初中物理“問題探究式課堂教學”的實踐與思考——以“光的反射”教學為例

林成國

(江蘇省鹽城市第一中學，江蘇　鹽城　224005)

初中物理“問題探究式課堂教學”的實踐與思考——以“光的反射”教學為例

林成國

(江蘇省鹽城市第一中學，江蘇鹽城224005)

名師簡介：林成國，江蘇省物理特級教師、正高級教師.江蘇省基礎教育課程改革先進個人，鹽城市名教師、初中物理學科帶頭人.曾主持省十二五規劃課題，主編《初高中物理銜接教材》等，在核心期刊上發表多篇論文.

摘要：“問題探究式課堂教學”是以問題探究為主線、學生活動為中心的一種教學策略，也是一種行之有效的教學模式.本文從該策略提出的現實背景、基本構想以及對其實踐與思考等方面進行闡述.旨在構建高效課堂，意在提高學生的科學素養，引領教師的專業成長.

關鍵詞：初中物理；問題探究式課堂教學；實踐；思考

1研究背景

教育心理學把問題定義為：給定信息和要達到的目標之間有些障礙需要被克服的刺激情境.問題解決是指個人應用一系列的認知操作，從問題的起始狀態到達目標狀態的過程.“問題探究式課堂教學”是以問題的提出、解決、應用為主線，以學生的合作、展示、交流為中心的一種教學策略.上世紀80年代初期就有學者提出，未來的學習著重于考慮、挖掘問題，及時培養學生問題解決能力.近年來，在美國、英國、日本有不少學者提出了“問題解決作為學校教育的中心”這一觀點.事實上，在課堂教學中很多問題的解決，對于教師而言可能是常規性的，但對于學生而言則可能是創造性的.因此，問題化的教學策略受到當前教育工作者的關注.

傳統課堂教學的特點是機械性，最典型的是教師講、讀，學生聽、記、練這一教學模式.長期以來，課堂教學偏重于學生對知識的記憶、理解和公式的應用，導致課堂教學出現重灌輸、重講授、重訓練的狀態.隨著素質教育的全面推進和課程改革的不斷深入，人們的教學觀念發生了轉變，特別是課程標準把科學探究融入初中物理課堂，把培養學生“提出問題的能力”作為課程目標正式寫入課程標準.要求學生“能從日常生活、自然現象或實驗觀察中發現與物理學有關的問題；能書面或口頭表述這些問題；認識發現問題和提出問題對科學探究的意義”.在此影響下，從洋思中學“先學后教、當堂訓練”的教學模式，到杜郎口中學“預習——展示——反饋”的教學模式，再到如皋中學的“活動單導學”等等，在基礎教育領域開啟了新一輪的課堂教學改革.如何提高課堂教學的有效性，成了當前基礎教育的熱門話題和關注的焦點.近幾年來，我們在不斷學習、研究、實踐的基礎上，提出了構建初中物理“問題探究式課堂教學”的研究課題.

“問題探究式課堂教學”以新課程所倡導的教學理念為依據，以現代教學論和建構主義理論為基礎.讓學生學會發現問題，提出問題，分析問題，自主合作探究并能解決問題.教學中，以問題的探究為主線，讓學生在尋求探索解決問題的思維活動中，掌握知識，發展智力，培養技能.“問題探究式課堂教學”充分體現了學生的主體地位，有效地激發了學生自主學習的主動性和積極性，提高了課堂的教學效率，促進了學生全面成長.

2“問題探究式課堂教學”的基本策略

“問題探究式課堂教學”是以學生活動為中心的一種教學策略，為適應學生自主學習方式而提出，在教學中教師起支持、引導或輔助作用，關注學生的實際需要，有效利用多種教學資源，讓學生通過自主努力，提出或發現問題，并能探究解決問題，實現激發興趣、掌握知識、發展能力的根本目的.因此，該策略在實施的過程中重在四個基本環節：第一，聯系實際，創設情境，發現并提出問題；第二，師生交流，方法探討，探究并解決問題；第三，學生展示，質疑討論，總結并反思探究過程；第四，反饋矯正，遷移創新，形成結論并加以運用.其基本流程如圖1所示.

