情境創(chuàng)設(shè)與問題有效性整合的案例研究

張喜榮 李子明 王新春

(1. 保定學(xué)院物理與電子工程系,河北 保定 071000； 2. 河北武安第十中學(xué),河北 武安 056300; 3. 邯鄲學(xué)院物理與電氣工程系,河北 邯鄲 056004)

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情境創(chuàng)設(shè)與問題有效性整合的案例研究

張喜榮1李子明2王新春3

(1. 保定學(xué)院物理與電子工程系,河北 保定 071000； 2. 河北武安第十中學(xué),河北 武安 056300; 3. 邯鄲學(xué)院物理與電氣工程系,河北 邯鄲 056004)

情境創(chuàng)設(shè)是課堂教學(xué)最基本也是最為重要的環(huán)節(jié)．問題的提出是課堂教學(xué)的核心,好的問題借助于創(chuàng)設(shè)的情境,恰當(dāng)?shù)那榫白寣W(xué)生圍繞這個問題進(jìn)行探索,既能作為課堂教學(xué)實(shí)施的有力保障,又能調(diào)動、啟發(fā)學(xué)生積極思考、發(fā)現(xiàn)問題,促進(jìn)教學(xué)的有效性．本文結(jié)合課堂教學(xué)中的案例分析了低效情境與無效問題的現(xiàn)狀,說明了情境創(chuàng)設(shè)與問題有效性的意義,提出了情境創(chuàng)設(shè)與問題有效性的4 種形式．

情境創(chuàng)設(shè)； 有效問題； 整合

1 情境創(chuàng)設(shè)與問題有效性的意義

所謂的“情境”是一種以形象為主體的、具有很強(qiáng)感情色彩的、能引起師生一定的情感、態(tài)度體驗(yàn)的場景和氛圍．

好的問題借助于好的情境(如迷人魔術(shù)情境、趣味實(shí)驗(yàn)情境、播放影視情境、圖畫再現(xiàn)情境、音樂渲染情境、表演體會情境、物理趣聞情境、民間藝術(shù)情境、語言描述情境、模擬矛盾場景),好的情境能有效地引發(fā)學(xué)生的思考問題、探索問題的興趣,極大激發(fā)知識的趣味性和學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī),引起師生情感共鳴,創(chuàng)造態(tài)度體驗(yàn)的良好氛圍．由此可見,情境和問題在教學(xué)過程中的重要性．

如果說情境創(chuàng)設(shè)是基礎(chǔ),那么問題的提出才是課堂教學(xué)的核心．問題是打開思維的鑰匙,是展開合作交流的導(dǎo)索,有問題才有自主、創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)、體驗(yàn)．問題為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)服務(wù),其切入點(diǎn)是多層次、多角度的,因此,問題要有價值性、層次性,體現(xiàn)情境性、啟發(fā)性、藝術(shù)性．也就是教師的問要問到關(guān)鍵,問得得法,問得有價值．

教學(xué)中有哪些常見的無效情境和無效問題呢?

2 低效情境與無效問題的現(xiàn)狀

2.1 低效情境形式

情境創(chuàng)設(shè)低效,不能考慮學(xué)生實(shí)際、教學(xué)內(nèi)容、班級特點(diǎn)和教師的教學(xué)風(fēng)格,故弄玄虛,牽強(qiáng)附會,更沒有構(gòu)建問題的意識,問題情境的創(chuàng)設(shè)有名無實(shí),科學(xué)探究意識蕩然無存;片面追求教學(xué)手段的“新”與“奇”,為了運(yùn)用而運(yùn)用,忽視和學(xué)生情感的交流和溝通,忽視對學(xué)生情感、態(tài)度和價值觀的培養(yǎng),本末倒置;情境創(chuàng)設(shè)信息呈現(xiàn)方式單一,有形無聲視頻刺激效果低下,而教師沒有進(jìn)行同步解說,學(xué)生觀看索然寡味;以多媒體代替必要的實(shí)驗(yàn),勢必會削弱學(xué)生的操作技能,淡化物理實(shí)驗(yàn)學(xué)科的科學(xué)探究過程．

2.2 無效問題現(xiàn)狀

2.2.1 問題提出本末倒置

案例1.有一位教師在教授“地球上的水資源”這部分時,首先要求學(xué)生對著課本,回答下列幾個問題 “地球上的水,海洋水占多少?淡水占多少?”、“冰川水占淡水資源多少?”“人類可直接利用的淡水資源主要有哪些?占淡水資源的多少?”當(dāng)學(xué)生把答案找出來以后,教師又提問:“你們說水資源是否寶貴?”

