淺談初中物理探究實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題設(shè)計(jì)

王志超

摘要：提出與物理概念相關(guān)的問(wèn)題，對(duì)科學(xué)探究具有十分重要意義。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，科學(xué)探究便無(wú)從談起，同時(shí)科學(xué)探究過(guò)程是圍繞著所探究的問(wèn)題展開的，正是由于有了明確、具體的問(wèn)題，才能使探究過(guò)程具有明確的方向，使探究能沿著合理的假設(shè)一步一步走下去。問(wèn)題是物理實(shí)驗(yàn)各個(gè)探究環(huán)節(jié)的核心。

關(guān)鍵詞：初中物理； 探究實(shí)驗(yàn) ；問(wèn)題設(shè)計(jì)

隨著教學(xué)理念的發(fā)展，物理教育不在局限于讓學(xué)生知道和掌握物理知識(shí)技能，更要求在教學(xué)的同時(shí)注重學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生經(jīng)歷物理知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程，物理探究式實(shí)驗(yàn)則受到關(guān)注，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，向探究式實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變的教學(xué)模式逐漸成為一種趨勢(shì)。物理實(shí)驗(yàn)探究的關(guān)鍵是要從日常生活、自然現(xiàn)象或教師設(shè)置的問(wèn)題情境中提出與物理概念相關(guān)的問(wèn)題，問(wèn)題的生成對(duì)探究才具有重要意義。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，科學(xué)探究便無(wú)從談起。問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)探究的核心，科學(xué)探究過(guò)程是圍繞著所探究的問(wèn)題展開的，有了明確、具體的問(wèn)題，才能使探究過(guò)程具有明確的方向，使探究能沿著合理的假設(shè)一步一步走下去，從而得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。就如何做好物理教學(xué)中探究實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題設(shè)計(jì)，筆者淺談一些見解與做法。

一、創(chuàng)設(shè)情境生成問(wèn)題，激發(fā)探究欲

1、從生活實(shí)際入手，提出問(wèn)題喚起學(xué)生探究的欲望

在學(xué)習(xí)《壓力和壓強(qiáng)》一節(jié)時(shí)，教師通過(guò)課件創(chuàng)設(shè)情境，展示兩個(gè)體重看起來(lái)差不多的女士在河邊散步，穿高跟鞋的對(duì)濕地的壓痕明顯比穿平跟鞋的壓痕深。教師提問(wèn)：“對(duì)此，你能提出一個(gè)什么問(wèn)題？”

獲得新發(fā)現(xiàn)→用問(wèn)題表達(dá)發(fā)現(xiàn)→形成科學(xué)問(wèn)題。

獲得新發(fā)現(xiàn)：高跟鞋比平跟鞋對(duì)濕地的壓痕深

用問(wèn)題表達(dá)發(fā)現(xiàn)：為什么高跟鞋的壓痕比平跟鞋深？

形成科學(xué)問(wèn)題：力對(duì)物體的破壞作用和受力面積有什么關(guān)系？

通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)的手段，有效點(diǎn)燃學(xué)生質(zhì)疑形成問(wèn)題的熱情. 又如在學(xué)習(xí)平面鏡成像原理的時(shí)候，教師可以為學(xué)生展現(xiàn)一段照鏡子的視頻，在視頻中，當(dāng)人與鏡子距離較遠(yuǎn)的時(shí)候，鏡子中的像也會(huì)逐漸遠(yuǎn)離平面鏡。通過(guò)這個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中的情境來(lái)引發(fā)學(xué)生思考：首先，平面鏡成像大小情況與物大小情況之間的關(guān)系？其次，像位置處于平面鏡具體哪個(gè)位置？在對(duì)上述觀察的過(guò)程中，一些相對(duì)細(xì)心的學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，物體逐漸遠(yuǎn)離平面鏡的時(shí)候，像變小了，進(jìn)而質(zhì)疑，像大小是不是隨著物體距離平面鏡的遠(yuǎn)近而不斷變化呢？針對(duì)現(xiàn)象，抓住學(xué)生的好奇，引導(dǎo)讓學(xué)生提出一系列相關(guān)問(wèn)題，展開討論，引起學(xué)生的思考興趣，同時(shí)喚起他們探究的欲望。

2、從課堂小實(shí)驗(yàn)入手，提出問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的探究興趣

