問題驅動學習在復習課中的應用①
——以初中物理“浮力”總復習課為例

(江蘇省太倉市浮橋鎮瀏家港中學,江蘇 蘇州 215433)

1 引言

隨著課程改革的不斷深化,對培養學生的思維能力和創新能力提出了更高的要求。學習是從問題開始的,設計有價值的問題是進行有效課堂教學的重要條件和保障,以問題為引導、以問題解決為基本指向的教學理念已為廣大教師所接受。問題驅動學習是一種教師通過創設問題情境,引導學生在解決問題的過程中主動獲取和運用知識的方法。問題驅動學習要求課堂教學活動以問題為線索,立足于問題的解決,通過有層次、有內在邏輯、可擴展、可遷移的問題串來貫穿學習的全過程,幫助學生構建合理的知識體系,提升學生的思維能力。

復習課難上,究其原因一是教學內容缺乏新鮮感,又需要將知識系統化和條理化;二是傳統教學方法比較單一,簡單枯燥的機械記憶和重復刷題,導致教學實效普遍不高。利用問題驅動學習能有效解決這一問題。老師通過創設問題情境,拋出一系列問題,問題之間相互關聯,逐步提升,學生作為“闖關者”,在解決問題獲得成就感的同時,復習、鞏固了所學知識。

2 問題驅動學習的特點

問題驅動學習的關鍵在于問題,問題的設計要求有情境性和體驗性,貼近學生的最近發展區,這樣才能有效激發學生的學習興趣。

2.1 教學目標立足問題的解決

問題驅動學習的核心是問題,教學目標直接指向問題的解決。問題作為教學活動的開端,只有確實存在問題,學生才會有求知欲。教學目標要立足于問題的解決,有目的地提升學生思維品質和學習能力。

2.2 教學內容以問題為載體

將教學內容轉化成系列的“問題”是問題驅動學習的顯著特點和基本要求。教學活動應圍繞問題而展開,重心放在設置問題情境、發現并提出問題、分析和解決問題上。教學內容問題化,既能使課堂教學內容更清晰地呈現,且隱含啟發和探究的特點,又能使教學內容與教學目標更加趨向一致,為增強課堂教學的針對性和實效性提供必要的基礎和現實的可能。

2.3 教學過程以問題為線索

問題驅動學習的過程不是簡單的知識灌輸過程,“問題”是教學的核心,問題解決貫穿整個教學過程。教師設置的一系列問題之間應具有一定邏輯性、程序性和指向性,以問題為線索將教學過程整合起來,引導學生在分析和解決問題的過程中完成知識的建構。

3 復習課中問題驅動學習的實踐

以初中物理“浮力”總復習課為例,由于浮力知識是初二所學內容,初三學生遺忘率較高,引導學生在問題解決的過程中,主動回憶、獲取和運用知識,會比簡單的知識回顧、機械重復訓練能收到更好的復習效果。本節課以生活中常見的乒乓球和小石塊為線索,主要通過以下幾個問題展開復習。

引入:老師將乒乓球和小石塊放到大燒杯中,浸沒在水中后釋放,學生觀察現象。

問題1:乒乓球和小石塊浸沒在水中,放手后受力情況如何?請畫出它們的受力示意圖。

設計意圖:初步喚起學生對浮力知識內容的記憶。學生通過作圖,明確浮力的方向,同時提醒學生注意浮力與重力的大小關系,為后面應用物體的浮沉條件比較浮力與重力的大小作鋪墊。

問題2:你能否快速測出小石塊所受到的浮力?

設計意圖:回憶浮力的測量方法,由學生動手操作,測出小石塊所受浮力大小,復習稱重測浮力的方法及其表達式:F浮=G-G′。

問題3:在探究浮力大小時,同學們做了如圖1所示的實驗。請你根據圖中所標彈簧測力計的示數等信息回答問題:

圖1

(1) 該物體的重力是________N。物體全部浸入水中受到的浮力是________N。物體全部浸入酒精中受到的浮力是________N。

(2) 根據圖丙、丁實驗,可得出浮力的大小與________________有關。

(3) 根據圖________實驗,可得出浮力的大小與排開的液體體積有關。

設計意圖:練習鞏固,加深印象,復習回顧物體所受浮力大小的影響因素。

問題4:利用溢水杯、小燒杯和量筒,你能測出小石塊浸沒在水中時受到的浮力嗎?測得的浮力與利用稱重法測出的是否相同?