這樣的教學(xué)設(shè)計,本意是以問題來引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)上理解“日常生活中為什么要珍惜水資源”,這是一個很好的構(gòu)思．但是,由于問題的答案都是教材中現(xiàn)成的,學(xué)生毫不費(fèi)勁就可以找到結(jié)論,問題根本沒有思考的價值,也就喪失了借以鍛煉學(xué)生思維能力的作用．

這部分內(nèi)容的教學(xué),從鍛煉學(xué)生思維能力的角度來看,可要求學(xué)生自己先看教材,然后請學(xué)生再論證回答“日常生活中為什么要珍惜水資源?”或者回答“地球上的水資源為什么非常寶貴?”之類的問題．這樣設(shè)計問題,就具有了思維性．

2.2.2 問題提出指向不明

案例2.“豪克”號為什么會撞向“奧林匹克”號呢?蘊(yùn)含著怎樣的物理原理?讓我們進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)．

這些指向不明的問題,在學(xué)生的認(rèn)知過程中,極有可能認(rèn)為駕駛的技術(shù)不好或者無證駕駛或者犯困等等造成的相撞．如果改成這樣的問題,指向明了,學(xué)生也就不會胡猜亂答,取而代之的主動思考和探究:為什么并列快速行進(jìn)的船會不由自主的撞在一起呢,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)和探究,我們就會解開這個謎．

2.2.3 問題提出僅是判斷

案例3.我們經(jīng)常聽到這樣“答案只有兩個‘是或不是、對或不對、好或不好’幾乎沒有思維的價值”屬于單純性判斷的提問．甚至有的已成了口頭禪，如“是不是呀”“對不對呀”教師問這樣的問句時并不需要學(xué)生回答，只是習(xí)慣性的口頭禪．這類問題多了,學(xué)生就會感到單調(diào)乏味,失去學(xué)習(xí)的興趣．對學(xué)生的理解沒有任何幫助!

2.2.4 問題提出缺乏內(nèi)涵

案例4.“今天呢我們一起來分享一幅圖片,這是一張……”學(xué)生(看著圖片與文字)說:“彩虹!”“這是一張奇異的……”學(xué)生(看著圖片與文字)說:“海市蜃樓!”“這是一只通過玻璃磚看鉛筆,鉛筆好像……”學(xué)生(看著圖片與文字)說:“錯位了!”“在晴朗的夜空中,看到星星在一閃一閃的……”學(xué)生(看著圖片與文字)說:“眨眼睛!”“這是露珠中的……”學(xué)生(看著圖片與文字)說:“花朵!”“那么接下來我們也做一個親身的體驗(yàn)……”

可以看出教師只是喜歡學(xué)生的迎合,好似學(xué)生讀一下PPT上的文字,學(xué)生的思維就活躍了,互動了……這種沒有問題的對答對學(xué)生的思維也是一種干擾．

2.2.5 問題提出沒有拓展

案例5.在教學(xué)中對這些“型異質(zhì)同”或“型近質(zhì)同”的問題進(jìn)行歸類分析,抓住共同本質(zhì)特征,就能達(dá)到觸類旁通的教學(xué)效果,從而擺脫“題海”的束縛．如以下幾種物理現(xiàn)象,所涉及的均為“光的折射”這一規(guī)律．很多物理問題,雖然題型各異,研究對象不同,但問題實(shí)質(zhì)相同．所以在課堂教學(xué)中多題歸一的訓(xùn)練,也是培養(yǎng)收斂性思維能力的重要途徑．

現(xiàn)象1:插入水中的筷子向上彎折了(圖1).

現(xiàn)象2:在燒杯中注水后,硬幣向上抬高了(圖2).

圖1

圖2

圖3

現(xiàn)象3:打魚的人總是朝著看到魚的下方插去(圖3).

