情境創設與問題有效性整合的案例研究

張喜榮 李子明 王新春

(1. 保定學院物理與電子工程系,河北 保定 071000； 2. 河北武安第十中學,河北 武安 056300; 3. 邯鄲學院物理與電氣工程系,河北 邯鄲 056004)

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情境創設與問題有效性整合的案例研究

張喜榮1李子明2王新春3

(1. 保定學院物理與電子工程系,河北 保定 071000； 2. 河北武安第十中學,河北 武安 056300; 3. 邯鄲學院物理與電氣工程系,河北 邯鄲 056004)

情境創設是課堂教學最基本也是最為重要的環節．問題的提出是課堂教學的核心,好的問題借助于創設的情境,恰當的情景讓學生圍繞這個問題進行探索,既能作為課堂教學實施的有力保障,又能調動、啟發學生積極思考、發現問題,促進教學的有效性．本文結合課堂教學中的案例分析了低效情境與無效問題的現狀,說明了情境創設與問題有效性的意義,提出了情境創設與問題有效性的4 種形式．

情境創設； 有效問題； 整合

1 情境創設與問題有效性的意義

所謂的“情境”是一種以形象為主體的、具有很強感情色彩的、能引起師生一定的情感、態度體驗的場景和氛圍．

好的問題借助于好的情境(如迷人魔術情境、趣味實驗情境、播放影視情境、圖畫再現情境、音樂渲染情境、表演體會情境、物理趣聞情境、民間藝術情境、語言描述情境、模擬矛盾場景),好的情境能有效地引發學生的思考問題、探索問題的興趣,極大激發知識的趣味性和學生學習動機,引起師生情感共鳴,創造態度體驗的良好氛圍．由此可見,情境和問題在教學過程中的重要性．

如果說情境創設是基礎,那么問題的提出才是課堂教學的核心．問題是打開思維的鑰匙,是展開合作交流的導索,有問題才有自主、創造、發現、體驗．問題為實現教學目標服務,其切入點是多層次、多角度的,因此,問題要有價值性、層次性,體現情境性、啟發性、藝術性．也就是教師的問要問到關鍵,問得得法,問得有價值．

教學中有哪些常見的無效情境和無效問題呢?

2 低效情境與無效問題的現狀

2.1 低效情境形式

情境創設低效,不能考慮學生實際、教學內容、班級特點和教師的教學風格,故弄玄虛,牽強附會,更沒有構建問題的意識,問題情境的創設有名無實,科學探究意識蕩然無存;片面追求教學手段的“新”與“奇”,為了運用而運用,忽視和學生情感的交流和溝通,忽視對學生情感、態度和價值觀的培養,本末倒置;情境創設信息呈現方式單一,有形無聲視頻刺激效果低下,而教師沒有進行同步解說,學生觀看索然寡味;以多媒體代替必要的實驗,勢必會削弱學生的操作技能,淡化物理實驗學科的科學探究過程．

2.2 無效問題現狀

2.2.1 問題提出本末倒置

案例1.有一位教師在教授“地球上的水資源”這部分時,首先要求學生對著課本,回答下列幾個問題 “地球上的水,海洋水占多少?淡水占多少?”、“冰川水占淡水資源多少?”“人類可直接利用的淡水資源主要有哪些?占淡水資源的多少?”當學生把答案找出來以后,教師又提問:“你們說水資源是否寶貴?”

這樣的教學設計,本意是以問題來引導學生從數據上理解“日常生活中為什么要珍惜水資源”,這是一個很好的構思．但是,由于問題的答案都是教材中現成的,學生毫不費勁就可以找到結論,問題根本沒有思考的價值,也就喪失了借以鍛煉學生思維能力的作用．

這部分內容的教學,從鍛煉學生思維能力的角度來看,可要求學生自己先看教材,然后請學生再論證回答“日常生活中為什么要珍惜水資源?”或者回答“地球上的水資源為什么非常寶貴?”之類的問題．這樣設計問題,就具有了思維性．

2.2.2 問題提出指向不明

案例2.“豪克”號為什么會撞向“奧林匹克”號呢?蘊含著怎樣的物理原理?讓我們進入本節課的學習．

這些指向不明的問題,在學生的認知過程中,極有可能認為駕駛的技術不好或者無證駕駛或者犯困等等造成的相撞．如果改成這樣的問題,指向明了,學生也就不會胡猜亂答,取而代之的主動思考和探究:為什么并列快速行進的船會不由自主的撞在一起呢,通過本節課的學習和探究,我們就會解開這個謎．

2.2.3 問題提出僅是判斷

案例3.我們經常聽到這樣“答案只有兩個‘是或不是、對或不對、好或不好’幾乎沒有思維的價值”屬于單純性判斷的提問．甚至有的已成了口頭禪，如“是不是呀”“對不對呀”教師問這樣的問句時并不需要學生回答，只是習慣性的口頭禪．這類問題多了,學生就會感到單調乏味,失去學習的興趣．對學生的理解沒有任何幫助!