圖1

3“問題探究式課堂教學”的實踐

“光的反射”這節課選自蘇科版物理八年級上冊第三章第五節.光的反射是在光的直線傳播的基礎上學習的，在光學中處于基礎地位.光的反射現象是日常生活中常見的現象，并有著廣泛的應用.為了使學生的探究活動更加有效，在實驗教學設計中進行了創新，精心設計研制了“煙霧箱”、“三線共面”等實驗.通過這些自制的實驗器材讓學生親身體驗光的反射規律的探究過程，化抽象為直觀，使學生對光反射有感性認識.因此這節課以學生的自主實驗、探究學習為基礎，以小組合作學習、師生質疑和討論交流為形式，以培養學生創新精神和實踐能力為重點，構建“問題探究式課堂教學”模式，把學生從教育的客體真正轉化成為學習的主體，從而提高課堂教學效率，促進學生的全面發展.

3.1　聯系實際，創設情景，發現并提出問題

師：請同學們一起來欣賞我們的家鄉——鹽城的風光.

課件：播放視頻(鹽城鹽瀆公園、聚龍湖、城市寶龍廣場、海鹽博物館有關光反射的景色，如圖2、圖3).

師：同學們剛才看到了清晰的倒影、波光粼粼的水面以及玻璃的反光現象，大家知道這些都是光的什么現象嗎？

生：反射現象.

師：什么是光的反射現象？光反射有什么規律？在我們日常生活中又有哪些應用？今天就讓我與同學們一起來學習光的反射.

從剛才的視頻可以發現，光的反射是生活中常見的現象，只要大家做個有心人，注意觀察，你會發現物理就在你身邊.剛才同學們觀看了一些光的反射現象，下面再請同學來親身體驗一下光的反射.

活動1：體驗光的反射

圖4

師：將容器里蠟燭點燃，過一會兒蓋上蓋，再放一張紙在A、B點之間，將激光筆發出的光從容器的A點射入，B點射出.請同學們試一試，看哪個小組最先完成任務.

師：哪位同學愿意接受挑戰，讓大家給他記時，看他完成任務需要多長時間？

生：展示光的反射實驗(如圖4).

師：在剛才的活動中，同學們發現了什么問題？(學生提出若干問題.)

同學們問題還真不少，不過老師認為現在最需要我們去探究的問題是：在光的反射現象中，反射光線遵循什么規律呢？

小結：創設物理情境，激發學生的學習興趣，讓學生發現并且能夠提出有價值的問題，是“問題探究式課堂教學”實施的重要前題.本節課突破傳統的引入方式，通過播放日常生活中關于光現象的視頻引入新課，能激發學生的學習興趣，充分調動學生探究、學習的積極性.接著的一個體驗活動，又為學生自主提出、生成問題創設了情境.由于學生在生活中很少看到光的傳播路徑，所以對光的反射沒有直觀的認識，現在學生在課堂上通過親身體驗，觀察到容器中煙霧顯示出清晰的光路，也充分領略了光的反射現象.

3.2　師生交流，方法探討，探究并解決問題

師：請同學們翻開教材并閱讀教材，思考并回答：什么是光的反射？有關光的反射的幾個名詞教材上是如何定義的？你能在黑板上用圖標注出來嗎？

生：(學生自主閱讀教材，回答問題，并在光路圖上標注有關光的反射的幾個名詞).

活動2：探究反射角與入射角的關系

圖5

師：如圖5所示，現在老師在鏡面上一點的上方豎直放一根細線，作為法線，用激光筆對著該點入射，改變入射的角度，請同學們仔細觀察,你有什么發現?(小組交流討論，對光的反射時規律作出猜想.)

師：說說你們的發現？(學生交流發現、提出猜想.)