現(xiàn)象4:在燒杯中注水后,看上去水變淺了．

掌握問題情境的創(chuàng)設(shè),必須符合青少年的心理發(fā)育特點(diǎn)、認(rèn)知規(guī)律和水平,教師應(yīng)站在學(xué)生的視角,去設(shè)計和創(chuàng)設(shè)問題情境．這樣創(chuàng)設(shè)出的情境才能充分引起學(xué)生的認(rèn)知沖突和學(xué)習(xí)興趣,內(nèi)化出主動思考的心理傾向,促使學(xué)生積極參與探索活動．

如何創(chuàng)設(shè)有效的情境?科學(xué)提出有效的問題呢?通常教學(xué)情境有哪幾種?筆者結(jié)合多年的實(shí)踐探索和近幾年全國的賽課得到一些啟示．

3 情境創(chuàng)設(shè)與問題有效性的形式

3.1 真實(shí)的物理情境

所謂真實(shí)的物理情境就是通過教師演示趣味實(shí)驗(yàn)、表演迷人的魔術(shù),或者通過學(xué)生參與一些趣味活動等形式所形成的一種現(xiàn)實(shí)場境,促使學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)并提出問題．

圖4

案例6.2015年河南鄭丹丹“電動機(jī)”課例:首先我們做一個有趣的實(shí)驗(yàn),把銅線放在圓柱體上,你能使銅線轉(zhuǎn)起來嗎?哪位同學(xué)來試一下?某同學(xué)用嘴吹氣使其轉(zhuǎn)動……用嘴吹可以使銅線轉(zhuǎn)了起來,但其實(shí)我只需給銅線注入些魔力,它就能自動轉(zhuǎn)起來,見證奇跡的時刻到了,同學(xué)們注意觀察,銅線自動轉(zhuǎn)了起來,為什么銅線能自動轉(zhuǎn)起來呢?這個實(shí)驗(yàn)中到底蘊(yùn)含著什么樣的奧秘呢,大家想知道嗎?……今天我們就來學(xué)習(xí)“電動機(jī)”,學(xué)過這節(jié)課你就知道其中的科學(xué)道理了(圖4)．

評析：課程標(biāo)準(zhǔn)提出應(yīng)提倡師生利用身邊的物品、器具、材料等進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)．利用日常物品做實(shí)驗(yàn),不但具有簡便、直觀等優(yōu)點(diǎn),而且有利于學(xué)生動手能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)．

案例6中的情境性問題首先立足于學(xué)生的現(xiàn)有的認(rèn)知水平提出問題“你能使銅線轉(zhuǎn)起來嗎?”其次在學(xué)生最近發(fā)展區(qū)提出問題“為什么銅線能自動轉(zhuǎn)起來呢?這個實(shí)驗(yàn)中到底蘊(yùn)含著什么樣的奧秘呢,大家想知道嗎?”由淺入深,充分利用物理學(xué)科的優(yōu)勢,開發(fā)和利用課程資源,喚起學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的好奇心和神秘感．可見,精心篩選設(shè)計一些趣味實(shí)驗(yàn),是切實(shí)提高物理教學(xué)質(zhì)量的有效手段．

圖5

案例7.大連二十三中泉寧“磁現(xiàn)象”課例:今天在學(xué)習(xí)新課之前,教師要給大家表演一個小魔術(shù),下面我要讓開心果通過玻璃杯的底部,穿到玻璃杯中去．這也就是見證奇跡的時刻．好,一起倒數(shù)——5、4、3、2、1,開心果是怎么穿杯而入呢?(圖5)

評價：精心篩選和設(shè)計一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的小魔術(shù),并借助情境自然而然提出問題(開心果是怎么穿杯而入呢?),設(shè)計一些懸念,能極大吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲．通過實(shí)驗(yàn)搭建的問題可以使學(xué)生在頭腦中建立起有利于認(rèn)知過程的物理世界．無論是小實(shí)驗(yàn)還是小魔術(shù),都需要不斷地改進(jìn)、演變、拓展、延伸,使其永遠(yuǎn)保持“新穎”、“奇特”、“有效”．

圖6

案例8.鄭州外國語學(xué)校王亞莉“壓強(qiáng)”課例:誰想來實(shí)驗(yàn)一下呢．由于空間所限,我們請兩位學(xué)生．挑戰(zhàn)的第一關(guān)是看誰能把氣球踩破．第二關(guān),能不能站在氣球上而不把氣球踩破．這里有4個氣球,敢不敢試一下．非常好,掌聲鼓勵一下．很厲害．非常好,留下了精彩的瞬間．留下兩個氣球敢不敢試一下．哦．非常棒．掌聲送給這兩位同學(xué)．做這樣一個游戲你最意外的是什么?氣球?yàn)槭裁礇]有被踩破?讓我們帶著這樣的疑問一起走進(jìn)第九章第1節(jié)“壓強(qiáng)”(圖6)．

