生在之前并沒有了解過自由落體運動,直接感官經驗告訴學生是因為粉筆比紙重,所以粉筆先落地。教師就此直接引出亞里士多德“物體下落快慢由物體重力決定”這一結論,并通過幾個小實驗驗證這一觀點的對錯。實驗一:將半張紙和一張紙同時從同一個高度自由下落(半張紙被揉成紙團),實驗現(xiàn)象為揉成團的半張紙先落地。提出思考問題:“半張紙比一張紙要輕,為什么會先落地呢?你認為這一現(xiàn)象與亞里士多德的觀點相背離嗎?”實驗二:將兩張相同的紙同時從同一高度自由下落(一張紙被揉成紙團),實驗現(xiàn)象為揉成紙團的一張紙先落地。教師同步提出問題:“你覺得亞里士多德的觀點錯在哪兒了?你認為影響物體下落快慢的因素有哪些呢?”就此引出牛頓管實驗。在自由落體運動教學中,教師所設計的問題皆基于實驗活動,通過一系列的小實驗活動和問題情境,引導學生一步步深入思考和探究,從而為自由落地運動教學效率提升奠定了良好的基礎。
四、基于社會熱點,創(chuàng)設問題情境
所謂的社會熱點多涉及到政治、經濟、科技等方面的信息庫,其中也包含眾多物理前沿信息,即目前物理學家關于物理研究的最新動態(tài)。高中物理屬于基礎物理,而現(xiàn)代物理研究又是建立在物理基礎之上的。新課程思想要求學生要做解決問題之人,“兩耳不聞天下事,一心只讀圣賢書”只會把學生培養(yǎng)成做題的機器?;谶@一理念,筆者認為高中物理教學應該適當為學生打開社會熱點的“窗戶”,讓學生有機會從這扇“窗戶”中看到最新的、豐富的物理前沿信息,哪怕是無意間的一瞥,都會為學生的物理學習注入鮮活的素材。將問題情境與社會熱點問題相結合,會在很大程度上趣化物理問題,對學生思維啟發(fā)、知識拓展會有很大的幫助。
如“萬有引力與航天”這一章內容不僅為學生解釋了萬有引力定理的內在本質,更為學生講解了宇宙與萬有引力之間的關系,神秘的宇宙對于學生來說有著莫大的吸引力,而教材知識與前沿物理而言自然具有滯后性,無法滿足學生的學習需求,也無法在理論與現(xiàn)實之間搭建溝通的橋梁。在本章節(jié)教學中,教師可以為學生播放天宮課堂教學視頻,讓學生觀看神舟十三號宇航員在艙內的生活寫實,同時結合視頻動畫設計問題:(1)在火箭上升時,這三名宇航員要承受多大的壓力?(2)為什么艙內的物體都是漂浮著的?(3)在失重情況下,宇航員如何洗臉、喝水、用餐?(4)神州十三號是如何發(fā)射并達到預定軌道的?(5)宇航員在艙內看到的地球是什么樣的?學生帶著這些問題去觀看天宮課堂會更有針對性,且在天宮課堂視頻和問題情境下,學生對于本章所學習的物理知識會更有興趣,對于浩瀚奇妙的宇宙也會更加向往。
五、基于基本學情,創(chuàng)設問題情境
物理是一門自然學科,所研究的內容涉及到物質的基本結構、物質間相互作用以及實驗方法和思維。與初中物理學科相比,高中物理難度更大、復雜度更強,對學生思維能力要求也更高,給學生來了較大的學習困擾。尤其是高一學生,一旦在學習方法、思維和情感上不能做出快速轉變和適應,初期學習中遇到的困難會對學生接下來的物理學習造成不可逆轉的負面影響。故而在問題情境設計中,教師不能為了提問而提問,要充分考慮學情,關注學生學習,認真研讀教材,基于基礎學情創(chuàng)設問題情境,才能真生發(fā)揮問題情境的教學指導作用。
對于高一學生來說,他們在學習與態(tài)度、情感與價值、自我管理、思維方式、學習心理等方面均表現(xiàn)出這一階段學生特有的個性,教師要依據(jù)本班學生實際情況,精心設計問題。如高一學生普遍缺少預習的習慣,那么教師在問題設計中就要考慮到學生的認知水平,盡量降低提問的難度,且可以在課前通過提問引導學生快速進入新知學習狀態(tài)。還有很多學生在課上聽講中容易出現(xiàn)注意力不集中現(xiàn)象,教師可以針對這一現(xiàn)象以提問的方式幫助學生集中注意力,將思維長時間駐足于課上知識學習中。所以說問題情境創(chuàng)設并非簡單的提問,教師要提出與不同階段學生相適應的問題,以促進學生在物理學習中可以獲得更好的發(fā)展。
綜上所述,情境創(chuàng)設作為一種新型的教學方法,在高中物理課堂教學中扮演了愈加重要的角色,其對學生物理認知和思維提升也起到了直接的促進作用。筆者堅信,基于多維角度的問題情境創(chuàng)設一定可以給學生帶來更為新穎、良好的學習體驗。