淺談物理教學(xué)中問題情境的創(chuàng)設(shè)

1、淺談物理教學(xué)中問題情境的創(chuàng)設(shè)一、有效創(chuàng)設(shè) 問題情境”在教學(xué)中的作用1、激發(fā)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)動機(jī)學(xué)習(xí)動機(jī)是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中內(nèi)心深處的一種需求，建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)不是教師向?qū)W生傳遞知識的過程， 而是學(xué) 生自己主動建構(gòu)知識的過程。這種建構(gòu)不可能由他人代替，而在于學(xué) 生自己通過新、舊知識經(jīng)驗(yàn)之間的矛盾相互作用，導(dǎo)致心理失衡，會 采用同化或順應(yīng)的方式獲得認(rèn)知平衡， 調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu)，這種擺 脫認(rèn)知矛盾求得解放的需求就成為學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)。在教學(xué)過程中， 創(chuàng)設(shè)問題情境，能激發(fā)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)動機(jī)，調(diào)動學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力， 促進(jìn)學(xué)生主動建構(gòu)正確的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，更好提高教學(xué)的效率。2、激活學(xué)生思維古人云

2、：學(xué)起于思，思源于疑”，思維過程就是從問題情境中發(fā) 現(xiàn)問題、解決問題的過程。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維能力是物理教學(xué)的重 要目標(biāo)。在教材內(nèi)容與學(xué)生的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間設(shè)計(jì)一種矛盾問題， 從而把學(xué)生引入一種與問題有關(guān)的情境之中。 問題情境的創(chuàng)設(shè)不僅在 于提出問題，更重要的是根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知水平設(shè)置新問題， 使之與 學(xué)生原有的知識經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生激烈的問題情境， 從而使學(xué)生萌生解決問題 的欲望。學(xué)生一旦有了解決問題的渴望，就能促使他們自覺去思考。對學(xué)生的質(zhì)疑，教者應(yīng)通過鼓勵，讓學(xué)生從 怕問”到敢問，通 過引導(dǎo)，使學(xué)生逐步做到善于提問。學(xué)貴有疑，疑才有思。從 敢問” 到善問”，是一個質(zhì)的飛躍過程。教者要教給學(xué)生提問的

3、方法，認(rèn)真 研究學(xué)生的思路，提高發(fā)問的質(zhì)量。課堂教學(xué)中應(yīng)鼓勵學(xué)生在自主學(xué) 習(xí)的基礎(chǔ)上質(zhì)疑，激勵學(xué)生對重點(diǎn)、難點(diǎn)深思，引導(dǎo)學(xué)生回顧小結(jié)知 識作反思。要善于發(fā)現(xiàn)、捕捉好的矛盾問題，創(chuàng)設(shè)學(xué)生的問題情境， 激起他們的求知欲和好奇心，有利于調(diào)動學(xué)生的情感、激活學(xué)生思維。3、優(yōu)化物理課堂教學(xué)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理新知識之前，頭腦中已經(jīng)具有形形色色的原有認(rèn) 知結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)新知識時，他們總是試圖以這種原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來同 化對新知識的理解。當(dāng)遇到不能解釋的新現(xiàn)象時，就會出現(xiàn)了疑問。 學(xué)生有疑問，才會進(jìn)一步主動思考探索，才能有所需求，有所體驗(yàn)。 在物理課堂教學(xué)中抓住最佳時機(jī)，以學(xué)生現(xiàn)有的知識水平為基礎(chǔ)，提 出合適又富于啟

4、發(fā)性的問題。引導(dǎo)學(xué)生在 問題情境”下交流討論，鼓 勵學(xué)生大膽猜想、參與探究過程，滿足了學(xué)生的強(qiáng)烈的表現(xiàn)欲，當(dāng)問 題得到解決后，內(nèi)心愉悅感、成功感、自信心大大增強(qiáng)，逐漸形成對 物理學(xué)習(xí)濃厚的興趣。問題情境”的有效性在于能立足學(xué)生的學(xué)情，緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)的實(shí)施有序展開，能進(jìn)一步啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué) 習(xí)，從而優(yōu)化物理課堂教學(xué)，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。二、物理教學(xué)中有效創(chuàng)設(shè)問題情境”的策略1、在物理實(shí)驗(yàn)活動中創(chuàng)設(shè)物理是一門一實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)問題情境的重 要途徑。物理實(shí)驗(yàn)所展示直觀的現(xiàn)象能有效激起問題的新形成。利用物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象設(shè)計(jì)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過對現(xiàn)象的觀察、交流討論 和分析獲得的感

