【摘要】在初中物理的課堂教學(xué)中,問題是紐帶,它一方面幫助學(xué)生解決具體的實(shí)際問題,在問題解決的過程中,達(dá)成所學(xué)知識與規(guī)律的自主建構(gòu),形成對所學(xué)內(nèi)容的“內(nèi)悟”。另一方面,通過問題引領(lǐng)學(xué)生思維習(xí)慣的養(yǎng)成、思維方向的鎖定,以此促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升。
【關(guān)鍵詞】初中物理;思維能力;問題
在初中物理教學(xué)中,問題設(shè)置是幫助學(xué)生提高思維能力和學(xué)習(xí)物理知識的重要手段之一。本文結(jié)合初中物理課堂教學(xué)中的實(shí)例,談?wù)勅绾我詥栴}為紐帶,達(dá)成學(xué)生思維的進(jìn)階生長。
一、對接情境導(dǎo)入,以問激趣啟思
物理課堂的導(dǎo)入離不開豐富的實(shí)驗(yàn)演示或者情境創(chuàng)設(shè),將有趣、驚奇、豐富的實(shí)驗(yàn)或情境與問題相融合,以此引發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望,引導(dǎo)學(xué)生主動思考和解決問題,從而促進(jìn)學(xué)生的思維生長。
比如在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像規(guī)律”這一節(jié)內(nèi)容之前,教師可以結(jié)合以下活動并配合問題來激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入“凸透鏡成像規(guī)律”的探究主題中。
問題1:透過手中的凸透鏡觀察近處課本上的字,觀察到什么?
問題2:伸直手臂,透過凸透鏡看窗外建筑,觀察到什么?
問題3:把凸透鏡正對窗外建筑,后面放一張白紙,適當(dāng)調(diào)節(jié)白紙到凸透鏡的距離,從凸透鏡一側(cè)直接觀察白紙,觀察到了什么?
問題4:剛才看到像的特點(diǎn)都相同嗎?你覺得是哪個(gè)因素發(fā)生了改變才導(dǎo)致成像特點(diǎn)發(fā)生了改變?
以上活動中每個(gè)學(xué)生都能參與到活動中,在做的過程中相互交流看到的像的特點(diǎn),再互相交換實(shí)驗(yàn)看一下,讓每位學(xué)生動手做一做,看一看,比一比,在深入的活動體驗(yàn)中體會物理課堂的有趣,此時(shí)在教師科學(xué)合理的問題引領(lǐng)下,讓學(xué)生“同中求異、異中求同”,讓學(xué)生深入體驗(yàn)“成像特點(diǎn)的改變”并思考與對比,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“物距的改變”導(dǎo)致成像特點(diǎn)的改變,在教師問題的引領(lǐng)下,為后續(xù)學(xué)生深入的探究打下基礎(chǔ),鎖定思維的方向,也讓學(xué)生學(xué)會主動觀察與體驗(yàn),分析與對比,并在常態(tài)化的習(xí)慣養(yǎng)成中達(dá)到能力的提升。
二、回歸科學(xué)探究,以問鋪路設(shè)坑
科學(xué)探究是解決物理問題、建構(gòu)物理知識與規(guī)律、提升科學(xué)思維能力的關(guān)鍵策略和路徑,在初中物理學(xué)習(xí)過程中,教師要通過長期的滲透和引領(lǐng),指導(dǎo)學(xué)生善于在生活中發(fā)現(xiàn)具有探究價(jià)值的現(xiàn)象與問題,并結(jié)合已有的知識儲備和未知疑惑,提出具有探究意義和價(jià)值的問題,并開啟探究之旅。在這個(gè)過程中教師的問題一般要達(dá)到兩個(gè)效果,一個(gè)是“鋪路”,另一個(gè)是“設(shè)坑”,而無論是哪個(gè)方向和效果,其最終目的是引導(dǎo)學(xué)生深入經(jīng)歷探究過程,讓科學(xué)探究活動的深入帶動學(xué)生核心素養(yǎng)的落地。
1.鋪路
為學(xué)生鋪設(shè)科學(xué)探究的思維之旅,用問題啟發(fā)學(xué)生主動探究,啟發(fā)學(xué)生自發(fā)思考,為什么探究、探究什么、怎么探究、為什么要這樣探究、得到什么樣的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)就能驗(yàn)證自己猜想等。可以說,鋪路就是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的探究,讓學(xué)生不僅知道探究的意義與價(jià)值,還要知道探究的方法與路徑。仍然以凸透鏡成像規(guī)律為例,筆者就結(jié)合如下問題鏈來幫助學(xué)生深入思考探究。
問題1:接下來我們需要探究凸透鏡成像特點(diǎn)與誰的關(guān)系?為什么探究兩者的關(guān)系?
