精心設疑 巧妙引導
——談初中物理實驗教學的問題設置

周妍容（中華中學上新河初級中學，江蘇南京 210000）

引 言

物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學。在物理探究實驗教學中，實驗前的討論其實比實驗操作本身更為重要。而能否引導學生進行積極的思考和有效的討論則取決于教師的問題設置是否合理。下面就介紹一下我在初中物理探究實驗教學中相關問題設置的一些體會。

一、初中物理實驗教學中的問題設置應創設情境，激發探究興趣

興趣是最好的老師，在初中學生不能從自己生存與發展的需求角度來要求自己的情況下，在課堂教學中要實現三維目標，必須在激發學生興趣上做足文章。而在探究實驗的教學中，創設一個好的問題情境，是激發學生探究興趣的法寶。

《電路的基本連接方式》就是一節典型的實驗探究課。按照傳統的引入方法，就是先出示幾幅圖片，讓學生發現生活中有很多電路是多個用電器同時工作的，進而提出這節課的研究課題——怎樣讓兩個小燈泡亮起來。這樣的引入難以激發學生深入探究的欲望。怎樣才能創設一個有效的教學情境讓學生始終保持探究積極性呢？通過思考和對教材的研究，我采用了下面的方法引入：

問題1：通過前面的學習，我們已經了解了電路的基本組成并且能夠讓一個小燈泡亮起來。可小明的房間要裝兩盞燈——吊燈和壁燈，怎么讓兩個燈泡亮起來呢？今天每個同學都來當一個小設計師，通過這堂課的探究看看我們能不能給小明提供一個比較可行的設計方案。每個同學的桌上都有一份等你完成的設計方案，同學們注意邊探究邊填寫。接到任務的學生積極性很高，一下子有了探究的欲望，各個躍躍欲試。通過實驗探究學生找到兩種連接方式，于是我又接著引導。

問題2：現在我們已經設計好了兩種正確的電路，那是不是這兩種電路都符合小明房間安裝吊燈和壁燈的要求呢？哪一種更好呢？一石激起千層浪，學生馬上展開了積極的討論。

師：同學們都說得很好，都有各自的道理。想要搞清楚到底哪個方案更好，我們需要進行更深入的研究。下面請同學們根據設計方案上給出的實驗步驟，對串、并聯電路的特點進行對比。通過實驗現象再思考到底哪種方案更好。

問題3：大家的實驗都做完了，準備選用哪種方案呢？理由是什么？

學生甲：我們組選擇并聯。因為我們發現串聯電路下掉一個燈泡后另一個也不亮了，而并聯電路下掉一個燈泡另一個照常工作。如果用串聯那么小明家的吊燈壞了，壁燈也不能工作了。學生乙：我們組也選并聯。在剛才的實驗中我們發現要在并聯電路的各個支路上裝上開關，就能分別控制每一盞燈了。但串聯電路不管開關裝在哪兒，都是兩燈同時亮同時滅。學生丙：剛才的實驗中我們還發現，給兩個串聯的小燈泡再串一個小燈泡，原來的燈就變得更暗了，而并聯電路再并一個小燈泡，原來燈的亮度基本不變。如果小明房間用串聯，以后如果還要裝更多的燈，那燈就會越變越暗了。師：很好！這組同學研究得更深入，觀察得更細致，非常了不起。

學生一起鼓掌，課堂氣氛達到高潮。通過問題情境的有效創設，使這堂探究課有了一條主線。課堂上，學生致力于方案的設計與比較，精神高度集中， 主動地投入到自主學習和交流合作中去，突破了教學中的重點、難點。在探索的過程中學生不僅學到了知識，還在實際問題的解決過程中獲得了成就感，從而進一步激發了學生學習物理的興趣。

二、實驗教學中問題設置要有梯度，引導學生層層遞進

教學中教師要從大多數學生的認知水平出發，設置的問題應具有一定梯度，有步驟地啟發學生由表及里，由淺入深，循序漸進，使大多數學生通過努力思索后能跳起來摘到“桃子”。有一定難度的問題通過不斷的鋪墊性提問，使學生的思維沿著一定的坡度發展，不僅可以突破難點，更重要的是可以使學生明確知識的內在聯系，提高思維能力。如在《浮力》這節課中要“探究影響浮力大小的因素”以及驗證阿基米德原理。驗證阿基米德原理并不難，但是要真正理解阿基米德原理其實并不容易。如果能讓學生自己想到浮力大小等于排開液體的重力，那么理解阿基米德原理自然就不再困難了。

問題1：浮力的大小與什么因素有關？你能設計實驗證明你的猜想嗎？問題2：通過實驗我們發現浮力的大小與排開液體的體積和液體的密度有關。那么浮力的大小又等于什么呢？問題3：浮力是一種力，它的大小應該和某個力發生關系，結合我們剛才得出的實驗結論，你能大膽猜測一下浮力的大小等于什么嗎？問題4：你能設計實驗來驗證你的猜想嗎？

對于此類難度較大的問題我們可以多設置一些小臺階，讓學生在老師問題的引導下一步步深入思考，直到問題的核心，最終解決問題。教師要做的就是在課前精心設計這些問題，把問題由淺到深、由易到難地排列，課堂在設懸和釋疑的過程中，師生、生生的思維不斷進行著交流與碰撞，使學生沿著一定的方向去不斷地探索發現，自主建構知識。

三、實驗教學中問題設置要激起認知沖突，幫助學生建立物理概念

中學物理實驗教學，還有一個重要的作用，就是幫助學生理解、深化及運用物理概念。概念的心理動力是思維，而思維源于矛盾。因此演示實驗，應盡可能制造矛盾，問題的設置要激起學生的認知沖突，從而讓學生提出疑問、主動聯想。教師在設置問題時要思考的是，進行這一實驗要激起怎樣的認知沖突，借以激發學生思考什么問題，建構怎樣的新舊知識的聯系。通過實驗的情境創設和問題的設置促使學生的思維從疑問開始，在聯想和想象中活躍，在獲得正確答案中發展。這一過程中學生主動修正自己錯誤的前概念，新的物理概也在這一過程中建立并內化。例如，“大氣壓強”這一概念，對初中學生來說是比較抽象的。雖然大氣壓就在我們身邊，但學生卻意識不到它的存在。教學中我安排了大小試管的實驗，并設置了以下問題：

問題1：（把兩個試管套在一起）若倒置，將出現什么現象？為什么？生：小試管下落，試管受重力。

問題2：（將大試管內灌滿水，再將小試管底向下插入，倒置）觀察到什么現象？生：發現小試管反而上升了。

問題3：此時小試管是否還受到重力？是誰托起了小試管？

小試管受到重力卻向上運動這一實驗現象引起了學生的認知沖突，給學生很深刻的體會，從而讓學生認識到大氣壓的存在。這里教師的使命就是通過實驗的情境創設和問題的設置使學生發現實驗情境與前概念的沖突，學生通過質疑、比較、聯想和思考，自覺主動地調整舊的知識結構，從而建立新的物理概念。

結 語

在物理實驗教學中，問題的設置是至關重要的。好的問題設置，是激活學生思維的“酶”，是強化記憶的“催化劑”。問題設置得恰當與否，直接關系到學生能否積極自主地參與科學探究，能否層層深入地分析問題，能否主動質疑、建構知識。因此我們教師在備課時要加強“問題”意識，關注每節實驗課中每個問題的設置，用問題引導學生思考，用問題幫助學生理解，用問題培養學生的能力。

[1]陶洪.物理實驗論[M].南寧：廣西教育出版社，1997.