5、性信息去思考新問題， 從而揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)，探 究出正確的物理規(guī)律。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有效設(shè)計(jì)問題時，應(yīng)研究該實(shí)驗(yàn)應(yīng)讓學(xué)生掌握哪些 有關(guān)的實(shí)驗(yàn)基本知識和技能？ 實(shí)驗(yàn)所涉及的操作技能如何實(shí)施得更有 效?實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)得是否合理 餌合哪些內(nèi)容可以培養(yǎng)學(xué)生的情感和 態(tài)度？哪些內(nèi)容可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思想方法的教育 質(zhì)出的實(shí)驗(yàn)要求是否符 合學(xué)生的實(shí)際，怎樣才能讓其獲得成功體驗(yàn)？如在測定小燈泡的功率 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，學(xué)生對燈泡的亮度改變頗感興趣，可自然地讓學(xué)生參與以 下活動:通過本實(shí)驗(yàn)，假如請你設(shè)計(jì)一只簡單又比較安全的調(diào)光燈，燈 泡的銘牌2.5V 1W、電源電壓6V已知,你準(zhǔn)備再選哪些器材進(jìn)行設(shè) 計(jì)？這樣的問題源于教材又高

6、于教材，開拓了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維。2、在前概念與科學(xué)概念的矛盾中創(chuàng)設(shè)前概念是指學(xué)生在沒有接受正式的物理教學(xué)之前， 對日常生活現(xiàn) 象所形成的經(jīng)驗(yàn)性概念。由于初中生的知識經(jīng)驗(yàn)有限，辨證思維不發(fā) 達(dá)，看不到事物的本質(zhì)特征，往往形成一些錯誤的前概念。這些錯誤 的前概念對形成正確的科學(xué)概念會產(chǎn)生負(fù)遷移。問題由此產(chǎn)生比如，是不是物體只有在力的作用下，物體才能運(yùn)動，沒有力，物體就不能 運(yùn)動？又如，關(guān)于浮力的知識，學(xué)生從日常生活中看到乒乓球、木塊、 泡沫等物體在水中上浮，從而認(rèn)識到上浮的物體受到浮力，在水中下 沉的石頭、鐵塊是不是就不受浮力。再如，關(guān)于做功的概念，物理學(xué) 上做功包括兩個必要的因素，和日常生活中的做

7、工、勞動是不同的， 一個人提著一桶水在水平地面上行走，學(xué)生認(rèn)為他在用力勞動就可以 認(rèn)為做了功嗎？所以，在物理教學(xué)過程中，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，揭示 學(xué)生的日常概念與科學(xué)概念之間的差異和矛盾， 可以很容易創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí) 的問題情境。如，在 探究兩燈泡串聯(lián)電路電流的規(guī)律”時，同學(xué)們的前概念是 閉合開關(guān)，燈泡越靠近電池正極的電流越大，越到負(fù)極越小，學(xué)生分 組實(shí)驗(yàn)，用電流表分別測出各處的電流大小， 然后在表格中記錄一次 數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)電流相等，與學(xué)生的前概念有沖突，激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑欲。 有小組提出，一次實(shí)驗(yàn)存在偶然性，下一步應(yīng)該怎樣做？學(xué)生小組交 流討論，應(yīng)換用不同規(guī)格的小燈泡，再多次測出幾組電流值，比較數(shù) 據(jù)，得出

8、正確的結(jié)論。在學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)探究過程中，通過問題沖 突的提出和解決，促進(jìn)學(xué)生知識正遷移，以激勵性的語言給學(xué)生作出 發(fā)展性的評價，使學(xué)生思維更加活躍、潛能充分發(fā)揮，逐步將知識轉(zhuǎn) 化為能力。3、在學(xué)生猜想與實(shí)驗(yàn)的過程中創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)應(yīng)注重以學(xué)生為本，教師是課堂的組織者和引導(dǎo)者，營 造自由寬松民主的氛圍，讓學(xué)習(xí)成為學(xué)生自主構(gòu)建知識的探究過程。 教師可通過創(chuàng)設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)情境，預(yù)先讓學(xué)生嘗試作出猜想，然后在 學(xué)生面前呈現(xiàn)出日常生活中不可經(jīng)驗(yàn)到的或意想不到的新現(xiàn)象， 促使 學(xué)生用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)去同化、解釋這些新現(xiàn)象，往往感到困惑、迷 惘，進(jìn)而創(chuàng)設(shè)問題情境，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望。如，在探究影響浮力大小的

