于紅濤
摘要:問題驅動教學是一種高效的教學方法,在這種教學方法中問題鏈的創設是至關重要的。問題鏈中包括核心問題和相關子問題。本文以牛頓第三定律為例,從三個方面淺談子問題的創設,以及各個問題之間的關系。
關鍵詞:問題驅動;子問題;核心問題;高效課堂
“問題驅動高效課堂”是指老師在備課過程中,以教學內容為基礎,精心創設問題情景,在教學實踐中,以問題情景為引導,層層遞進的開展課堂教學活動,學生通過解決一個個問題情境構建自己的物理知識網絡的高效課堂。
本學期按照學校的課改要求,我一直積極探索如何高效開展“問題驅動高效課堂”。在學校開展的“問題驅動高效課堂”展示活動中,我創設了5個核心問題,14個子問題,由這些問題組成了一個環環相扣的問題鏈。通過備課、上課、評課和課后反思,我對這些問題情景進行了梳理和拓展。在應用“問題驅動”時,好的核心問題與子問題才能有效的將學生引入問題中,激發學生解決問題的欲望,同時幫助學生在解決問題中形成自己的思考,培養學生科學思維和科學探究的能力。
下面以《牛頓第三定律》為例,淺談自己的一些思考
1.利用學生生活,創設問題
生活情景1:播放一段開會鼓掌的視頻,視頻放完后讓學生鼓掌感覺雙手的關鍵
子問題1:鼓掌稍微大力點,為什么兩只手都有痛的感覺?
子問題2:鼓掌時,左手受力,施力物體是哪只手?受力物體是哪只手?右手受力時,施力物體是?受力物體是?
核心問題1:什么是作用力與反作用力?
從生活情景和學生的體驗引入課堂,激發學生的學習興趣,提出兩個子問題訓練學生觀察和分析能力。根據學生現有的知識,兩個子問題學生可以輕松的分析。學生在分析了這兩個問題后,老師順勢引導學生總結出核心問題。學生建立了作用了反作用力概念后,再列舉幾個例子,加以鞏固。
生活情景2:成語“以卵擊石”是指拿蛋去碰石頭。比喻不自量力,自取滅亡。
子問題3:試分析“以卵擊石”成語中的作用力與反作用力?
子問題4:那么是否蛋對石頭的力小于石頭對蛋的力?
子問題3是對核心問題1的再鞏固,學生在建立了作用力反作用力的概念后,能容易的回答這個問題。學生在分析子問題4時會出現很多結果,絕大多數學生直觀認為雞蛋對石頭的力小于石頭對雞蛋的力。這時老師不用急著糾正,而是將這個問題作為一個存疑,引導學生下一步的思索。
2.利用學生實驗,創設問題
物理是一門實驗科學,在教學中離不開實驗。在高中教學常有演示實驗和學生實驗。演示實驗由老師設問,由老師操作,常常用來解決一些比較簡單的問題,不利于點燃學生求知的欲望。在分組實驗中,老師有意識地將實驗有機地融入到新課的教學進程之中,發揮出實驗活動在教學中的動力作用,促進學生通過小組實驗的方式對物理知識進行探究,能夠讓學生在實驗中發現問題,分析問題,驗證猜想,培養他們的科學分析的能力。
在探究作用力反作用力關系的實驗中每組提供兩個彈簧測力計、兩根橡皮條、兩根竹簽。
子問題5:要探究作用力反作用力大小關系應該選擇哪些器材?為什么?
子問題6:選擇好了器材怎么操作才能探究作用力反作用力大小關系?
子問題7:是不是各個方向上得出的大小關系都一樣的?
核心問題2:作用力反作用力大小關系
子問題8:要探究作用力反作用力方向關系應該選擇哪些器材?為什么?
子問題9:如果選擇兩根竹簽能不能探究它們方向關系?
子問題10:如果選擇兩根竹簽,A竹簽給B竹簽的力受力物體是?B竹簽給A竹簽的力受力物體是?
子問題11:如果選擇兩根橡皮筋能不能探究它們方向關系?能不能驗證作用力反作用力在一條直線上?