設計意圖:對學生提出了一定的要求,學生看到溢水杯,自然而然會想到阿基米德原理,通過回憶學過的知識,運用阿基米德原理實際動手操作，解決新的問題。復習阿基米德原理,表達式為：F浮=G排液,展開式為：F浮=ρ液gV排，同時對阿基米德原理的實驗細節進行回顧復習。

圖2

問題5:一個長方體鐵塊從下表面與液面剛剛接觸處下放至圖2中虛線的位置。能大致反映鐵塊下降過程中所受浮力的大小F與鐵塊下表面浸入液體深度h關系的圖像是( )。

設計意圖:解決物體所受浮力大小與物體在液體中深度的關系這一問題,物體全部浸沒在水中后,雖然浸入深度繼續增大,但V排不變,所受浮力不變，這個問題考查學生對動態變化過程分析的掌握。

問題6:乒乓球是漂浮的,而石塊是下沉的。你覺得它們哪個受到的浮力大?請你算一算乒乓球浸沒在水中時受到的浮力是多大?

設計意圖:此題為拓展題,激發學生思考討論的積極性。由學生設計方案,討論后動手操作,得到結論。實驗中可運用多種測量方法,由學生自行發揮,設計完成實驗。由于實驗中所用小石塊比乒乓球稍大一些,和上面的實驗結果比較發現：石塊所受浮力比乒乓球大,引出下面的問題。

問題7:小石塊所受的浮力比乒乓球大,為什么會下沉?物體的浮與沉與什么因素有關?如圖3所示,比較浮力與重力的大小。

圖3

圖4

設計意圖:初步復習物體的浮沉條件。由于課堂容量有限,物體浮沉條件的應用復習將在下一節課進行,這里僅作初步復習回顧。

問題8:如圖4所示,為測量某種液體的密度,小華用彈簧測力計、量筒、小石塊和細線進行了如下操作:

① 將小石塊浸沒在待測液體中,記下彈簧測力計示數F1和量筒中液面對應的刻度V1;

② 提取出小石塊，讀出量筒中待測液體的體積V2;

③ 將小石塊用細線懸吊在彈簧測力計下,記下測力計示數F2。

(1) 使用彈簧測力計前,應檢查指針是否指在________。

(2) 為了較準確地測量液體的密度,圖中合理的操作順序應為________(填對應字母代號)。

(3) 小石塊浸沒在待測液體中時,排開液體的重為G=________。

(4) 待測液體的密度可表示為ρ液=________________________________。

(5) 小華還算出了小石塊的密度,其表達式為ρ石=________。

設計意圖:問題難度有所提升,通過實驗題,將阿基米德原理和稱重法測浮力放在了一起,學生需要綜合運用前面復習的知識才能解決,進一步復習鞏固所學內容。

4 反思與感悟

問題驅動學習應用于課堂教學實踐,關鍵在于所設計的問題要符合學生當前的認知發展。教師在設計問題鏈時必須瞻前顧后,考慮到能夠承上啟下。首先,必須對學生現有的知識基礎和學習能力有清晰、準確的把握,深入了解學生的現實發展水平。這樣才能設計出適合學生、能夠真正驅動學生學習的問題,以激發學生思維的積極性。同時,教師設計的一系列問題也要有針對性,能夠使學生認清教學活動中的重點與難點,幫助學生更好地開展課堂學習活動。

為了更好地推動問題驅動學習的實施,教師需要為問題配套豐富的活動,在實施前就要預測這些活動的有效性和可操作性。通過豐富的、形式多樣的課堂活動,能有效避免課堂教學的枯燥單調,增加學生的學習興趣和課堂參與度。

在課堂教學過程中,學生才是學習的主體,教師要信任學生,依靠學生,鼓勵學生自主解決問題,引導學生自我探索與反思。很多時候教師并不需要講得太多,只要巧妙地點出所學的知識與提出問題之間的關系,學生就會在解決問題的過程中自發地進行質疑、反思,并找出解決方法。