如在講授大氣壓一節(jié)時(shí)，在裝滿水的杯子上用一張硬紙片蓋住并倒過(guò)來(lái)，學(xué)生觀察到水并不流出來(lái)，紙片也不下落。提出問(wèn)題：為什么這么輕的紙片能托住杯中的水而不流下來(lái)？是什么支撐紙片，通過(guò)討論分析只有空氣，從而讓學(xué)生確信大氣壓的存在，就能使他們對(duì)本節(jié)課的知識(shí)感興趣、學(xué)生就想做一做，印象深刻、容易理解、記憶得牢固。實(shí)踐證明，老師創(chuàng)造條件演示好實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出問(wèn)題，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們的注意力時(shí)間得以延長(zhǎng)。

3、從科學(xué)史料入手，提出問(wèn)題引出課題

新課的引入最主要在于生動(dòng)活潑，引人入勝，有助于啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維。無(wú)論采取何種形式，課題引入必須做到新穎別致，貼近學(xué)生，緊扣課題。如在講授密度一節(jié)時(shí)，講述阿基米德洗澡的故事，提出為什么阿基米德看到水往外溢出，同時(shí)感到身體被輕輕托起，忽然靈感一現(xiàn)知道如何來(lái)確定王冠是真是假的方法。適時(shí)適當(dāng)應(yīng)用史料，生動(dòng)講述科學(xué)家的“有趣故事”，也是增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的好方法。

二、啟發(fā)營(yíng)造氛圍，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與提出問(wèn)題，

在教學(xué)中由于多種原因，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與提出問(wèn)題上有相當(dāng)大的困難。為了引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與提出問(wèn)題，以多種策略，營(yíng)造輕松和諧的氛圍，促使學(xué)生思維活躍，萌發(fā)問(wèn)題靈感。

1.向?qū)W生進(jìn)行提出問(wèn)題重要性的價(jià)值觀教育

愛因斯坦說(shuō)過(guò)：“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。”因?yàn)榻鉀Q問(wèn)題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問(wèn)題、新的可能性，從新的角度去看問(wèn)題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。

2.創(chuàng)設(shè)民主的、沒(méi)有壓力的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與提出問(wèn)題的學(xué)習(xí)情境

傳統(tǒng)教學(xué)中，物理問(wèn)題幾乎都是教師和教科書直接提出，學(xué)生很少有提出問(wèn)題的機(jī)會(huì)。為了改變這一狀況，教師創(chuàng)設(shè)物理問(wèn)題情境，讓學(xué)生在觀察和體驗(yàn)后有所發(fā)現(xiàn)、有所聯(lián)想，萌發(fā)出科學(xué)問(wèn)題。例如讓學(xué)生觀察或操作一些富含物理問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)，講一些物理學(xué)史或物理事件，展示一些問(wèn)題情境豐富的音像資料。在引導(dǎo)探究過(guò)程中，教師不必馬上告訴其中的問(wèn)題所在，而只是提出探究任務(wù)與思考的方向，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)矛盾與問(wèn)題。其引導(dǎo)語(yǔ)往往不是“為什么……”，而是“你發(fā)現(xiàn)了什么值得注意的問(wèn)題？”“你發(fā)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程有哪些變量？可能有什么規(guī)律？”“讓我們一起討論一下探究什么？怎樣探究？”“對(duì)于這個(gè)課題，誰(shuí)還有什么好的主意？”“誰(shuí)能對(duì)這件事提出一些新疑問(wèn)與新看法？”等等。

3.要給學(xué)生足夠的思考與討論時(shí)間，發(fā)現(xiàn)與表述物理問(wèn)題

學(xué)生很少提出問(wèn)題，往往是因?yàn)榻處熍禄〞r(shí)間，怕完不成課堂任務(wù)，沒(méi)有留給學(xué)生思考的時(shí)間。如能多思必能多問(wèn)。如在進(jìn)行大氣壓強(qiáng)教學(xué)時(shí)，教師提出問(wèn)題：“大氣對(duì)我們周圍物體是否有壓強(qiáng)？”然后做紙片托水杯的實(shí)驗(yàn)，這時(shí)教師不急于講解，而是問(wèn)學(xué)生：“你們發(fā)現(xiàn)了什么問(wèn)題？”一名學(xué)生提出：“水杯不夠深，杯再深些，紙片就托不住水了。”于是教師用量筒做上述實(shí)驗(yàn)，水仍不掉下。有的學(xué)生提出要求：用很長(zhǎng)的量筒做實(shí)驗(yàn)試試看。教師不怕費(fèi)時(shí)間，用1米長(zhǎng)一端封口的玻璃管做此實(shí)驗(yàn)，水仍未流出，學(xué)生驚呼：大氣的壓強(qiáng)真大呀！然后教師提出：如果用密度特大的水銀做實(shí)驗(yàn)就不同了，再介紹托里拆利實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生經(jīng)歷了一次提出問(wèn)題的探究過(guò)程。

