亦思亦練培養學生物理問題意識①

2019-04-09 05:28:56

物理之友 2019年3期

(1. 江蘇省泰興市第三高級中學，江蘇泰興 225400；2. 江蘇省泰興市教師發展中心，江蘇泰興 225400)

建構主義理論認為：學習的過程是學習者在教師的幫助下，對自己已有的知識經驗在新的情境、新的任務以及新的知識中重新建構的過程，學生圍繞著一定的情境發現問題，自主探索，互相合作，不斷提高自己的認知能力。教師要在課堂上充分利用各種教學資源，如教材、多媒體、生活實例等，創設一定的物理情境，讓學生在觀察、探究、實踐、討論中自主發現問題，產生疑問，即教師要“引疑”，并讓學生在教師的引導下科學思考，積極實踐，在發現問題、解決問題中提升學科核心素養。

1 基于教材進行思練，提升學生的問題意識

教材是學生學習新知識的重要途徑，物理教材系統地向學生展示了物理概念、規律建立的過程及應用，教材用得好可使學生在建構知識體系、提升核心素養方面起到事半功倍的效果。如何利用教材為學生的知識建構創設情境，有效“引疑”，培養其問題意識？筆者提出以下建議，供同行參考。

1.1 妙用教材插圖，激發問題意識

教材插圖是編者為了直觀形象向學習者傳遞教育信息而編制的圖片、照片、圖表，插圖可以幫助學生形成直觀感性認知，對理解知識，探究問題都有促進和啟發的作用。根據功能分類，教材中的插圖可以分為以下類型。

(1) 漫畫激趣型。漫畫型插圖一般都具有一定的夸張性，能有效刺激學生的視覺，很好地吸引學生的注意力，教師要及時引導學生思維，并針對漫畫所描述的情境設練，亦思亦練，既提高了課堂教學的趣味性，也能培養學生的問題意識。如教科版高中物理必修2第22頁的鬧鐘和手表之爭，透過漫畫所描述的表象，教師要適時導思：為何有此之爭？引導學生從方法的角度正確選擇評判的標準，探究其本質，即角速度與線速度在描述物體運動快慢方面的異同和聯系。

(2) 聯系生活型。物理與生活聯系密切，學生限于觀察條件或者生活經歷等，對生活中的物理現象不可能都有清晰的感性認知或者親身體驗。如教科版高中物理必修2第13頁的籃球運動的軌跡圖，在實際的生活中籃球運動軌跡不可能完全呈現在學生的視覺中，根據插圖，教師適時導思：軌跡的形狀像什么？運用科學思維建立模型，忽略阻力，將籃球抽象為質點。進而進行方法指導，利用數學工具解決物理問題。通過思考和練習，既能提升學生對生活中物理知識的關注度，又能培養學生發現問題的意識。

(3) 實物再現型。這類插圖主要用在展示實驗器材以及課堂上無法演示的大型物體上，如教科版高中物理必修2第27頁探究向心力的大小與質量、角速度和半徑的關系實驗裝置和20頁的摩天輪等，這類插圖可以幫助學生建立理論與實際的聯系，讓實驗情境或生活景象在腦中重現，教師根據插圖適時引導思、指導練，可以讓學生總結實驗中的思想方法，可以讓學生設想(沒有坐過的)坐摩天輪的感覺，并和有過親身經歷的學生交流，最后通過理論探討為什么會有這種感覺(超重和失重)。這樣可以讓插圖發揮出最大的功能，有助于學生對新、舊知識的重新建構，激發學生的探究興趣，提高學生的觀察與思考能力，促進問題意識的形成。

(4) 建模學習型。物理概念和規律來源于實踐又高于實踐，因為它具有一定的普遍性和概括性。從生活或實踐的現象中抽象出概念或總結出規律，需要學生能抓住事物或現象的本質，建立物理模型，進行科學思維。這類插圖形象描繪出物理學家發現規律、探尋真理的思維過程，為學生問題意識的養成創設情境，教師及時引疑導思，幫助學生再現問題情境，通過合作交流、討論，促成問題的生成。如針對教科版高中物理必修1第30頁的伽利略外推實驗示意圖，可以讓學生觀察圖示，思考其中蘊含的科學思維方法：由一般到特殊。

1.2 深挖“問題與交流”欄目的教學功能，多元化培養學生的問題意識

教科版高中物理“討論與交流”欄目的教學功能基于學生自主學習、自主探究、合作學習而設計，問題設計由淺入深，緊扣學習目標。教師是課堂教學的組織者，同時也是學生學習的合作者、探究的伙伴、問題生成的引導者。教師合理利用教材提出的問題，適當點撥，以問題為基線促成學生問題意識的養成，引導學生運用科學方法多維思考，通過自主思考、小組討論、合作探究等形式，形成對物理知識的再認知，在師生、生生合作中多元培養學生的問題意識，讓學生成為學習的主人。

