關于科學探究中問題情境創(chuàng)設的思考.doc

關于科學探究中問題情境創(chuàng)設的思考-科學論文關于科學探究中問題情境創(chuàng)設的思考摘要：我國普通高中物理課程標準（實驗）將“科學探究”列入“課程目標”、“內容標準”和“實施建議”之中?？茖W探究既是物理課程的目標，又是物理課程的重要內容。為使科學探究過程有效進行，問題情境的創(chuàng)設至關重要。本文主要思考科學探究活動中如何創(chuàng)設問題情境。 /關鍵詞：科學探究；問題情境；創(chuàng)設研究 中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）2（S）-0025-3 1 科學探究中創(chuàng)設“問題情境”的意義 愛因斯坦認為：“發(fā)現(xiàn)一個有價值的問題比解決一個問題更重要。發(fā)現(xiàn)一個有價值的問題可能開辟一個新的學科領域。而解決問題只是一些技巧?！笨茖W探究的開端是發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，沒有問題就沒有探究。所以，在科學探究教學活動中教師要讓學生有問題可探，激發(fā)和培養(yǎng)學生的探究興趣。為使學生積極主動地參與到探究活動中去，就要積極為學生創(chuàng)設豐富的問題情景。所謂問題情境就是一種具有一定的困難，需要學生努力克服（尋找到完成任務的途徑、方式），而又在學生能力范圍內（努力可克服）的學習情境。大量的事實發(fā)現(xiàn)，學習的愿望總是在一定的情境中產生，問題性的情境，常常對學生具有強大的吸引力，一個好的問題情境，往往能夠激起學生強烈的問題，發(fā)展其思維能力和創(chuàng)造能力。 創(chuàng)設問題情景。就是要挖掘和創(chuàng)造豐富多彩的學生科學探究的原材料，選取學習和生活中難易適度的物理問題或事物，創(chuàng)設出對學生有意義的問題引發(fā)學生的科學探究，激發(fā)學生積極思維的學習動機，讓學生保持長期的學習物理的興趣，并在解決問題的過程中獲得新知識，領悟學習物理的方法。 在科學探究教學中，教師要通過設立一系列有難度的問題活躍學生的思維，激發(fā)學生的求知欲望，從而營造一種強烈的課堂求知氣氛。要根據(jù)教材內容，根據(jù)學生實際情況，不失時機地結合學生的認知需要，把握各部分的內在聯(lián)系，運用綜合、聯(lián)系、分析、比較的方法，捕捉每個機會，提出發(fā)人深思的問題去創(chuàng)設問題情境。引導學生想象、探討，發(fā)展學生的積極思考。它與問題不同，問題指的是個人不能理解的事物與確定的客觀世界的矛盾。問題與情境是兩個不同的概念，但又有聯(lián)系。問題情境的產生必須依賴于問題。沒有了問題，學生也就不會產生心理困境。因此，問題情境應該具備三要素：第一，新的、未知的事物（目的），這是產生問題情境的核心要素；第二，思維動機（如何達到），即對未知事物的需要；第三，學生的知識能力水平（察覺到問題），包括學生的創(chuàng)造能力和學生已達到的知識水平。 2 科學探究中問題情境的創(chuàng)設方法 科學探究中創(chuàng)設問題的實際情境，方法是非常多樣的，它可以是一個探究性的實驗，一個物理與社會、生活、生產實際聯(lián)系的實踐題，一種直觀形象，一段錄像資料，一個大膽的科學設想，一個學生練習或作業(yè)中的錯誤，一個課本上的疑問，一個學生思維中的矛盾等等。 2.1 利用生活事件與經驗創(chuàng)設問題情境 科學源于生活，利用學生熟悉的實例，聯(lián)系生產和生活實際創(chuàng)設問題情景，或者他們所關心的話題提出問題，創(chuàng)設問題情境，可以使學生感到科學學習的現(xiàn)實意義，認識到科學知識在實際生活中的作用。因此，也就更容易激發(fā)學生的好奇心和興趣。使學生認識到學科學的現(xiàn)實意義，使學生感到學有所得，學有所用。這樣容易激發(fā)學生的愉悅心情，觸發(fā)學生的情感和求知欲，更能提升學生探究學習的興趣。 案例在教學摩擦力一課中探究關于滑動摩擦力大小的影響因素時，可以在上課前布置課前思考題：生活中有哪些現(xiàn)象用到滑動摩擦力，是如何利用和減小滑動摩擦力的？按小組進行總結歸納以便于課上討論和對比。在課上首先讓學生把自己觀察到的現(xiàn)象總結歸類： 增大滑動摩擦力如使接觸面更粗糙，接觸面積大，壓力大等等；減小滑動摩擦力如使接觸面更光滑，接觸面積小，壓力小等等。 在學生討論后利用提供的實驗器材來進一步驗證，怎樣選擇實驗器材？怎樣測量滑動摩擦力？最優(yōu)實驗方案是什么？滑動摩擦力與正壓力的關系如何？等等問題都可以讓學生積極探討，然后根據(jù)各組實驗結論總結。 平時教學中如果能經常聯(lián)系學生熟悉的生活實際創(chuàng)設問題情境，不僅能充分激發(fā)學生的興趣，引發(fā)學生的求知欲望，還可以讓學生切身感受到科學就在我們的身邊，從而養(yǎng)成平時要多觀察、多發(fā)現(xiàn)、多思考的良好學習習慣。 