9、因素的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生猜想浮力大小 可能與物體的質(zhì)量、密度、浸沒在液體中的深度有關(guān)，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 1:將金屬圓柱體掛在彈簧測力計(jì)下，逐漸浸入水中，觀察浸沒前彈 簧秤示數(shù)的變化。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 2:再將圓柱體浸沒在不同深度，觀 察觀察浸沒后彈簧秤示數(shù)的變化；學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 3:用彈簧測力計(jì)分 別掛起相同體積的鐵塊和銅塊，浸沒水中，要求學(xué)生觀察彈簧測力計(jì) 讀數(shù)的變化，測出它們受到水的浮力大小，進(jìn)行比較，得出正確結(jié)論。 通過以上自主實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生改變原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)，形成正確的認(rèn)識： 在水中下沉的鐵塊與銅塊也受到浮力，它們的質(zhì)量和密度都不一樣， 可浮力卻是一樣的；浮力大小與物體的質(zhì)量、密度、浸沒在液體中的 深度

10、無關(guān)。引導(dǎo)學(xué)生參與各種問題的交流討論，既能發(fā)表自己的見解， 又能傾聽他人的意見，彼此思維碰撞獲得感悟體驗(yàn)，從而更快樂，充 滿自信去參與物理學(xué)習(xí)。4、在理論與實(shí)際的矛盾中創(chuàng)設(shè)布魯納認(rèn)為在教學(xué)過程中教師應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)矛盾問題， 讓學(xué)生面臨 某個迫切需要解決的問題，引起學(xué)生思考，從而激起探求知識的強(qiáng)烈 動機(jī)。物理理論中的公式、定理、定律往往都有一定的適用條件。讓 學(xué)生經(jīng)歷知識的產(chǎn)生、發(fā)展、形成過程，更能深刻理解物理理論的適 用條件。如伽利略斜面實(shí)驗(yàn)有力地否定了亞里士多德的錯誤觀點(diǎn)力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 工從而深刻理解牛頓第一定律的適用條 件是物體不受外力作用，但在具體的實(shí)際生活中受平衡力作用。再如,

11、 使用滑輪組拉力是總重的幾分之一，適用條件是在不計(jì)繩與滑輪之間 的摩擦。學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中，由于對公式、定理、定律沒有一個完整 的認(rèn)識，不了解它們的內(nèi)涵和外延，沒有掌握它們的適用條件，所以 在應(yīng)用過程中，經(jīng)常會遇到理論知識與實(shí)際情況不相符的情況，在教 學(xué)過程中恰恰可以利用這一矛盾，創(chuàng)設(shè)學(xué)生的問題情境。如，阿基米德曾說過 只要給我一個支點(diǎn)，我就能撬動地球！工組織學(xué)生進(jìn)行討論，能否實(shí)現(xiàn)？提供信息：地球質(zhì)量約為6 M024kg,人產(chǎn)生的推力約600N,讓學(xué)生根據(jù)杠桿的平衡條件，計(jì)算得到動力 臂與阻力臂之比為1023:1,能找到這么長的杠桿嗎？這么長的杠桿支 點(diǎn)能找到嗎？學(xué)生終于悟出這只是想象中的一個實(shí)

12、驗(yàn)，理論需要實(shí)踐來檢驗(yàn)。5、以自然現(xiàn)象、生活科技應(yīng)用、新信息為背景創(chuàng)設(shè)物理學(xué)是一門自然科學(xué)。大自然的運(yùn)動變化，形成了千姿百態(tài) 的風(fēng)光景物，給人以賞心悅目的審美享受。如雨后彩虹”、海市蜃樓”、霜、霧、露、雪”等物理現(xiàn)象以其變化無窮的形式美，給人以 美的啟迪，激發(fā)探究物理奧秘的興趣。這些自然現(xiàn)象給學(xué)生帶來了很 多好奇的問題。如雨后彩虹是怎樣形成的？物理強(qiáng)調(diào) 從生活走向物理，從物理走向社會只有理論聯(lián)系實(shí) 際，即用所學(xué)知識去解決一些實(shí)際問題，才可真正學(xué)懂、學(xué)通知識。 如讓學(xué)生學(xué)習(xí)了物態(tài)變化”后解釋為什么下雪不冷化雪冷”？在學(xué) 完 家庭電路”一節(jié)后，讓學(xué)生自己動手安裝節(jié)能燈和插座，提出它們 之間是什么連

13、接？為什么要這樣？當(dāng)學(xué)生操作成功時感到物理即生活，生活即物理”，心里一定會感到物理在生活科技中很有用。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科學(xué)技術(shù)對促進(jìn)社會的發(fā)展作用極大。 在物理教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)一些以科技知識應(yīng)用為背景的問題， 能培養(yǎng)學(xué)生 運(yùn)用已學(xué)知識和方法解決實(shí)際問題的能力。在學(xué)習(xí)機(jī)械能與內(nèi)能”這一章時，可以創(chuàng)設(shè)如下的問題情境：利用多媒體播放 神舟十號載 人飛船上天畫面吸引學(xué)生，從而引出問題：火箭是如何發(fā)射升空的？”由此導(dǎo)入新課。貼近生活和科技的例子可以激發(fā)學(xué)生參與科技 活動的熱情。在創(chuàng)設(shè)以新信息為背景的問題情景時，要求問題中提供較多的信 息，新信息包括新知識、新方法、新情景，通過解答新信息問題，培 養(yǎng)學(xué)生