評價：現(xiàn)代教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的經(jīng)歷、經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn),尤其是引導(dǎo)和幫助學(xué)生獲得成功的積極情感體驗(yàn),這有利于促進(jìn)學(xué)生良好個性的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)認(rèn)知與情感、邏輯思維與形象思維的統(tǒng)一．有驚無險的情境載著這樣的問題,會收到出奇制勝的效果,從而為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境或心理狀態(tài),使他們產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望和情感共鳴．

3.2 準(zhǔn)真實(shí)的物理情境

所謂準(zhǔn)真實(shí)的物理情境就是通過截取記錄真實(shí)情境的聲音、電影、電視片段;或者通過錄像資料記錄因受條件限制而不能現(xiàn)場操作的情境,使學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)并提出問題．

案例9.成都樹德實(shí)驗(yàn)中學(xué)曾海燕“認(rèn)識聲現(xiàn)象”課例:請同學(xué)們一起來觀賞一段影像．在剛才的視頻中,大家聽到了各種各樣的聲音,正是因?yàn)橛辛诉@樣各類繁多的聲音,讓我們生活的這個世界變得豐富多彩,今天我們一起走進(jìn)聲音的世界．來學(xué)習(xí)第3章第1節(jié)“認(rèn)識聲現(xiàn)象”．我們一起來看一下今天的學(xué)習(xí)目標(biāo):第一,聲音是如何產(chǎn)生的;第二,聲音是如何傳播的;第三,聲速以及人耳的聽聲能力．好,我們就進(jìn)入第一個環(huán)節(jié),聲音是如何產(chǎn)生的．

圖7

同學(xué)們可以看到,在你們的桌上或者身邊有一些物體,請讓它們發(fā)出聲音．在發(fā)出聲音的同時,請你觀察、體驗(yàn)、總結(jié)這些物體是如何發(fā)出聲音的(圖7)?

評價：人類獲取的信息83%來自視覺,11%來自聽覺．為了體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真實(shí)性,充分調(diào)動學(xué)生的各種感官,同時,為了避免枯燥乏味的閱讀或灌輸,拓展學(xué)生的視野,強(qiáng)化學(xué)生的理解,本課利用現(xiàn)代化教學(xué)手段將視頻、音頻資源和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性．

情境創(chuàng)設(shè)因教材內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境、教師素養(yǎng)來決定呈現(xiàn)的方式,對于新穎獨(dú)特、富有創(chuàng)意的新課引入,會一下子把學(xué)生的注意力吸引到課堂學(xué)習(xí)的情境上來,并能引起學(xué)生求知的欲望和激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,為下面進(jìn)一步的學(xué)習(xí)作好充分的思想準(zhǔn)備．

圖8

案例10.河南省濟(jì)源市濟(jì)水一中石云燕“摩擦力”課例:播放潘長江主演的《舉起手來》影片中一個片段．提出問題:你能從中發(fā)現(xiàn)老太太的做法用到了什么樣的物理知識嗎?通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們就會明白其中的道理(圖8)．

評價：研究表明幽默能夠使記憶保持率從15%提高到50%．笑的時候,更多血液輸入大腦,同時帶來更多的氧．而中學(xué)生很喜歡小品、相聲以及幽默、風(fēng)趣、搞笑的視頻資料,適當(dāng)?shù)倪x取這些影視類的片段,不僅能在歡快的氣氛中“樂中思”、“樂中疑”、“樂中學(xué)”,而且體現(xiàn)從生活走向物理的理念．

案例11.課例:冬日里我們最渴望的就是陽光,然而,在挪威的小鎮(zhèn)——尤卡,由于四周環(huán)山終日不見陽光,那么小鎮(zhèn)的居民是如何解決這一問題呢?我們來看視頻(圖9)．

圖9

每當(dāng)秋冬北歐國家都會陷入漫長的黑夜,每天的日照時間只有幾個小時,而挪威小鎮(zhèn)尤卡,由于地處深山每年都是長達(dá)5個月的時間見不到陽光．但是昨天小鎮(zhèn)上,放設(shè)了3幅巨型的反光鏡,為的就是把陽光請進(jìn)家門,盡管室外溫度只有7℃,1000多名青年還是聚集在廣場上,他們開著音樂會,曬著日光浴,再打打排球……尤卡的秋天從來沒有這樣歡樂過,這都是因?yàn)殒?zhèn)上多了一個新式武器巨型反光鏡,這個大家伙被豎立在峽谷的最高處,由電腦控制自動調(diào)整鏡面追蹤太陽,我們就來模擬一下一天之中3個時空……

