王永元
(江蘇省太倉高級中學,江蘇 太倉 2 1 5 4 0 0)
沒有“過程”就沒有“思維”,“過程”是“思維”的載體,是培養分析綜合能力、解決實際問題能力的土壤.問題是知識的源泉,正因為有問題的出現,才有了研究問題、解決問題的想法,才有了尋找問題答案的過程.中學物理教學中要注重學習過程的設計,引導學生發現問題、提出問題;鼓勵學生選擇問題、評價問題;幫助學生探索問題、拓展問題.通過巧妙的教學過程設計,促使學生的閱讀、思考、研討與教師的設疑、設問、啟發相結合,通過師生間的互動交流逐步把認識問題的過程推向深處.筆者認為,構建合理的學習過程、精巧的教師設問、和諧的課堂氛圍等,對學生興趣的培養、能力的提高、方法的提煉等,都有十分重要的作用.
鼓勵學生自己提出問題,自己發現問題,才能引導學生積極地探索和解決物理問題.發現問題、提出問題是學生積極主動學習的開始,是進行科學探究必須的心理品質,也是培養學生創新精神的首要條件.適當放慢學習的進程,把發現問題、提出問題的機會留給學生,以便培養學生主動思考、主動鉆研的思維習慣.
教學片斷1:用平拋物體的運動知識分析飛機投擲炸彈的學習過程——問題的發現與提出.
學生在學習平拋運動基礎知識后,教師以飛機投彈作為一個實例引導學生進行探究學習,為了讓學生進一步發現問題、提出問題,教師在讓學生觀看飛機投擲炸彈的錄像時,采用中間暫停的方式來引發學生的思考,設計將畫面“定格”在飛機下有3枚炸彈的瞬間.讓學生在結合所學知識的基礎上,對物體的運動性質及后續運動的發展進行思考,在分析和判斷的過程中發現問題、提出問題.
教師根據學生急于知道接下來炸彈將如何運動的心理特征,先提出3個問題:① 你能說一說為什么3枚炸彈都在飛機的正下方?② 你能想一想如果老師繼續播放錄像,后續的運動又會有怎樣的情形?③ 你能圍繞飛機投擲炸彈的運動,試一試再提出幾個值得我們思考和分析的問題嗎?教師組織學生以小組為單位進行討論,并請學生代表小組進行交流,小組間再相互補充.學生在教師的誘導和同伴的互助下提出了如下一組問題:① 飛機做什么運動?② 飛機上投下的炸彈做什么運動?③ 飛機投下的炸彈是什么運動軌跡?④ 炸彈在地面上的彈坑是怎樣分布的?⑤ 飛行員觀察看到的炸彈做什么運動等等.
物理新課程追求的是以問題為紐帶的課堂教學,提倡讓學生帶著問題走進教室,帶著問題走出教室.新課程課堂評價由注重結果性轉向過程性評價,由關注教師的教學行為轉向師生的互動交往,由關注學生回答轉向關注學生提出問題、質疑問題.教學中可對類似的情形采用暫停研究后續發展,變更條件想象新的情景,確定結果補充相應條件等教學設計,適當放慢學習進程,讓學生有機會思考問題、提出問題和質疑問題.
在鼓勵學生提問的過程中,有時學生會提出很多問題,但是哪些是要研究的重點問題,教師不要馬上簡單地加以肯定或否定.可以把選擇和評價問題的主動權交給學生,讓他們選出自己最想研究的、與本節課教學目標最密切的問題.適當放寬學習的范圍,讓學生面對眾多的問題和不同的研究方案,進行對比和思考,并通過選擇問題、評價問題的學習設計,激發學生的學習興趣,加深對物理原理和規律的理解.
教學片斷2:探究功與速度變化的關系實驗方案設計的學習過程——方案的選擇與評價.
在研究橡皮筋的彈力做的功與物體速度變化的關系時,需要弄清各次實驗中橡皮筋的彈力做功的數量關系,教師提問:我們如何測量橡皮筋的彈力做的功呢?