圖6

師：下面我們就來驗證同學們提出的猜想.在剛才的實驗中，清晰地顯示了光在煙霧中傳播路徑，但不方便我們探究其中的規律，老師今天為同學們準備了一個更方便的裝置，將它套在激光筆上，貼著光屏，可以在光屏上清晰的顯示光的傳播路徑(如圖6).

師：首先我們來探究兩角的大小關系.你將怎樣用實驗來探究反射角和入射角的大小關系？(學生討論、交流實驗方案.)

下面就請同學們來驗證一下.(學生進行小組合作實驗探究.)

師：剛才各個小組都做得不錯，下面請一個小組來展示一下實驗過程以及收集到的數據.(學生展示交流).

師：得出的結論是什么？

生：反射角等于入射角.

小結：問題解決與結構化的知識具有不可忽視的互補關系，在解決問題之前，必須使學生了解并掌握光反射現象以及有關名詞的含義，所以在實驗探究前安排學生自主學習教材，形成結構化的系統知識.接下來，圍繞提出的中心問題——“反射角和入射角的關系”，展開實驗探究.課堂上真正把空間和時間交給學生，讓學生自主實驗探究，使學生成為課堂中真正的主人.因此對學生來說，意味著將要從“被動學”向“主動學”轉變，長期以來習慣于依賴教師灌輸教學的方式發生了根本的改變，在學習的時間和空間都發生了深刻的變化.

3.3　學生展示，質疑討論，總結并反思探究過程

活動3：歸納光的反射定律

師：通過剛才的實驗探究，同學們已經找到了光反射的規律.回過頭來思考一下，發現有些問題.現在老師在這個模型上再模擬一下，以30度的入射角入射，你能幫老師確定法線的位置嗎？你確定反射光線的依據是什么？

生：反射角等于入射角.

師：可是這樣的光線與法線的夾角也是30度，為什么不在這個位置？(將表示反射光線的那根針插在在另一平面內設問).

生：它們不在同一平面內.

師：反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內呢？如是，如何用實驗驗證？請同學們來做一做.(學生進行小組合作實驗.)你們得出結論是什么？

生：反射光線、入射光線和法線在同一平面內.

師：在剛才的探究中，同學們發現這三線除了在一個平面內，在位置上還有怎樣的關系？

生：反射光線、入射光線分居在法線的兩側.

師：這就是我們一起探究的光反射的規律，稱作為光的反射定律.

小結：在探究反射角與入射角之間的關系后，讓學生思考、反思、交流探究的過程顯得十分必要.在此過程中，有的同學閱讀教材，思考問題所在，有的同學在互相質疑，學生與學生之間增強了合作意識，在大膽發表自己的看法和見解的同時，對別人的意見作出自己的評價與判斷，做到信息溝通，成果共享.“為什么這兩個角度也相等，卻不是反射光線的位置呢”學生通過思考、討論很自然得出光反射時反射光線除了角度相等之外，還必須滿足：反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線、入射光線分居在法線的兩側.這樣，學生對光的反射定律的理解、掌握更加透徹.

3.4　反饋矯正，遷移創新，形成結論并加以運用

活動4：解釋“倒影”

師：剛才通過探究得出光的反射定律，你能應用它來解釋我們在視頻中看到“倒影”的原因嗎?(用課件模擬人眼看到平面鏡所成的虛像.)

師：請同學們解釋“倒影”形成的原因.

活動5：了解鏡面反射和漫發射現象

師：下面請同學來看個小實驗：利用投影機的燈光，在屏幕上放一個平面鏡，在側面看，白屏和鏡子哪個更亮？

生：白屏.

師：這是為什么?(指導學生閱讀課本第72頁鏡面反射和漫反射的內容，試著解釋產生這個現象的原因).

生：因為鏡子發生鏡面反射，白屏發生漫反射.(總結鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律.)

師：(課件展示視頻中的玻璃幕墻反光現象).這是屬于哪種反射？

生：鏡面反射.