評價： 這個情景設(shè)置滲入了科學(xué)技術(shù)社會的觀念,體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向社會”和“關(guān)注科技的發(fā)展”的課程理念．在物理教學(xué)中,滲透一些STS或尖端科學(xué)技術(shù)的動向,會收到出奇制勝的效果,激勵學(xué)生勇于探究的科學(xué)精神,使之樹立科學(xué)的世界觀、人生觀、價值觀．

3.3 模擬的物理情境

所謂模擬的物理情境就是利用多媒體技術(shù),使得一些不能在課堂上做的真實(shí)實(shí)驗(yàn),通過“模擬”的手段生動形象地展示出來,不僅可以實(shí)現(xiàn)局部的凸顯,而且可以大大地增強(qiáng)視覺效果．

案例12.課例:我們首先玩一個電子游戲,請看下面的場景．我方轟炸機(jī)正在追擊逃離的一艘敵人的軍艦,通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊投彈按鈕可以控制炮彈的發(fā)射,下面請同學(xué)們在自己的電腦上玩這個游戲,看看誰能擊中敵艦．大家想一想,如何才能擊中敵艦?zāi)?

評價：課上讓學(xué)生親自操作課件,可以增加身臨其境的感受,使學(xué)生在“玩中思”,“玩中疑”,“玩中學(xué)”,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性．

3.4 借助語言創(chuàng)設(shè)的物理情境

對于物理學(xué)史上的一些事件,或者不能做實(shí)驗(yàn)又不便于摸擬的事件,或者學(xué)生較為熟悉的事件等,教師可以通過具有啟發(fā)性的語言,使學(xué)生構(gòu)思出一個語言表述的情境,從中發(fā)現(xiàn)并提出要探究的問題．

案例13.課例:同學(xué)們,上課前,老師先給大家講個故事《北極驚魂》．一支探險隊(duì)正在北極的科考中,大家有說有笑．突然,冰層斷了,大家來不及任何反應(yīng),紛紛掉進(jìn)了冰冷的海水中．等爬上來才發(fā)現(xiàn),行李全都沉入了海底,隨身攜帶的物品都濕了,天寒地凍,沒有東西可以取火．大家相互圍坐,相互取暖．可隨著時間的推移,大家感到死亡的恐懼,這時候一個聰明的探險隊(duì)員,利用所學(xué)的物理知識,找了一塊大小合適的冰,用體溫慢慢把它磨成了一個特殊的形狀,然后把這塊特殊形狀的冰正對著太陽,調(diào)整到了一個合適的位置,利用太陽的能量獲取了火種．這位探險隊(duì)員將冰磨成了怎樣的形狀?又將它放到了一個怎樣的位置?居然可以利用通過冰塊的太陽光,來獲取火種呢?今天我們來學(xué)習(xí)透鏡的內(nèi)容之后,相信大家就會明白其中的道理.關(guān)于透鏡,同學(xué)們都知道些什么?

評價：由于初中生的年齡特點(diǎn),他們對一些寓意深刻的名人軼事、新奇神秘的物理故事、科學(xué)家小傳以及與教材有關(guān)的傳說、成語及自編故事都非常感興趣．因此教師可以適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合一些故事創(chuàng)設(shè)問題情境,這樣便于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生在短時間內(nèi)快速集中注意力．

借助神奇驚奇的歷史故事讓學(xué)生在“心理安全”和“心理自由”的條件下,獲得最優(yōu)的表現(xiàn)與發(fā)展．

創(chuàng)設(shè)情境是建構(gòu)主義理論的四大要素之一,課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)適宜的物理情境不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),還可以加深學(xué)生對知識的理解和建構(gòu)．本文結(jié)合課堂教學(xué)中的案例說明了情境創(chuàng)設(shè)與問題有效性的意義,分析了情境創(chuàng)設(shè)與問題有效性的4種形式,希望對教師們在課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)適宜的物理情境具有一定的借鑒價值．

1 馮衛(wèi)東，王亦晴.情境教學(xué)策略[M]. 北京:北京師范大學(xué)出版社,2010.

2 張憲魁. 新課程中學(xué)物理教法與實(shí)驗(yàn)技能視頻教程[M/CD]. 北京:開明文教音像出版社,2007.

2016-12-31)