學生提出方案1:將橡皮筋拉伸x、2x、3x,則功分別為W 、2 W 、3 W .
學生評價方案1:這個方案不可行,因為拉到x、2x、3x時力的大小不同,所以功不是簡單的倍數關系.
學生提出方案2:將橡皮筋拉伸x、2x、3x,分別測出對應的力F1、F2、F3則功分別為F1x、2F2x、3F3x.
學生評價方案2:這個方案仍不可行,因為拉到x、2x、3x時力的大小雖然已經測量出來了,但在拉伸的過程中力是變化的,變力做功不能這樣計算.
學生提出方案3:用幾根完全相同的橡皮筋進行實驗,第1次用1根拉伸x,第2次用2根也拉伸x,第3次用3根也拉伸x,這樣3次做功分別為W、2 W、3 W.
學生評價方案3:雖然這里沒有測出功的具體數量,但我們能夠明確地知道每次做功的數量關系,實驗就可以進行研究了.
愛因斯坦說過:“如果把學生的熱情激發起來,那學校所規定的功課,會被當作一種禮物來接受.”片段2中通過讓學生進行方案的設計與評價,雖然這樣學生學習的范疇擴大了,但對學生而言,認識到實驗的目的不僅僅是為了動手實驗,更是為了通過在不斷地動腦和不斷地解決問題的過程中提高分析問題和解決問題的能力.而且這樣的研究和討論的過程,充分發揮了學生的學習主動性,對培養學生的學習興趣和持續的探究欲望意義重大.
激勵學生發現問題、探索問題,不僅可以落實在導入新課階段,而且還應貫穿在教學過程的始終.教學中可以放飛學生的想象,通過交流評價、互動質疑等方式引導學生對問題進行深入的研究,促使學生不斷探索問題、拓展問題.
教學片斷3:探究功與速度變化的關系交流評價的學習過程——問題的探索與拓展.
在學生得到功與速度變化的關系的初步結論后,教師分析:以上我們通過橡皮筋對小車做的這一變力功與小車速度變化的探究,理解了探究的原理、過程和方法,針對實驗對其產生的誤差進行了初步的分析,尋找到了功與速度變化之間的關系,針對自我探究的過程,就自己的認識請大家來交流!
學生甲:我們使用橡皮筋、氣墊導軌和光電門探究變力做功和速度變化的關系.數據的處理在使用軟件后,圖像上顯示功和物體獲得的速度的平方成正比關系,這和我們原來猜想的結果相同.
學生乙:若物體的初速度不為零,我們猜測橡皮筋做的功和速度的平方差成正比.可以利用氣墊導軌和兩個光電門來驗證我們的這種猜想.
教師:請你們具體談一談驗證新猜想時你們的實驗設計是怎樣的?
學生丙:我們在橡皮筋伸長的狀態下,取2個位置分別放上2個光電門,只要橡皮筋每次的起點相同,在2個位置間橡皮筋做的功和橡皮筋的根數同樣成正比,所以我們只要測出兩個位置的速度就可以分析功和速度平方差之間的關系了.
教師:這一組同學做得非常好,得到功和速度的平方成正比后,還進一步探究了初速度不為零的情況下,橡皮筋的功和速度平方的差成正比.我們順著這條思路可以繼續大膽地猜想,如果力做負功,這時力做的負功和速度變化關系又有怎樣的定量等式呢?如果要設計一個驗證的實驗方案,應該如何設計?請同學們課后繼續思考、探索.
教學設計的定位不能局限在對動能定理的理解和應用上,必須對探究功與速度的關系從實驗原理、實驗過程、實驗操作的細節、測量的物理量、數據如何處理,包括實驗條件的控制和實驗數據的采集與分析等幾個環節,進行逐層遞進的問題設計,讓學生明確探究及思考后的設計,只有這樣才能達到物理課堂教學的真正目的.