1创设问题情境的原则
问题情境的创设应适合于高中教学实际,要有利于学生素质的发展、有助于学生物理学习兴趣养成、学习能力和问题解决能力的提高.在高中物理教学实践中经常采用以下的创设原则.
1)冲突性原则创设的问题情境具有强烈的矛盾冲突性,能激发学生的认知欲望,唤起学生的求知欲、探索欲,激发学生的学习的内在需求.我们会发现在“新旧知识结合点”上诞生新的问题,最能激发学生的认知冲突,从而产生强烈求知欲望.
2)适应性原则问题情境的创设不仅要适合教学内容和教学目标,还要适合学生的现有认知发展水平(已有知识、经验和技能),即使问题情境处于学生的“最近发展区”,学生的思维在“最近发展区”有利于思维的活性,能让学生体验思维碰撞的火花,能让学生主动积极地投入到问题解决的活动中去.
3)递进性原则问题情境能否被学生顺利解决,需要教师的精心指导.所以创设问题情境时要注意设计一些有梯度的、有层次的问题链,通过问题链中“子问题”的逐步解决从而达到整个问题情境的解决.问题链的设置要注意“子问题”彼此之间存在着逻辑上的递进关系和难易程度上的层次关系的问题,做好问题之间的切换和衔接,通过组合、铺垫或设置台阶等方式来提高问题情境的整体效果.
4)互动性原则教师创设问题情境以后,通过教师指导,有意识地促进学生进入情境,探讨情境中需要解决的问题.尽可能摆脱“以教师的思路”来代替学生的思路,即让学生的思维活动限制在教师的思维框架之中的方式,这种方式的学习会使学生的思维一直处于被动状态,思维没有主动性和开创性,思维的发展受到限制.因此,问题情境的创设应激发学生思维活动的积极性,鼓励学生针对问题的解决提出自己的问题及解决方案.教师通过学生所提问题不仅能了解学生当前思维动态,还能和学生进行讨论交流,在讨论中思维相互碰撞、启发、引导,从而达到师生思维上的和谐共进.
5)拓展性原则所创设的问题情境不只是局限于当前构建教学解决的问题,又隐含着与当前有关的以后要学的或超出当前教学任务和学习能力的知识,让学生产生“意犹未尽”的感觉,形成迫不及待地渴求学习的需要和兴趣盎然地继续学习的动力.
2物理问题情境的创设方法
物理教学过程中,问题解决的关键是问题情境的创设,将静态物理的知识转化为动态的物理问题进行探究,有利于唤醒学生的主体意识,促进学生积极主动进行探究活动.常用于物理问题情境创设的方式有如下几种方式:
1)利用物理实验创设问题情境物理实验既能呈现科学现象、反映科学本质,为物理概念、物理规律的形成和建立奠定基础,又能让学生感到惊奇、充满情趣.激发起学生的求知欲,促使学生主动探究和深思.因此,利用实验创设问题情境,是“问题解决”教学中最常用且十分有效的一种方式,例如在进行“伏安法测电阻”教学时,分别用电流表内接法和外接法对同一电阻进行测量,实验发现测量的结果不相同,实验的结果引起了学生思考的兴趣,激发了学生的求知欲望,为学生提供了一个实际的且有待解决的问题情境.
2)利用生活中的现象和事实创设问题情境许多丰富的物理知识都隐含于日常生活中,学生经常会在头脑中呈现疑惑,利用学生身边或亲历生活事例创设问题情境,能够让学生感同身受,并产生强烈的质疑和急需解决问题的欲望,以此促发学生的问题意识及问题探究的欲望.例如,在进行“离心运动”教学时,可以让学生回忆自己在“转转盘”游戏时自己的切身感受,问学生“当转盘转动加快时自己会有什么感觉”“那么为什么会这样呢?”,也可以让学生回忆骑自行车时的感受,“在骑车拐弯时速度快安全,还是速度慢安全?如果速度过快会怎么样?为什么会这样呢?”,这些问题都是学生在日常生活中亲身经历的,也是学生急需知道“为什么”的问题,这些问题情境的创设最能激发学生内在需要,促进探究的兴趣.
3)利用学生的认知冲突创设问题情境学生认知冲突是指学生已有的认知结构与新知识或情境产生了分歧或矛盾的现象,这种现象在学生学习物理的过程中经常遇到,所以教师要善于抓住“冲突”或人为地制造“冲突”,以激起学生思维的疑惑,让学生利用逻辑思维方法(如推理、类比、判断)去思考产生矛盾的原因.
4)利用已有知识引发新问题创设问题情境任何知识都有一定的形成过程,有的是对实际问题的抽象,有的是以旧知识为基础,通过归纳、类比、推理等方法形成新的知识.如果让学生了解知识的这种形成过程,理清前后知识的联系,就能够在此基础上产生问题.例如,在进行”动能定理”教学时,让学生根据运动的图景,自己利用已有的物理知识推理出力F、位移s、始末速度v1、v2之间的关系.在推理的过程中学生选取自己认知结构中的运动学和牛顿第二定律的知识,教师也可以进一步去改变物体的受力情况,由最初受一个力变为受多个力,让学生归纳得出适用于一般情况的统一的表达式.在这一过程中不仅仅是学生的外在数学推理能力的体现,更重要的是通过自己的推理分析,明白了知识的产生过程以及概念间的联系.由已有知识进行情境创设,有利于保护学生的探究兴趣,学生会发现问题情境离自己很近,自己完全有能力和方法去解决它,对学生而言无疑起到了很好的心理暗示作用.在教学中要充分利用这个方法拓展和深化某些概念和定律,让学生的认知结构活跃起来,引导学生朝着知识的发展方向不断进行探究.
5)利用猜测或假说创设问题情境对有些物理规律的研究,可以先引导学生在观察实验或分析推理的基础上进行猜想,提出假说,然后再运用实验或理论加以检验,得出科学的结论.如进行“楞次定律”教学时,先让学生回忆产生感应的条件,然后提出这样的问题“既然磁通量变化了,闭合回路中就产生感应电流,那么对同一回路而言磁通量增加和减少引起的感应电流方向相同吗?如果不同,怎样去判断呢”,学生通过观察实验,提出猜想“感应电流的方向可能与原磁通量的变化和原磁场的方向有关”,再通过分析、归纳总结出磁铁插入和拔出线圈过程中感应电流流向的变化特点,引导提出“感应电流的磁场方向与原磁场方向”的关系结论:当原磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相反(即增反减同).利用猜测和假说创设问题情境时,教师要发挥好引导功能,建立若干个连续的逻辑问题,这些问题需要激起学生的思维火花,能够促进学生提出自己的猜测和假设.物理问题情境的创设是高中物理问题教学过程中最为核心的部分,它直接影响着物理教学的质量.在创设问题情境时要突出学生学习的主体地位,因为问题情境的解决者最终是学生,教师在问题解决的活动中只是引导者和指导者,不是学生活动解决问题的“替代者”,所以教师在创设问题情境时,首先思考是学生学习的实际,在此基础之上注意渗透物理学科知识和思维逻辑方法.
作者:徐永山