崔海清 潘華君
摘? ?要:江蘇省2007年開始實行文科班學生的物理學業(yè)水平測試,至今已實施了12年。學業(yè)水平考試主要考查學生的科學素養(yǎng),因此如何提升文科班學生的科學素養(yǎng)是一個值得研究的問題。文章從馬赫穆托夫的“問題教學理論”入手,探討了從“問題”向“問題鏈”延伸的目的;分析了“問題鏈”設計的特征和類型;依托“問題鏈”,在問題解決中,培養(yǎng)文科生應有的科學素養(yǎng)。
關鍵詞:問題鏈;類型;文科班復習;應用
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A ? ? 文章編號:1003-6148(2019)7-0031-3
1? ? “問題鏈”模式的特征
蘇聯(lián)教學論專家馬赫穆托夫等人創(chuàng)立的“問題教學理論”認為:人們在認識活動中,當遇到現(xiàn)有條件或已有的經(jīng)驗尚無法解決的實際問題時,就會產(chǎn)生一種懷疑、探索的心理狀態(tài),從而激活主體思維,試圖去找出解決問題的辦法[1]?;诖?,在實際教學中采用“問題鏈”教學是一種有效激發(fā)學生課堂參與度、提升學生關鍵能力的教學嘗試。
“問題鏈”模式,是指基于學生真實的知識儲備和教學目標,從“‘起鏈于一個典型問題、基本模型或處理問題的方法”到“‘收鏈于一個總結(jié)性問題”,中間通過橫向拓展和深度挖掘等方式,形成“鏈式”的問題串。通過對“問題鏈”的“分析、思考、討論、歸納、提升”等深入的學習,不僅幫助學生理解和掌握相關的知識點,還可以在學習的過程中體悟解決問題的方法,為后續(xù)問題的處理打下基礎,更能夠在問題的解決過程中,讓學生獲得成就感和培養(yǎng)學生研究問題的思維習慣。
依據(jù)教學的實踐體會,“問題鏈”的設計應具有以下特征:①有梯度——問題的設計要根據(jù)學生真實水平設置合理的梯度,即要依據(jù)維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論,確定學生“已經(jīng)達到了什么發(fā)展水平”和“可能達到的發(fā)展水平”,在此之間鋪設“臺階”,幫助學生搭建思維的“腳手架”,引領學生的思維向縱深處延伸;②有中心——問題的設計要圍繞中心問題展開,既要層次分明,又要緊緊圍繞教學目標;③有系統(tǒng)——問題的設計要注意“發(fā)散”和“收斂”的呼應,要在收尾處通過“收鏈”的方式,使整個“問題鏈”具有較好的系統(tǒng)性,便于學生從整體上把握問題的知識框架和脈絡;④有序列——問題的設計要符合學生思維發(fā)展的邏輯順序,能夠引導學生積極參與問題的思考與討論,從而促進學生思維能力的提升,落實學科素養(yǎng)的培養(yǎng)。
2? ? “問題鏈”模式的實踐應用
通過知網(wǎng)搜索發(fā)現(xiàn),文獻主要研究理科班的課堂教學,對文科班物理教學的研究較少。江蘇的物理學業(yè)水平考試(俗稱小高考)已進行了12年。如何提升文科班的物理教學效果、提升文科班學生解決物理問題的綜合能力以及落實文科班學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)?值得反思。本文以文科班小高考中力的復習為題,展開“問題鏈”的教學,在問題解決中實現(xiàn)關鍵能力的提升。
“重力、彈力和摩擦力”這三個力在《江蘇省學業(yè)水平測試(物理)考試說明》中的等級為“知道、認識”,但考慮到歷年試題對三個力的考查情況以及這三個力的理解對處理后續(xù)問題的影響,筆者在實際教學中,將“彈力和摩擦力”的要求上升為“理解”。根據(jù)文科班學生真實的物理基礎,筆者從一個基本模型入手,實施了“問題鏈”教學模式,意圖引導學生積極參與問題的研究,提升學生的物理水平。教學流程如圖1所示。
“起鏈”:有一神器,外形可忽略、體積可為零;飛天遁水,無往不利;堅如磐石、滑潔如絲……它就是傳說中的——小滑塊[2]!今天我們就來討論一個關于“滑塊”的故事。
設計意圖:本節(jié)課以一段網(wǎng)絡語開篇,第一時間吸引住學生的目光,把學生的思緒拉回課堂,同時也活躍了課堂的氣氛,讓學生以一種較為輕松的心情進入學習狀態(tài);另一方面,也點明了本堂課的研究對象。
問題1(基準“鏈”結(jié)):如圖2所示,兩個質(zhì)量均勻分布的木塊分別靜止于水平面和斜面上,請對木塊進行受力分析。(投影學生的習作)
設計意圖:圖2所示的兩個情境,包含了三種性質(zhì)力的基本信息,是后續(xù)拓展問題的基準點,也是對學生基礎知識和基本方法掌握情況的檢測。另一方面,由于問題起點較低,能夠保護文科班學生學習的積極性,為后續(xù)的深入學習進行鋪墊,培養(yǎng)學生相互作用的物理觀念。
問題2(診斷性問題鏈1):
請判斷下列說法是否正確:(1)物體掛在彈簧秤下,彈簧秤的示數(shù)一定等于物體的重力大小。(2)重心是物體上最重的一點。(3)重心一定在物體上。
問題3(遞進式問題鏈1):
小組討論:(1)結(jié)合上面的兩個實例,提煉判斷兩接觸面間存在彈力的方法。(2)彈力的方向有何特點?(3)以斜面上的木塊為例,它所受的彈力是由于哪個物體形變后產(chǎn)生的?(4)彈力的大小是如何計算的?