核心問題3:作用力反作用力方向關系,他們受力物體關系
核心問題4:牛頓第三定律
問題5-7先沿水平各個方向向兩邊拉彈簧測力計,觀察兩個彈簧測力計示數變化。這時學生觀察到兩個示數總是相等(如圖1)。再沿傾斜方向向兩邊拉彈簧測力計,這時學生會發現示數并不相等,形成生成問題(如圖2)。教師讓學生思考2分鐘,請學生回答,在教師引導下,分析出不相等的原因。問題9-10兩只手向內擠壓竹簽,觀察竹簽的形變,可以直觀的分析出作用力反作用力的方向關系。通過判斷兩竹簽之間的力的受力施力物體,讓學生發現作用力反作用力是作用在兩個物體之上(如圖3)。問題11向兩邊拉橡皮筋也可以分析出作用力反作用力的方向關系(如圖4)。將兩個橡皮筋系在一起向兩邊拉,可以觀察到,不論在那個方西兩個橡皮筋之間的作用力始終在一條直線上(如圖5、6)。問題5-11的創設是具有開放性的。學生選擇實驗器材、設計實驗方法、進行實驗,分析實驗結果,探究了一個問題自然過渡到下一個問題,圍繞核心問題2-4層層展開。
3.利用知識遷移,創設問題
物理知識的遷移,是把已經掌握的知識,通過知識內在的聯系,把原知識深化、拓展:即學習中發現相似知識到分析它們的區別到內化成自己的知識網絡。知識的遷移也是問題的遷移,分析解決問題的過程中,會出現同一知識點的不同問題,也會出現不同知識點的相似問題。學生只有掌握了遷移的本領,才能區分問題,才能抓住問題的本質。知識的遷移也會產生有價值可以引出新知識的問題。比如:拉力作用下小球在豎直平面內做圓周運動的知識點可以遷移到豎直光滑圓軌道的問題中,也可以遷移到帶點粒子在電場中的圓周運動問題中。在研究作用力反作用力與平衡力的區別時,應用知識的遷移創設問題情境。
問題情景:如右圖靜止在水平桌面上的水瓶
子問題12:以瓶子為研究對象,瓶子受什么力?這兩個力受力物體是?這兩個力什么關系?這兩個力可以相互抵消嗎?
子問題13:桌子給瓶子的力反作用力是?這兩個力受力物體是?這兩個力什么關系?這兩個力可以相互抵消嗎?
子問題14:瓶子受到的重力反作用力是?
核心問題5:一對平衡力和作用力反作用力的區別
問題12-14學生在已經掌握平衡力的基礎上,通過認真分析與對比,就可以把平衡力遷移到作用力反作用力,在遷移的過程中就可以發現兩者的不同。
4.核心問題的界定
核心問題是指教學的本質,能統攝學科基本知識,貫穿探究的整個過程,是物理知識網絡的重要節點,是培養學生物理學科素養的關鍵問題。核心問題應該根據課程目標界定。學生通過高中物理學習,要具有“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“科學態度與責任”這四個方面的核心素養。課程目標和內容是培養核心素養的載體。課程內容中所要求的物理概念、物理規律、物理方法,物理思維都應該界定為核心問題。在課程內容中要求通過實驗探究牛頓運動定律,理解牛頓運動定律,并能解決生活中的有關現象。根據課程目標和內容要求,本節界定了5個核心問題。核心問題1是基本概念,核心問題2、3、4是基本規律,核心問題5是物理思維。
一節課中可能有多個核心問題,核心問題之間應該是遞進關系。如果一個核心問題有多個并列問題,可以將這個核心問題合理拆分成幾個并列問題,但這幾個并列問題應該和其它核心問題是遞進關系。
核心問題是所有問題解決的落腳點。師生應該圍繞核心問題創設可感知、可體驗的子問題。子問題應該服務于核心問題。子問題可以是遞進問題,也可以是并列問題。子問題與核心問題必須有一致的目標,必須有很高的契合度。子問題要激發學生思索,要能引起生成問題。子問題必須創設在物理情景中。學生解決實際問題的能力,往往取決于把情景轉化為物理問題的能力,脫離物理情景的子問題都是無效的。核心問題應該高于物理情景,物理情景是子問題創設的源泉,而核心問題是物理的本原。
總之,如果我們界定好核心問題,創設好子問題,使它們有機的結合在一起,課堂必然是高效的,學生的自主性在問題的引領下發揮的越來越好。
參考文獻:
[1]《普通高中物理課程標準》.人民教育出版社,2007
[2]高中物理“問題驅動課堂”的有效建構[J].物理通報,2016(9)
(廣東省廣州市增城區永和中學 廣東廣州 510000)