問題2:如果需要探究與物距的關(guān)系,我們需要哪些器材?各器材分別有什么作用?
問題3:說說你準(zhǔn)備怎么去操作,思考一下,并和同小組的同學(xué)一起討論哪種操作最全面、最科學(xué)?
這種問題鏈的設(shè)計(jì)為學(xué)生的探究提供了很明確的指引,這種指引并不是越俎代庖,而是啟發(fā)學(xué)生的思考,引領(lǐng)學(xué)生分析,讓學(xué)生的探究有一個(gè)系統(tǒng)而全面的思考,為取得良好的探究效果做好充分的準(zhǔn)備。另外,教師也要根據(jù)班級學(xué)生的學(xué)情來鋪設(shè)不同的路,以此滿足學(xué)生的實(shí)際思維需求,比如面對學(xué)習(xí)能力弱的學(xué)生,我們可將上文中的問題3分解成以下幾個(gè)問題:(1)在研究凸透鏡成像規(guī)律與物距的關(guān)系時(shí),我們要排除其他因素的干擾,需要保持其他因素變還是不變?(2)為了得到一個(gè)普遍的規(guī)律,排除實(shí)驗(yàn)的偶然性,我們需要做幾次以上的實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到這樣的效果?(3)結(jié)合這些細(xì)節(jié),你準(zhǔn)備怎么操作?此時(shí)的問題就給學(xué)生搭建了三個(gè)臺階,將一個(gè)大問題分解成三個(gè)具體的小問題,將思維難度大大降低,一方面可以保障學(xué)生能在教師的引領(lǐng)下達(dá)成對探究過程的整體思考和規(guī)劃,另一方面也可以保障實(shí)驗(yàn)探究的順序完成。
2.設(shè)坑
以凸透鏡成像規(guī)律為例,在做實(shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生對“燭焰的中心、光屏的中心都位于凸透鏡的主光軸上”這一操作不理解,也容易混淆,教師就可設(shè)置如下的問題來“設(shè)坑”,讓學(xué)生經(jīng)歷“掉坑”的體驗(yàn),并以此啟發(fā)學(xué)生對這一環(huán)節(jié)的深刻領(lǐng)悟。
問題1:在做實(shí)驗(yàn)時(shí),器材應(yīng)該怎樣擺放呢?F光源(點(diǎn)燃的蠟燭)、凸透鏡以及光屏的中心是否需要在同一高度?如果不在一個(gè)高度,那最終能否在光屏中央得出完整清晰的成像?
在這些問題出現(xiàn)后,很多學(xué)生都想到也可以將F光源(點(diǎn)燃的蠟燭)、凸透鏡以及光屏的中心處放置在同一直線上。為此,學(xué)生就完成了如圖1所示的操作,并實(shí)驗(yàn)成功。隨后繼續(xù)追問。
問題2:如圖2所示,凸透鏡、光屏也是在同一條直線上,大家探究試一試?
學(xué)生通過圖2的操作,調(diào)節(jié)蠟燭到某一位置,光屏上形成清晰的像。當(dāng)蠟燭的位置發(fā)生改變時(shí),很難調(diào)節(jié)光屏讓像剛好呈現(xiàn)在光屏的中央,不是像距不對就是高度不對,一直糾結(jié)于縱向高度的調(diào)節(jié)和橫向像距的調(diào)節(jié)。在多次失敗的情況下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)在安裝的過程中,不能僅僅滿足在同一條直線上,還需要在同一高度,所以在表述的過程中,最好表述成“將燭焰的中心、光屏的中心都放在凸透鏡的主光軸上”。同樣,在“設(shè)坑”的過程中教師還是需要考慮學(xué)生的學(xué)情,結(jié)合具體的學(xué)情決定“坑”的深度,“設(shè)坑”是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,而不能打擊學(xué)生的積極性,不能挫敗學(xué)生的自信心。不小心走入自己原本的思維誤區(qū),并在教師的引導(dǎo)下和自己的頓悟下,學(xué)生成功地走出思維的誤區(qū),并以此建構(gòu)更為完整、健全的知識與方法體系,進(jìn)一步提升思維能力,促進(jìn)學(xué)科素養(yǎng)的提升。
三、落實(shí)學(xué)以致用,以問回歸生活
新課程標(biāo)準(zhǔn)的初中物理課程理念再次強(qiáng)調(diào)“從生活走向物理,從物理走向社會”,為此,我們在教學(xué)過程中要善于以問題來引領(lǐng)學(xué)生的整體思考,思考如何將當(dāng)天的所學(xué)與生活中的應(yīng)用對接,一方面達(dá)到學(xué)以致用的效果,另一方面也讓學(xué)生在對接生活的過程中進(jìn)一步感受到物理學(xué)習(xí)的魅力所在。
1.導(dǎo)入環(huán)節(jié),對接生活