14、收集信息、提取信息、處理信息、轉(zhuǎn)換信息、運(yùn)用信息解決新 問題的能力。例如：在學(xué)到超導(dǎo)體應(yīng)用時，可引導(dǎo)學(xué)生到網(wǎng)上去搜索 相關(guān)信息。我國上海已完成世界上第一條商業(yè)磁懸浮列車的應(yīng)用開發(fā)，投入運(yùn)行，可通過視頻的形式介紹給學(xué)生，其工作原理是什么， 引導(dǎo)學(xué)生思考。6、在新舊知識的比較中創(chuàng)設(shè)溫故而知新”，尋求與舊知識的聯(lián)系作為新知識的遷移點(diǎn)，在在 新舊知識的結(jié)合點(diǎn)上產(chǎn)生的問題，最能激發(fā)學(xué)生的問題情境，促進(jìn)學(xué) 生有目的地積極探討。在學(xué)習(xí)新知識和面對新問題時，學(xué)生往往可以 基于舊知識，依據(jù)他們原有的認(rèn)知能力對新問題加以解釋或提出猜想 假設(shè)。由于學(xué)生舊認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不足，會導(dǎo)致學(xué)生的預(yù)想與新的現(xiàn)實(shí)問 題不相符合，從而

15、產(chǎn)生問題，激發(fā)學(xué)習(xí)的動力。如，在 伏安法測小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生測出幾組電壓和電 流值，畫出IU圖像，發(fā)現(xiàn)不是一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線，而舊知識 伏 安法測定值的電阻”實(shí)驗(yàn)，I U圖像是一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線，上述現(xiàn) 象原因是什么？學(xué)生通過新舊知識的比較聯(lián)系，造成了學(xué)生問題情 境，用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)無法解決實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果， 使學(xué)生感到好奇并 渴望求解，學(xué)生產(chǎn)生了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，有利于學(xué)生進(jìn)入最佳的學(xué) 習(xí)狀態(tài)，提高教學(xué)的實(shí)效性。因此教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情境時應(yīng)使學(xué)生在新 舊知識結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生沖突，提出疑問、激發(fā)學(xué)生思考，促使學(xué)生的思維 從疑問開始，在聯(lián)想和想象中活躍，在獲得正確答案中發(fā)展，最后新 知識在具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)

16、證過程及結(jié)果中內(nèi)化，從而完成一個深層次的認(rèn) 識。7.在學(xué)生合作學(xué)習(xí)交流討論中創(chuàng)設(shè)通過學(xué)生小組交流討論，不斷對所學(xué)知識概念進(jìn)行質(zhì)疑，找到 自己的認(rèn)知差距，平衡問題情境，產(chǎn)生思維共振和情感共鳴，促進(jìn)新 知識概念在認(rèn)知體系中的建立和深化。對于每個學(xué)生來說 ，由于其對 問題認(rèn)知的深度和廣度不同，對事物的理解都會受自身?xiàng)l件、認(rèn)知水 平的局限，都會受原有知識背景的影響。因此，對同一問題的認(rèn)知往 往會因人而異，有的較全面，有的較片面，有的較深刻，有的則完全 錯誤。這樣，在合作學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者之間就會產(chǎn)生不同觀點(diǎn)的對立、 碰撞，從而創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的問題情境。如，在受力分析教學(xué)時，設(shè)計(jì)了問題 從手上擲出去的實(shí)心球， 在空中飛行時，受哪些力作用？ ”學(xué)生分小組討論，有小組分析除受 重力作用外，還受到一個向前的推力，學(xué)生腦子里有物體向前運(yùn)動 就必須要受到向前的力的作用”這樣一個相異構(gòu)想，根據(jù)學(xué)生這種相 異構(gòu)想，教師可啟發(fā)學(xué)生，既然受到向前的推力，而有力就必須有施力物體，那么這個推力的施力物體是什么？ ”采用 將錯就錯”策略 激化的思維矛盾，通過引導(dǎo)性問題讓學(xué)生錯下去，將矛盾逐步深化， 當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)從原概念出發(fā)經(jīng)過正確的推理得出的結(jié)論是錯誤的，從而達(dá)成創(chuàng)設(shè)問題情境的目的，激起了