2.2.4 問題提出缺乏內涵

案例4.“今天呢我們一起來分享一幅圖片,這是一張……”學生(看著圖片與文字)說:“彩虹!”“這是一張奇異的……”學生(看著圖片與文字)說:“海市蜃樓!”“這是一只通過玻璃磚看鉛筆,鉛筆好像……”學生(看著圖片與文字)說:“錯位了!”“在晴朗的夜空中,看到星星在一閃一閃的……”學生(看著圖片與文字)說:“眨眼睛!”“這是露珠中的……”學生(看著圖片與文字)說:“花朵!”“那么接下來我們也做一個親身的體驗……”

可以看出教師只是喜歡學生的迎合,好似學生讀一下PPT上的文字,學生的思維就活躍了,互動了……這種沒有問題的對答對學生的思維也是一種干擾．

2.2.5 問題提出沒有拓展

案例5.在教學中對這些“型異質同”或“型近質同”的問題進行歸類分析,抓住共同本質特征,就能達到觸類旁通的教學效果,從而擺脫“題海”的束縛．如以下幾種物理現象,所涉及的均為“光的折射”這一規律．很多物理問題,雖然題型各異,研究對象不同,但問題實質相同．所以在課堂教學中多題歸一的訓練,也是培養收斂性思維能力的重要途徑．

現象1:插入水中的筷子向上彎折了(圖1).

現象2:在燒杯中注水后,硬幣向上抬高了(圖2).

圖1

圖2

圖3

現象3:打魚的人總是朝著看到魚的下方插去(圖3).

現象4:在燒杯中注水后,看上去水變淺了．

掌握問題情境的創設,必須符合青少年的心理發育特點、認知規律和水平,教師應站在學生的視角,去設計和創設問題情境．這樣創設出的情境才能充分引起學生的認知沖突和學習興趣,內化出主動思考的心理傾向,促使學生積極參與探索活動．

如何創設有效的情境?科學提出有效的問題呢?通常教學情境有哪幾種?筆者結合多年的實踐探索和近幾年全國的賽課得到一些啟示．

3 情境創設與問題有效性的形式

3.1 真實的物理情境

所謂真實的物理情境就是通過教師演示趣味實驗、表演迷人的魔術,或者通過學生參與一些趣味活動等形式所形成的一種現實場境,促使學生從中發現并提出問題．

圖4

案例6.2015年河南鄭丹丹“電動機”課例:首先我們做一個有趣的實驗,把銅線放在圓柱體上,你能使銅線轉起來嗎?哪位同學來試一下?某同學用嘴吹氣使其轉動……用嘴吹可以使銅線轉了起來,但其實我只需給銅線注入些魔力,它就能自動轉起來,見證奇跡的時刻到了,同學們注意觀察,銅線自動轉了起來,為什么銅線能自動轉起來呢?這個實驗中到底蘊含著什么樣的奧秘呢,大家想知道嗎?……今天我們就來學習“電動機”,學過這節課你就知道其中的科學道理了(圖4)．

評析：課程標準提出應提倡師生利用身邊的物品、器具、材料等進行物理實驗．利用日常物品做實驗,不但具有簡便、直觀等優點,而且有利于學生動手能力和創新意識的培養．

案例6中的情境性問題首先立足于學生的現有的認知水平提出問題“你能使銅線轉起來嗎?”其次在學生最近發展區提出問題“為什么銅線能自動轉起來呢?這個實驗中到底蘊含著什么樣的奧秘呢,大家想知道嗎?”由淺入深,充分利用物理學科的優勢,開發和利用課程資源,喚起學生對實驗的好奇心和神秘感．可見,精心篩選設計一些趣味實驗,是切實提高物理教學質量的有效手段．

