問題教學(xué)法在物理課堂中的運(yùn)用

周家軍

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的目標(biāo)和理念能否順利實施，很大程度上取決于教師如何設(shè)計教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)方式的變革。“問題教學(xué)法”是實施探究式教學(xué)的一種教學(xué)模式，從學(xué)生的角度來看，又是一種學(xué)習(xí)方法。其顯著特征是：以問題為中心，教師圍繞問題組織教學(xué)，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，主動獲取知識，應(yīng)用知識，分析問題，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。其核心是培養(yǎng)學(xué)生喜愛質(zhì)疑、樂于探究、努力求知的心理傾向，激發(fā)探究和創(chuàng)新的積極欲望，在師生互動過程中提高與發(fā)展學(xué)生的各種能力。

根據(jù)認(rèn)知理論，物理課堂教學(xué)過程應(yīng)該是以不斷地提出問題并解決問題的方式來獲取新知識的問題性思維過程。然而，解決問題首先要提出問題。因此，教師無論是在教學(xué)的整個過程，還是在教學(xué)過程中的某些環(huán)節(jié)，都應(yīng)重視問題情境的創(chuàng)設(shè)。創(chuàng)設(shè)物理問題情境的實質(zhì)在于揭示物理現(xiàn)象的矛盾，引起學(xué)生內(nèi)心的沖突，動搖學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)，從而喚起學(xué)生的思維，激發(fā)其內(nèi)驅(qū)力，使學(xué)生進(jìn)入問題探究者的角色，真正浸潤于學(xué)習(xí)活動之中，達(dá)到掌握知識、訓(xùn)練思維能力的目的。

在人教版九年級物理第十三章第五節(jié)《浮力》的教學(xué)中，筆者緊緊抓住學(xué)生的心理特點，以創(chuàng)設(shè)物理問題情境為中心，運(yùn)用問題情境教學(xué)法進(jìn)行課堂教學(xué)，收到了較好的教學(xué)效果：讓探究性學(xué)習(xí)走進(jìn)課堂，體現(xiàn)了以學(xué)生為本的課程理念。運(yùn)用問題情境式探究教學(xué)，遵循“創(chuàng)設(shè)情景→提出問題→實驗探究→獲取信息→尋求規(guī)律→解決問題”的循環(huán)模式，每個環(huán)節(jié)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，挖掘他們潛在的智慧，從而達(dá)到了讓學(xué)生既掌握了知識又培養(yǎng)了能力的雙重目的。

一、設(shè)疑激趣，導(dǎo)入課題

在本節(jié)課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可出示一只盛水的玻璃槽和一只空金屬盒，先把空金屬盒放入水中，由觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行提問：金屬盒為什么會浮在水面？然后敲扁金屬盒再放入水中由看到的現(xiàn)象再提問：在水中下沉的金屬盒也受到浮力嗎？這樣邊演示邊提問，使學(xué)生產(chǎn)生懸念，激發(fā)了學(xué)生探究問題的興趣，從而順利地引入課題。

二、去偽存真，建立概念

由于學(xué)生在學(xué)習(xí)浮力概念之前，已從自己的生活經(jīng)驗中或多或少地對浮力概念有了一個模糊的認(rèn)識，甚至錯誤地認(rèn)為下沉的物體不受浮力或浮力較小，輕的物體上浮，重的物體下沉，等等。為了辨析它的科學(xué)意義，與前概念加以區(qū)分，使學(xué)生抓住這個概念的本質(zhì)，必須引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗探究—去偽存真，形成概念。在教學(xué)中，結(jié)合課本中的“想想議議”可作如下處理：學(xué)生對沉入水底的物體是否也受浮力往往模棱兩可，說不清楚，為此，可通過創(chuàng)設(shè)實驗情境，使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突。先把一塊能沉入水底的塑料塊掛在（演示）彈簧測力計的下端讀出示數(shù)，然后將其浸入或浸沒在水中讀取彈簧測力計的示數(shù)，再次引發(fā)討論：為什么在空氣中時塑料塊拉彈簧測力計的力比較大，而將其浸入水中時拉彈簧測力計的力變小了呢？換言之，前后兩次彈簧測力計為什么有示數(shù)差？通過比較、分析實驗現(xiàn)象說明：浸入水中的物體除了受到重力G之外，還受到向上的浮力F浮，使彈簧測力計受到的拉力F減小，而且減小的拉力大小就等于物體浸在液體中所受的浮力大小，即F浮﹦G﹣F。最后進(jìn)一步歸納探究成果，讓學(xué)生頭腦中對浮力的概念有一個較清晰的認(rèn)識，從而真正理解與掌握浮力概念。

