車宗衡
【內容摘要】科學探究能力是學生走向社會,終生發展的必備能力,而發現問題的能力又是進行科學探究的首要能力,發現問題的基礎是讓學生面臨含有問題的情境的基礎上,分析了創設問題情境的意義,得出“利用差異性實驗創設情境”,“利用日常生活經驗創設情境”,“利用定性實驗展示科學發現過程創設情境”,“利用課后小實驗創設情境”,“利用知識相互聯系創設情境”等5個問題情境創設策略,并結合案例對這些策略的運用進行了說明。
【關鍵詞】初中物理? 創設情境? 發現問題? 情境教學
科學探究能力是學生走向社會,終生發展的必備能力。而發現問題的能力又是進行科學探究的重要和首要能力。中國教育普遍存在一個問題——問題意識的缺失①。
一、創設發現問題情境的理論基礎
情景中的“情”指的是夠使人產生情感的變化,“境”就是值一種環境。我們可以這樣定義教學情景:教師所預設的,能夠刺激學生思維或情感發生變化的求知環境。
教育心理學家馮忠良指出:“所謂問題情境,是一種對學習者來說有一定難度的學習情境,它所包含的學習內容,學習者部分了解,但又不能完全了解。學習者感到要完成這樣的學習任務既不會輕而易舉,也不是毫無可能。”問題情境是對學習主體而言的,它代表了學習情境和學習者的相互作用,而不是獨立于學習者之外的完全客觀的情境②。
其中,所謂學生發現或提出的問題不是指嚴格的科學史上沒有提出過的問題,而是讓學生根據自己的認知程度提出與自己的認知有沖突的問題。目的是為了讓學生對現有認知結構和方式進行反思,鍛煉自己發現和提出問題的能力,為長期的學習、生活和工作做認知上和能力上的準備工作。
二、創設發現問題情境的策略
1.利用差異性實驗創設情境
所謂的差異性實驗是指現象明顯且出人意外的、與學生學習的常識或認知或有沖突的一系列實驗。當實驗的現象與學生的預期發生明顯矛盾時,便能夠引起學生強烈的認知沖突,從而提出問題③。
在中學物理教學中,有許多常用的簡易實驗,如“對著漏斗下的乒乓球吹氣,球吹不掉”的實驗。在教學中,這樣的一類可以吸引學生眼球的實驗,就比較適合采用差異性實驗方法。優勢在于強烈的感官沖擊力,激發求知欲。
差異性實驗是最直觀、最有效的途徑。但是在差異性實驗中,要提供給學生充分的時間去思考、討論、組織語言和建構問題,要給予充分時間消化感官沖擊,然后提出基于差異性實驗現象的問題。
2.利用日常生活經驗創設情境
著名教育家陶行知提倡“生活即教育”,在生活中存在著大量的值得發現的物理問題,學生在日常生活中有一定的情感基礎,根據學生的這種心理特點,可以取得很好的發現問題的效果,從而可以大大激發學生的問題意識。
在生活中,用杠桿可以撬動較重的石塊等,這一類在生活中運用廣泛、方便日常生活的物理知識,教學中便可以利用它們來創設情境,讓學生思考生活經驗中的物理原理。其優勢在于學生在生活中有較好的主觀感受,和生活聯系密切,易于理解。
有些生活經驗可能有悖于實驗現象,教師應該注意解釋。學生觀察生活的能力不同,提出問題的能力也不同。
3.利用定性實驗展示科學發現過程創設情境
物理教學中,很多重要知識點往往以確切的數據定量描述結論,我們只要適當加以設計都可以先做定性實驗創設發現問題的情境。但是應當指出的是,定性研究并不是嚴格意義上的科學研究,更多注重學生感官和既定的結果。
例如光的折射定律實驗,動量守恒定律實驗,像這樣一類在教學中需要比較精確地獲得實驗數據,并作實驗分析的物理學知識,大多數應該進行定性實驗讓學生大致了解實驗內容。這可以增加學生對物理研究方法和過程的了解,提高科學素養,提高發現問題的能力。
不可拘泥于實驗的“既定”過程,而要根據課程需要合理加工、選擇、利用,讓學生根據自己的猜想勇于動手。
4.利用課后小實驗創設情境
物理學科的課后作業不僅指的是書面傳統作業,還應包括課后小實驗、小制作、社區服務、社會調查等。
在日常生活中,例如紙鍋燒水、液體內部壓強大小等既有趣味、取材又簡單的物理小實驗,便可以留作課后作業讓學生完成。優勢在于節約了課上時間,又可以讓學生把物理知識運用于生活,鍛煉了從生活中發現問題的能力,引導學生關注科學對于社會和個人的影響。
需要注意的是,采用這種策略,學生作業完成的程度不易于檢測,應以鼓勵為主,保持學生的探究興趣。
5.利用新舊知識的關聯創設情境
初中物理主要由力、熱、光、電、聲等基本部分組成,知識的聯系性也應該是物理教學創設發現問題情境的切入點。教學中可以利用物理知識的聯系來引導學生對新的知識進行分析推理,以發現并提出問題。
例如,學習了“電流的磁效應”后,可以引導學生逆向聯想,注重電與磁之間的聯系,讓他們自主提出“既然電流能產生磁場,那么,磁場能否逆向產生電流呢”的問題。這樣一類和舊知識有關聯的物理問題,利用舊知識創設情境可以鍛煉學生的思維敏捷性。
利用新舊知識的關聯創設問題情境,應當培養學生的聯想、逆向思維的能力以及構建知識網絡的能力。
【注釋】
① 何之瑜. 高中物理問題情境的設計[J]. 赤峰學院學報,2011,3(7):117.
② 陳黎明. 如何創設有效的物理問題情境[J]. 教海探索,2009(2):142.
③ 朱鐵成. 物理教學發現問題情境的創設[J]. 課程·教材·教法,2005(9):25.