在導(dǎo)入環(huán)節(jié),充分挖掘?qū)W生的前概念或生活經(jīng)驗(yàn),讓生活與物理之間架起思維的橋梁。這樣很快可以借助生活情境激發(fā)學(xué)生的興趣,不僅僅是表象的好奇、好玩,還有其內(nèi)在的求知欲,此時(shí)教師的問題可以很好地激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在求知欲。比如在復(fù)習(xí)“光的折射透鏡”的教學(xué)中,我們將原先的知識與技能的羅列改成任務(wù)式的驅(qū)動,利用實(shí)際而具體的問題來引導(dǎo)學(xué)生思考。比如我們可以提出以下具體的問題請學(xué)生來思考。
問題:小明同學(xué)打球時(shí)不小心把眼鏡給摔壞了,鏡片一分為二,你有什么方法來判斷這塊鏡片是凹透鏡還是凸透鏡?看看哪個(gè)同學(xué)的方法多?哪個(gè)同學(xué)的方法好?(此時(shí)給學(xué)生足夠的時(shí)間交流和討論)
這些問題的拋出就讓學(xué)生對接了自己生活中的實(shí)際問題,并通過比一比“看看哪個(gè)同學(xué)的方法多?哪個(gè)同學(xué)的方法好?”來激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在思維驅(qū)動。
2.應(yīng)用環(huán)節(jié),服務(wù)生活
學(xué)習(xí)物理的最終目的是為了提升學(xué)生的綜合素養(yǎng),讓學(xué)生提升解決問題的能力,讓學(xué)生將擁有的能力服務(wù)于生活、服務(wù)于社會進(jìn)步。比如學(xué)好“家庭電路與安全用電”以后,教師就可以提出以下應(yīng)用性問題來啟發(fā)學(xué)生思考。
問題1:回去以后,在家長的配合下,檢查一下自己家里的家庭電路,了解自己家安全用電情況,看看哪些是不符合安全用電的?哪些是存在用電安全隱患的?
問題2:如果家里的燈泡突然不亮了,你準(zhǔn)備怎樣檢查和維修?
問題3:家里的空調(diào)廣告語中都標(biāo)有節(jié)能環(huán)保等標(biāo)記,你準(zhǔn)備采用什么辦法測量它的實(shí)際耗電量?對空調(diào)的正確科學(xué)使用你有什么好的建議和方法嗎?
這些問題可以引導(dǎo)學(xué)生將電學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際生活中,幫助學(xué)生理解電學(xué)知識的重要性,更幫助學(xué)生提升對“電學(xué)”知識與技能的理解與應(yīng)用能力,也幫助學(xué)生將本節(jié)課的學(xué)習(xí)引領(lǐng)到一個(gè)更高的高度,一方面是為后續(xù)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ),另一方面也讓學(xué)生從“關(guān)鍵能力”積累走向“必備品格”的頓悟,久而久之,就形成了積極、向上的價(jià)值觀念。這種回歸生活、服務(wù)生活的引導(dǎo)進(jìn)一步通過問題的引領(lǐng)來啟發(fā)學(xué)生的“感悟”和“應(yīng)用”,真正實(shí)現(xiàn)了“學(xué)以致用”。
3.挑戰(zhàn)環(huán)節(jié),對接前沿
科技在不斷進(jìn)步,我們的物理不僅僅在服務(wù)我們?nèi)粘5纳?,同樣還在服務(wù)最前沿的科技進(jìn)步。為此,在課堂的最后,教師可以結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,選擇部分具有挑戰(zhàn)性的問題來讓學(xué)生進(jìn)一步走進(jìn)物理的智慧殿堂,用問題和具體的實(shí)例來激勵(lì)學(xué)生。
比如在學(xué)習(xí)了電阻中的導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體知識之后,教師可以追問學(xué)生:你知道這些器件都服務(wù)哪些行業(yè)嗎?你知道我們的芯片技術(shù)發(fā)展到什么地步了嗎?你知道我國的高鐵技術(shù)為什么這么先進(jìn)嗎?你知道目前我國的5G技術(shù)是怎么發(fā)展的嗎?利用這些問題給學(xué)生留課后作業(yè),用這些作業(yè)來滿足學(xué)生想要延伸學(xué)習(xí)的需求,也激發(fā)了學(xué)生挑戰(zhàn)的思維,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)多一個(gè)自主的舞臺,也讓學(xué)習(xí)多一份新挑戰(zhàn)。
總之,初中物理教師可以根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際情況,靈活運(yùn)用不同類型的問題,引導(dǎo)學(xué)生主動思考和解決問題,從而促進(jìn)學(xué)生的思維生長。
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