教師在利用教材中“討論與交流”欄目引導學生形成問題意識的過程中，要注意切入時機，有的問題可以在課前預習中讓學生通過觀察與思考完成，有的問題需要在整節內容學完、學生對主要知識有了一定的認知后，才能引導學生進一步思考，達成對問題認識的深化。如針對教科版高中物理必修2第45頁“討論與交流”問題1，教師可以引導學生思考：蘋果如果具有一定的初速度，是不是一定會落向地面呢？啟迪學生的發散思維，同時也讓學生帶著問題學習后續知識，讓問題成為學生學習的動力。

2 基于“錯題”進行思練，提升學生自主思辨問題的意識

學生在學習物理知識的過程中，由于對物理情境認識不到位、對物理規律理解不透徹等因素，可能在應用規律解決問題的過程中出現各種各樣的錯誤。不同的學生由于認知水平和理解能力的差異，可能出現不同的錯誤。教師要重視這種差異性，要根據學生的認知心理特點及思維水平找準切入點，巧妙“引疑”，即針對“錯題”，利用現代教育技術建立“錯題”檔案，按照“錯題”錯誤原因進行分類，并逐一拋出問題，讓學生分組討論。

圖1

例1：如圖1所示，A、B質量均為m，疊放在輕質彈簧上(彈簧下端固定在地面上)，對A施加一豎直向下、大小為F(F>2mg)的力，將彈簧再壓縮一段距離(彈簧始終處于彈性限度內)而處于平衡狀態，現突然撤去力F，設兩物體向上運動過程中A、B間的相互作用力大小為FN，重力加速度為g，則關于FN的說法正確的是( )。

C. 兩物體A、B的速度最大時，FN=mg

D. 彈簧恢復原長時，FN=mg

學生由于對牛頓第二定律的瞬時性和彈簧彈力作用的特點理解不透，即概念不清，錯選了A或D，教師可以先拋出問題：A、B兩個物體有沒有慣性？由于慣性，當力F撤掉瞬間彈簧長度變不變？彈簧恢復原長時A、B整體的加速度是多大？方向如何？在問題的引導下，引導學生思考。

在進行學生分組時教師作為主導者的作用應得到充分體現，要有意識地將錯誤原因不同的學生、認知能力和水平不同的學生分在同一組，這樣就能讓學生在相互討論中相互促進，在相互糾錯中找到信心，激發探究興趣，改變過去錯題由教師一人講，學生全盤照收的課堂模式，讓知識的學習過程從單向傳輸變為多向互動，教師只是引導思考，并提供合適的實踐機會，讓學生成為學習的主體和課堂的主人，學生也會更加專注。

當然，這種引疑、導思、踐行、以糾錯促進學生自主思辨的形式適合階段糾錯，不宜每節課都使用。

3 基于生活進行思練，培養學生的問題意識

物理與生活聯系緊密，任何一個物理規律的發現都離不開對現象的觀察、透過現象對本質的思考。培養學生關注身邊的物理現象，科學分析，去偽存真，挖掘生活表象中蘊含的物理規律，是培養學生問題意識、提升學科核心素養的重要途徑。教師要緊扣教學內容設置實踐任務，比如學習摩擦力時，可以讓學生調查、探究身邊與摩擦力有關的人和事，形成科研小報告。師生可以一起完成一些科技小制作，讓學生體驗實踐的快樂，通過實踐活動，讓學生感受到物理與生活的緊密聯系，從而培養學生在生活中發現問題的能力。教師可以用身邊的現成材料做一些隨堂小實驗，讓學生觀察與思考，探究其本質。如在學習自由落體運動時，探究落體運動快慢是否與物體質量有關，就可以用同一張紙做兩次實驗，一次是平整釋放，一次是揉成一團釋放，通過對比實驗說明物體下落快慢與質量無關。

教師要善于用生活中的例子，如讓學生觀察火鍋店怎么多數沒有了“火”，現在的火鍋店怎么不用砂鍋了？在學生觀察、思考、討論的基礎上，引導學生“思”，并通過對比實驗(金屬鍋和砂鍋放在電磁爐上燒水)，指導學生的實踐，提升學生對生活的關注度，從物理的視角看待生活中的現象，多思考，善觀察，從而提升問題意識，并能積極解決問題。