師：我們的生活離不開光的反射，但有時光的反射也會給我們生活帶來不便甚至危害.

師：你還能舉出生活中鏡面反射和漫反射的例子嗎？(學生舉例說明.)

小結：學習知識的目的在于聯系實際，運用知識解決問題.本節課通過光反射知識應用的訓練——“倒影”形成原因、鏡面反射、漫反射現象，了解學生對光的反射定律的理解掌握程度.在幫助學生運用知識解決問題的同時，矯正錯誤、清除盲點、升華知識.課堂練習、反饋主要是通過學生之間的互教互學，使學生能運用光的反射定律解決實際問題，對光學作圖的注意點有了更深的印象.

4對“問題探究式課堂教學”的幾點思考

4.1　課堂上教師要牢牢把握“問題”主線，努力為學生營造一個自主的空間

初中物理課型有新授課、實驗課、習題課、復習課、試題講評課這幾種類型.因此，“問題探究式課堂教學”并不提倡固定的課堂教學模式，即有模式并不等于模式化.在具體的課堂教學中，應該因學而變，緊緊圍繞課前預設的問題主線，努力為學生營造一個自主發展的空間.在問題的提出、解決過程中，教師要努力做到學生自己能解決的問題教師堅決不講，最大限度的減少多余的講解和不必要的指導，確保學生有足夠的自主學習時間.敢于放手讓學生主動探索新知識，即要放手讓學生去閱讀課本，重點難點和疑點放手讓學生討論，提出的問題放手讓學生思考解答，結論或答案等放手讓學生概括.總之，教學的一切活動都必須以調動學生的主動性、積極性為出發點，使學生具有充分的動力，主動學習、自覺學習、善于學習.

4.2　課堂上教師要緊緊圍繞“問題”的生成、解決、應用，注重對學生學習活動的引導、點撥

“問題探究式課堂教學”使教師在課堂上的地位發生了根本轉變.教師重在點撥、引導，以點撥替代講解，引導學生發現問題、提出問題、大膽猜想、設計實驗、總結規律、歸納方法、形成結論.首先教師應當是圍繞“問題”開展小組合作學習的組織者和引導者.其次教師應當是學生問題解決活動的促進者和合作者.教師可以參與問題的討論，針對問題的難度和學生遇到的實際困難，適時進行指導與調控.最后教師應當是小組合作學習及反饋的傾聽者和指導者，教師要在傾聽學生的展示、交流發言時及時給予反饋與建議，指導學生完成歸納、總結與應用.

4.3　課堂上教師要樹立正確的“問題”觀念，積極參與對展示、交流活動的評價

“問題探究式課堂教學”中，很多方面將會在教師的預設之外，如有些學生提出的問題太簡單，甚至從嚴格的意義上來說不是問題；有些學生提出的問題過于復雜，并不是本節課所能夠解決的問題；有些學生提出的問題偏離教學的主題等等.因此，“問題探究式課堂教學”要充分體現對學生的尊重，要樹立正確的“問題”觀念，呵護并善待每一位學生.對學生的生成、展示、交流、質疑等活動作出正面評價，營造一種良好的問題氛圍.一方面由于初中學生自尊心強，易受傷害，教師要對學生多做鼓勵性評價，培養其自信心和進取心，形成一種努力奮發、積極向上的動力，最終使學生在問題探究中感想、敢做、敢說，使學生的思維得以充分解放，實現真正意義上的自我構建.另一方面讓學生積極參與學習評價，突出學生的主體地位.這樣不僅可以使他們積極配合，保證評價的有效性，而且還能促進他們通過參與和交流，客觀地檢視和評價自己，改進自己的不足之處，吸取他人的經驗，有利于進一步完善和發展自我.

參考文獻：

[1] 馮克誠,西爾梟.實用課堂教學模式與方法改革全書[M].北京：中央編譯出版社，1994.

[2] 周成平.新課程名師教學100條建議[M].合肥：中國科學技術出版社，2010.

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