在整個教學(xué)過程中，學(xué)生始終是參與者，主體性得到了充分發(fā)揮，課堂氣氛活躍，概念的教學(xué)建立在實驗探究的基礎(chǔ)之上，學(xué)生既能深刻領(lǐng)悟概念的內(nèi)涵，又能了解一種科學(xué)探究的方法—實驗法。

三、承前啟后，探究規(guī)律

問題教學(xué)法的每個教學(xué)環(huán)節(jié)都是由問題組成的，且問題與問題之間的聯(lián)系具有鏈接性和層次性。當(dāng)建立了浮力概念之后，在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的問題中，有相當(dāng)一部分學(xué)生對此會產(chǎn)生若干錯誤的模糊認(rèn)識，從而產(chǎn)生理解誤區(qū)。例如，浮力的大小與物體的密度有關(guān)，浮力的大小與物體的體積有關(guān)，浮力的大小與物體浸入液體的深度有關(guān)等，這是“負(fù)遷移”的心理“慣性”在起作用。為此，教材先安排了兩個學(xué)生活動，通過活動讓學(xué)生親身體驗浮力的變化，觀察現(xiàn)象，提出有效、合理的猜想，為進(jìn)一步設(shè)計實驗、探究規(guī)律奠定基礎(chǔ)。

以實驗為先導(dǎo)，以數(shù)理分析為輔助，將物理實驗的研究方法滲透到課堂教學(xué)之中。為了便于引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟研究方法，我們將課本的演示實驗改成學(xué)生實驗，并依據(jù)猜想結(jié)果設(shè)計實驗數(shù)據(jù)的記錄表格，通過對表中具體數(shù)據(jù)的分析來總結(jié)、表述阿基米德原理。

值得強(qiáng)調(diào)的是，在實驗的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生比較“物體受到的浮力大小與物體排開的液體的重力大小”之間的關(guān)系，其實驗過程要用不同液體、不同重物及其漂浮情況去分組完成，對照各組實驗數(shù)據(jù)，研究比較后進(jìn)行歸納總結(jié)。最后，要著重解決學(xué)生存在的錯誤認(rèn)識，使學(xué)生深刻理解阿基米德原理。

四、運(yùn)用知識，解決問題

中學(xué)物理教學(xué)一直重視物理知識在自然現(xiàn)象、科學(xué)技術(shù)和生活實踐中的運(yùn)用，以此來體現(xiàn)其科學(xué)價值，從而激發(fā)學(xué)生深入研究、自主學(xué)習(xí)的興趣。這也是正確理解物理概念或規(guī)律的重要策略之一。問題探究式教學(xué)也不例外，只有如此，才能使探究不斷深入?；仡櫋皩?dǎo)入課題”中的問題：兩種情況下同一金屬盒所受重力不變，為什么在水中的沉浮情況不一樣？為了解決這個問題，必須搞清物體的浮沉條件。其探索過程如下：將另一個同樣的空盒放在水面上，讓學(xué)生觀察盒的運(yùn)動狀態(tài)并思考回答此時浮力與重力的關(guān)系怎樣，再將盒壓入水中，并提問學(xué)生盒受到的浮力發(fā)生了什么變化，松手后讓學(xué)生觀察盒的運(yùn)動狀態(tài)，簡述原因。再次向盒內(nèi)加些水后放在水中，讓學(xué)生觀察其運(yùn)動狀態(tài)如何。學(xué)生發(fā)現(xiàn)盒在水中下沉，感到很有趣，并馬上意識到是在盒內(nèi)加入些水的緣故，這時教師加以引導(dǎo)分析說明：加水后，增大了盒的重力，當(dāng)重力大于盒在水中受到的浮力時，它就會下沉。教師進(jìn)一步設(shè)問：現(xiàn)要想使沉在水底的盒浮上來，怎么辦？學(xué)生自然想到向外排水，減小盒的重力，重力小于浮力盒就會上浮。教師再追問：若使盒停在水中某個位置上（即懸?。┯衷撛趺崔k？讓學(xué)生進(jìn)行“想象實驗”—只要加入適量的水，使盒的重力等于它在水中受到的浮力即可。由上歸納“物體的沉浮”條件。最后指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，自己應(yīng)用浮力知識去解釋潛水艇、密度計、飛艇的原理，并聯(lián)系生活實際談?wù)勊湹母〕猎?、氫氣球升空的原理。有興趣的同學(xué)課后可以自制放飛“孔明燈”，進(jìn)一步體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向生活”。

總之，新課程的實施意味著要放棄原來熟悉的一套教學(xué)模式和程序，要深入鉆研教材，在調(diào)動學(xué)生積極性上下功夫，要突出物理學(xué)科特點，加強(qiáng)問題探究，更新教學(xué)觀念，推進(jìn)物理課程的改革。