2.2 在實驗中創(chuàng)設問題情境 物理是一門以實驗為基礎的科學，它對激發(fā)學生興趣、培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學的學習方法均起著重要作用。各種科學實驗以其直觀性、形象性為學生提供了豐富的感性材料，使其充滿著趣味性、思維性、挑戰(zhàn)性、探索性和創(chuàng)造性，能有效激發(fā)學生的好奇心和求知欲。因此，充分運用教材中的演示實驗、學生實驗等都可創(chuàng)設問題情景。 案例在楞次定律一課教學中，課堂演示實驗和學生探究實驗是必不可少的。首先，要讓學生感到感應電流的方向存在某種規(guī)律?？梢蕴岢鱿铝袉栴}：感應電流的方向可能與哪些因素有關？要記錄哪些數(shù)據(jù)？怎樣設計記錄數(shù)據(jù)的表格？學生實驗后積累了一些有用的素材，然后再提問：能否用自己的語言總結一下實驗的現(xiàn)象或規(guī)律？（學生總是感覺總結規(guī)律很難）如果將感應電流的磁場方向標出來，你能否用自己的語言總結實驗結果？ 學生在探究過程中始終面臨未知的問題，在教師適當?shù)膯栴}情境設置下，就能在發(fā)現(xiàn)的道路中自由行走，這種學習過程充滿趣味。 2.3 通過設疑、猜想創(chuàng)設問題情境 設疑、猜想能使學生從原有的認知結構中產生矛盾，激起思維的欲望。不僅能使學生在興趣和成功的喜悅中較好地掌握知識，還能從中發(fā)展思維，逐步形成良好的學習方法。 案例在學習閉合電路歐姆定律這一節(jié)的探究教學中，教師先做一個簡單的演示實驗：外電路斷開時，電壓表直接測量電源兩端電壓：外電路閉合時，重新用電壓表測量電源兩端的電壓，觀察電壓表的讀數(shù)變化。提出問題：電源長時間使用或直接短路，本身也要發(fā)熱，原因是什么？（存在內阻）接上外電路后，電源兩端的電壓減少了，減少的電壓到哪里去了呢？請說出你的猜想？教師進一步利用內電壓的特殊電源，驗證學生的猜想，并呈現(xiàn)事實：電源的內外電壓之和與外電路無關，由電源的材料決定，反映電源本身的一種特性。再提出問題：猜想電動勢與電源的內外電壓之和的關系？理論探究你猜想的正確性？ 這樣通過不斷的設疑、猜想的情景創(chuàng)設，尋找最近發(fā)展區(qū)，充分利用學生的已有知識，尋找新知識的增長點，給學生的合理猜想提供必要的事實依據(jù)，明確學習過程方向，使探究過程充滿理性的思考。 2.4 科學模擬研究創(chuàng)設問題情境 學生學習物理與科學家研究物理是有區(qū)別的。中學生學習物理主要是通過學習前人發(fā)現(xiàn)的物理知識。來掌握知識與技能，學習研究的過程與方法，培養(yǎng)情感態(tài)度與價值觀。但是，學習物理可以采用科學模擬研究的方法。利用這種模擬物理學家的研究來創(chuàng)設學生發(fā)現(xiàn)問題的情境，可以使學生以研究者的角色進入學習，學會科學地看問題、想問題，逐步了解物理學的探究過程和方法。 案例在物理必修模塊1的“活動建議”中，提出“通過實驗研究質量相同、大小不同的物體在空氣中下落的情況，從中了解空氣對落體運動的影響”。在教學中可以創(chuàng)設出模擬研究的情境：對亞里士多德關于物體下落的觀點進行討論，并要求學生勇于質疑，大膽提出研究問題。學生可能會提出五花八門的有關物體下落的問題。引導學生討論并把問題歸結到“物體下落的情況與哪些因素有關”的研究課題上來，并引發(fā)學生對研究課題解決方法的討論：影響物體下落快慢的因素可能是什么？（可能的因素是空氣、物體質量、物體大小、物體的材料、下落的地點）如何來研究這種多種因素影響的研究課題？通過討論，引導學生利用”控制變量法”，即先把其他變量設為“恒定”。而研究“質量相同、大小不同的物體在空氣中下落的情況”等等。 2.5 利用多媒體技術，創(chuàng)設問題情境 多媒體集文字、圖形、圖像、聲音、動畫、影視等各種信息傳輸手段于一體，具有很強的真實感和表現(xiàn)力。特別對于微觀的、抽象的、不可見的或變化過程極短的科學現(xiàn)象，以及學生缺乏經驗的生活現(xiàn)象。利用該技術創(chuàng)設問題情境?？梢载S富學生的感觀刺激，吸引學生的注意力。激發(fā)學生的探究興趣。 案例在教學萬有引力定律的應用一課中可利用多媒體等現(xiàn)代化手段進行模擬教學，充分發(fā)揮了電教手段的作用，圖文并茂、形象直觀的演示了人造衛(wèi)星發(fā)射、運行等過程，并且在教學中不斷提出問題，使學生在問題中不斷思考。 再如，核能的教學中，如果按照教材平鋪直敘，學生毫無興趣，若能精心組織一場有關原子彈與核能和平利用的影片，待學生看得正集中時。暫停放映，這時學生內心必然產生原子彈爆炸的巨大能量從何而來的疑問，進而產生學習核能知識的驅動力。 2.