設計意圖:問題2是一個診斷性問題鏈,通過三個小問的設計,可以讓學生思考問題情境,辨清“重力”相關問題,簡單明了;問題3是一個遞進式問題鏈,4個小問,層層遞進,通過小組合作交流的方式,充分調(diào)動腦海中的知識和方法儲備,在“個體回答—相互補充”中完善對問題的認識和理解。
問題4(差異性問題鏈):三類模型對比——利用學生手邊的透明膠帶構建三類基本模型。如,將膠帶拉出一段,線和整個膠帶構成一個線球模型;將膠帶纏繞在鋼筆上,構成了“桿球模型”;將實驗室的彈簧勾住膠帶,構成了“彈簧模型”。感知三個模型的區(qū)別并進行表述。
設計意圖:利用學生手邊的物品構建對象模型,在體驗中明確各類連接裝置作用力的特點,在比較中幫助學生辨清各類模型的本質(zhì)。問題4是問題1和問題3的延伸,把學生的思維引向更深處。另一方面,利用學生手邊的物品,創(chuàng)設情境體驗,讓學生“手中有物,心中有理”,還可以拉近學生與物理的距離,讓學生深深地感覺到物理就在身邊,也可以培養(yǎng)學生的物質(zhì)觀念。
問題5(遞進式問題鏈2):(1)圖1中,為什么A木塊不受摩擦力,而B木塊受到摩擦力?(2)如圖3和圖4所示,請畫出各物體所受的摩擦力(投影學生的習作,從學生的錯誤問題入手,展開分析和討論)。(3)結(jié)合前面幾個實例,如何判斷靜摩擦力的方向?
問題6(診斷性問題鏈2):
辨析題:(1)手握緊裝滿水的瓶子靜止在空中時,手握瓶子的力越大,瓶子受到(下轉(zhuǎn)第36頁)(上接第32頁)的摩擦力越大。(2)只有靜止的物體才能受到靜摩擦力。(3)靜摩擦力一定是阻力。
設計意圖:靜摩擦力的判斷是受力分析中的難點。問題5的設計,從“對問題1的回顧”到“兩個實例”,步步深入,讓學生在“問題鏈”中逐步豐富知識,強化學生對靜摩擦力問題的分析方法。問題6中三個小問的設計,從“實例分析”到“概念辨析”,環(huán)環(huán)相扣,逐步提升學生思維的“高度”。
問題7(診斷性問題鏈3):
辨析題:(1)公式F=μN中,μ的大小與兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度有關,式中N總等于物體的重力。(2)滑動摩擦力的方向一定與物體運動方向相反,滑動摩擦力一定是阻力。(3)滑動摩擦力的大小與物體的運動速度無關,與接觸面的面積大小也無關。(4)只有運動的物體才受到滑動摩擦力。
設計意圖:從以往學生的學習情況看,學生對“動摩擦力”掌握較好。因此,實際教學中筆者依據(jù)幾個易錯點,設計了具有針對性的問題鏈,通過反思和診斷,幫助學生弄清問題的關鍵點,提高學生的分析能力。
問題8(“收鏈”):
小組討論:結(jié)合上述分析,請從力的產(chǎn)生條件、方向判斷的依據(jù)、大小的計算和作用效果等方面進行總結(jié)。
設計意圖:在課堂的收尾處,設計總結(jié)性問題鏈,可以對分散的、孤立的知識點進行歸納和總結(jié),形成系統(tǒng)化、結(jié)構化的知識網(wǎng)絡結(jié)構[3],在加深理解和強化記憶的同時,培養(yǎng)學生歸納和總結(jié)的能力。
3? ? 教學反思
以上是在文科班復習教學中采用的“問題鏈”式教學。從內(nèi)容看,它用一根無形的鎖鏈將疑問和目標緊緊連在一起,問問相連,步步深入,每一個問題都使學生的思維產(chǎn)生一次飛躍[4];從教學實踐看,學生課堂參與度高,思維容量較大,有效地提升了文科班學生學習物理的興趣,培養(yǎng)了學生分析問題的能力;從課后的檢測情況看,學生習得情況良好,有較好的獲得感。但在實際操作中,筆者認為還有兩點要引起重視:一是問題的設置要避免兩種傾向——問題設置“梯度太大”或“太細”,“梯度太大”往往會過多地超出學生的水平,讓學生產(chǎn)生“無力感”,問題設置“太細”,雖然可以讓課堂進行得比較順利,但往往會使學生疲于解決一個個零碎的問題而抓不住重點;二是要注意“收鏈”,要回歸問題的中心,幫助學生將零碎的知識點和方法構建成系統(tǒng)性良好的知識網(wǎng)絡,提升學生對問題的解決能力。(欄目編輯? ? 鄧? ?磊)