三、設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈接，形成實(shí)驗(yàn)探究思路endprint

創(chuàng)設(shè)相對(duì)開放的有序的問(wèn)題鏈，使學(xué)生感覺(jué)親切，有話可說(shuō)，并促成從最初的想法發(fā)展到較為完善的實(shí)驗(yàn)思路，明確這個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要控制的變量，有序引導(dǎo)推理，將學(xué)生的思維不斷激發(fā)，并意識(shí)到學(xué)習(xí)活動(dòng)的意義指向，使學(xué)習(xí)目標(biāo)成為一種有力的探究動(dòng)機(jī)。步步引向深入，嚴(yán)謹(jǐn)有序，使后續(xù)的探究活動(dòng)變得水到渠成。

在講授《影響電磁鐵磁性的強(qiáng)弱的因素》一節(jié)時(shí)，在學(xué)生猜想與假設(shè)之前，老師先作引導(dǎo)：如果改變通過(guò)電磁鐵的電流或者改變電磁鐵的匝數(shù)，它的磁性強(qiáng)弱會(huì)改變嗎？

學(xué)生相互議論：假設(shè)通過(guò)電磁鐵的電流由1A增加到2A，電磁鐵的磁性會(huì)怎樣？

如果電磁鐵的電流不變，線圈由100匝增加到200匝，它的磁性又會(huì)怎樣？

推理得出電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，通過(guò)的電流越大，電磁鐵的磁性將越強(qiáng)的假設(shè)之后，通過(guò)邏輯思維，很容易分析出實(shí)驗(yàn)需解決的問(wèn)題有三個(gè)：怎樣比較磁性強(qiáng)弱，怎樣改變和測(cè)量電流，怎樣改變線圈匝數(shù)。這時(shí)就可以發(fā)動(dòng)學(xué)生來(lái)討論解決這些問(wèn)題的方法。

怎樣測(cè)量電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？

學(xué)生A：看它能吸起多少根大頭針或小鐵釘。

學(xué)生B：看它能吸起多少鐵屑（用天平稱）。

學(xué)生C：看它對(duì)某一鐵塊的吸引力（用彈簧測(cè)力計(jì)把被電磁鐵吸住的鐵塊拉開時(shí)彈簧計(jì)的讀數(shù)）有多大。

怎樣改變和測(cè)量通過(guò)電磁鐵線圈的電流？

學(xué)生D：用滑動(dòng)變阻器改變線圈中的電流，用電流表測(cè)量電流的大小。

學(xué)生E：用增減電池來(lái)改變線圈中的電流，用串聯(lián)小燈泡的亮度來(lái)比較電流的大小。

怎樣改變電磁鐵線圈的匝數(shù)？

學(xué)生F：使用中間有抽頭、能改變線圈匝數(shù)的現(xiàn)成電磁鐵產(chǎn)品。

學(xué)生G：臨時(shí)制作電磁鐵線圈，邊實(shí)驗(yàn)、邊繞制。

通過(guò)系列的問(wèn)題導(dǎo)學(xué)，讓學(xué)生在問(wèn)題討論、分析中思維能力、語(yǔ)言表達(dá)能力得到較好的訓(xùn)練，同時(shí)理清了思路，弄清研究問(wèn)題如何確定變量、怎樣控制變量、如何進(jìn)行操作等，使探究活動(dòng)的方法更明確、思路更清晰、過(guò)程更科學(xué)。加深對(duì)控制變量、設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則的理解。

總之，問(wèn)題主導(dǎo)著物理實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的全過(guò)程，明確、具體的問(wèn)題，使探究活動(dòng)有明確的方向，使探究活動(dòng)能沿著合理程序進(jìn)行下去。通過(guò)設(shè)疑、質(zhì)疑、解惑來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，讓學(xué)生帶著精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題去體驗(yàn)感悟科學(xué)探究的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的原理、方法和步驟，逐步培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和探究能力。

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（ 作者單位：甘肅省天水市武山縣城關(guān)初級(jí)中學(xué) 741300 ）endprint