圖5

案例7.大連二十三中泉寧“磁現象”課例:今天在學習新課之前,教師要給大家表演一個小魔術,下面我要讓開心果通過玻璃杯的底部,穿到玻璃杯中去．這也就是見證奇跡的時刻．好,一起倒數——5、4、3、2、1,開心果是怎么穿杯而入呢?(圖5)

評價：精心篩選和設計一些與教學內容相關的小魔術,并借助情境自然而然提出問題(開心果是怎么穿杯而入呢?),設計一些懸念,能極大吸引學生的注意力,激發學生的興趣和求知欲．通過實驗搭建的問題可以使學生在頭腦中建立起有利于認知過程的物理世界．無論是小實驗還是小魔術,都需要不斷地改進、演變、拓展、延伸,使其永遠保持“新穎”、“奇特”、“有效”．

圖6

案例8.鄭州外國語學校王亞莉“壓強”課例:誰想來實驗一下呢．由于空間所限,我們請兩位學生．挑戰的第一關是看誰能把氣球踩破．第二關,能不能站在氣球上而不把氣球踩破．這里有4個氣球,敢不敢試一下．非常好,掌聲鼓勵一下．很厲害．非常好,留下了精彩的瞬間．留下兩個氣球敢不敢試一下．哦．非常棒．掌聲送給這兩位同學．做這樣一個游戲你最意外的是什么?氣球為什么沒有被踩破?讓我們帶著這樣的疑問一起走進第九章第1節“壓強”(圖6)．

評價：現代教學強調學生的經歷、經驗和體驗,尤其是引導和幫助學生獲得成功的積極情感體驗,這有利于促進學生良好個性的發展,實現認知與情感、邏輯思維與形象思維的統一．有驚無險的情境載著這樣的問題,會收到出奇制勝的效果,從而為學生創造良好的學習環境或心理狀態,使他們產生強烈的求知欲望和情感共鳴．

3.2 準真實的物理情境

所謂準真實的物理情境就是通過截取記錄真實情境的聲音、電影、電視片段;或者通過錄像資料記錄因受條件限制而不能現場操作的情境,使學生從中發現并提出問題．

案例9.成都樹德實驗中學曾海燕“認識聲現象”課例:請同學們一起來觀賞一段影像．在剛才的視頻中,大家聽到了各種各樣的聲音,正是因為有了這樣各類繁多的聲音,讓我們生活的這個世界變得豐富多彩,今天我們一起走進聲音的世界．來學習第3章第1節“認識聲現象”．我們一起來看一下今天的學習目標:第一,聲音是如何產生的;第二,聲音是如何傳播的;第三,聲速以及人耳的聽聲能力．好,我們就進入第一個環節,聲音是如何產生的．

圖7

同學們可以看到,在你們的桌上或者身邊有一些物體,請讓它們發出聲音．在發出聲音的同時,請你觀察、體驗、總結這些物體是如何發出聲音的(圖7)?

評價：人類獲取的信息83%來自視覺,11%來自聽覺．為了體現實驗教學的真實性,充分調動學生的各種感官,同時,為了避免枯燥乏味的閱讀或灌輸,拓展學生的視野,強化學生的理解,本課利用現代化教學手段將視頻、音頻資源和教學內容進行了整合,充分調動了學生的積極性．

情境創設因教材內容、教學環境、教師素養來決定呈現的方式,對于新穎獨特、富有創意的新課引入,會一下子把學生的注意力吸引到課堂學習的情境上來,并能引起學生求知的欲望和激發學習的興趣,為下面進一步的學習作好充分的思想準備．

圖8

案例10.河南省濟源市濟水一中石云燕“摩擦力”課例:播放潘長江主演的《舉起手來》影片中一個片段．提出問題:你能從中發現老太太的做法用到了什么樣的物理知識嗎?通過本節課的學習,我們就會明白其中的道理(圖8)．

評價：研究表明幽默能夠使記憶保持率從15%提高到50%．笑的時候,更多血液輸入大腦,同時帶來更多的氧．而中學生很喜歡小品、相聲以及幽默、風趣、搞笑的視頻資料,適當的選取這些影視類的片段,不僅能在歡快的氣氛中“樂中思”、“樂中疑”、“樂中學”,而且體現從生活走向物理的理念．

案例11.課例:冬日里我們最渴望的就是陽光,然而,在挪威的小鎮——尤卡,由于四周環山終日不見陽光,那么小鎮的居民是如何解決這一問題呢?我們來看視頻(圖9)．

圖9

每當秋冬北歐國家都會陷入漫長的黑夜,每天的日照時間只有幾個小時,而挪威小鎮尤卡,由于地處深山每年都是長達5個月的時間見不到陽光．但是昨天小鎮上,放設了3幅巨型的反光鏡,為的就是把陽光請進家門,盡管室外溫度只有7℃,1000多名青年還是聚集在廣場上,他們開著音樂會,曬著日光浴,再打打排球……尤卡的秋天從來沒有這樣歡樂過,這都是因為鎮上多了一個新式武器巨型反光鏡,這個大家伙被豎立在峽谷的最高處,由電腦控制自動調整鏡面追蹤太陽,我們就來模擬一下一天之中3個時空……

評價： 這個情景設置滲入了科學技術社會的觀念,體現了“從生活走向物理,從物理走向社會”和“關注科技的發展”的課程理念．在物理教學中,滲透一些STS或尖端科學技術的動向,會收到出奇制勝的效果,激勵學生勇于探究的科學精神,使之樹立科學的世界觀、人生觀、價值觀．

3.3 模擬的物理情境

所謂模擬的物理情境就是利用多媒體技術,使得一些不能在課堂上做的真實實驗,通過“模擬”的手段生動形象地展示出來,不僅可以實現局部的凸顯,而且可以大大地增強視覺效果．

案例12.課例:我們首先玩一個電子游戲,請看下面的場景．我方轟炸機正在追擊逃離的一艘敵人的軍艦,通過鼠標點擊投彈按鈕可以控制炮彈的發射,下面請同學們在自己的電腦上玩這個游戲,看看誰能擊中敵艦．大家想一想,如何才能擊中敵艦呢?

評價：課上讓學生親自操作課件,可以增加身臨其境的感受,使學生在“玩中思”,“玩中疑”,“玩中學”,進一步激發了學生學習的積極性．

3.4 借助語言創設的物理情境

對于物理學史上的一些事件,或者不能做實驗又不便于摸擬的事件,或者學生較為熟悉的事件等,教師可以通過具有啟發性的語言,使學生構思出一個語言表述的情境,從中發現并提出要探究的問題．

案例13.課例:同學們,上課前,老師先給大家講個故事《北極驚魂》．一支探險隊正在北極的科考中,大家有說有笑．突然,冰層斷了,大家來不及任何反應,紛紛掉進了冰冷的海水中．等爬上來才發現,行李全都沉入了海底,隨身攜帶的物品都濕了,天寒地凍,沒有東西可以取火．大家相互圍坐,相互取暖．可隨著時間的推移,大家感到死亡的恐懼,這時候一個聰明的探險隊員,利用所學的物理知識,找了一塊大小合適的冰,用體溫慢慢把它磨成了一個特殊的形狀,然后把這塊特殊形狀的冰正對著太陽,調整到了一個合適的位置,利用太陽的能量獲取了火種．這位探險隊員將冰磨成了怎樣的形狀?又將它放到了一個怎樣的位置?居然可以利用通過冰塊的太陽光,來獲取火種呢?今天我們來學習透鏡的內容之后,相信大家就會明白其中的道理.關于透鏡,同學們都知道些什么?

評價：由于初中生的年齡特點,他們對一些寓意深刻的名人軼事、新奇神秘的物理故事、科學家小傳以及與教材有關的傳說、成語及自編故事都非常感興趣．因此教師可以適當的結合一些故事創設問題情境,這樣便于激發學生的學習積極性,讓學生在短時間內快速集中注意力．

借助神奇驚奇的歷史故事讓學生在“心理安全”和“心理自由”的條件下,獲得最優的表現與發展．

創設情境是建構主義理論的四大要素之一,課堂教學中創設適宜的物理情境不僅可以激發學生的學習動機,還可以加深學生對知識的理解和建構．本文結合課堂教學中的案例說明了情境創設與問題有效性的意義,分析了情境創設與問題有效性的4種形式,希望對教師們在課堂教學中創設適宜的物理情境具有一定的借鑒價值．

1 馮衛東，王亦晴.情境教學策略[M]. 北京:北京師范大學出版社,2010.

2 張憲魁. 新課程中學物理教法與實驗技能視頻教程[M/CD]. 北京:開明文教音像出版社,2007.

2016-12-31)