徐亞琴
(江蘇省鹽城市鹽阜中學,江蘇鹽城 224000)
問題導向的物理教學是指教師在教學中通過向學生提問的方式,讓學生發(fā)現(xiàn)問題,以回答出教師的問題為目標探究物理知識的一種教學方式。筆者結合自己的教學實踐對實施這種教學方式的方法進行了探究,以期能更好地培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。
以教學與浮力有關的知識為例,教師可以在教學前準備一盆清水,然后提問:“現(xiàn)在把一枚雞蛋放進水中,結果會怎樣?”學生結合生活經驗回答:“雞蛋肯定會沉入水中?!苯處煂㈦u蛋放入水中,雞蛋果然沉下去了。此時,教師表示:“如果現(xiàn)在我在水中放鹽,雞蛋會慢慢浮起來,你們相信嗎?”很多學生覺得這是不可能的。于是教師在水中加入鹽。當鹽的濃度變高時,雞蛋慢慢地浮起來了,學生感到非常驚訝。在學生看來,水依然是那盆水,雞蛋依然是那個雞蛋,為什么在水中加了鹽后,雞蛋就浮起來了呢?當學生產生這樣的疑問時,教師可提出問題:“物體在水中,有浮與沉兩種狀態(tài),那么影響物體浮起來及沉下去的因素是什么呢?”此時教師提出的問題,正是學生心中的疑惑,教師可以以解除這一疑惑為目標,引導學生探究知識。
教師在為學生創(chuàng)造具體情境時,有時會受到環(huán)境的限制,導致情境不能直觀化。在遇到這樣的問題時,教師可以應用多媒體技術,通過設計虛擬的情境,突破實體教學情境的限制[1]。例如,教師在引導學生學習分子這一概念時,可以把墨水滴到水里讓學生直觀地看到分子在“做運動”,卻不能讓學生看到香氣擴散和糖的溶化也是分子在“做運動”。在實體環(huán)境中,教師很難為學生創(chuàng)設這樣的情境。一方面,教師很難讓學生看到這些場景中微小的分子;另一方面,這些分子運動讓物體的性質產生變化的時間較長,而教師的教學時間有限。這時,教師可以打開多媒體課件,模擬出這些場景中分子運動的軌跡。當學生看到物理情境后,教師可以引導學生思考:“如果分子是可以運動的,那么我們要如何研究它的運動軌跡呢?”這一問題的提出能讓學生理解,探索分子運動的軌跡是他們要學習的目標。
以教學物質的三種形態(tài)為例。教師向學生播放了水燒開變成水蒸氣、放進冰庫里變成冰的多媒體視頻后,向學生提出問題:以讓水發(fā)生固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)這三種形態(tài)的變化為例,影響它形態(tài)變化的因素是什么呢?學生結合生活經驗回答:“是溫度!水的沸點是100℃,超過這一溫度,它就汽化了;水的凝點是0℃,低于這個溫度,它就結成冰了。”這時教師可引導學生思考:可以用什么樣的方法證明這一理論是正確的呢?此時學生產生了學習疑惑。很多學生在學習物理知識時,只會盲目地接受理論知識,不會探究理論知識是正確的還是錯誤的,也不了解這些理論知識是否存在限制及是否需要做補充。教師要通過提問引導學生思考,他們在分析一個物理問題,得到一個物理結論時,有什么實驗能證明這一理論是正確的。教師通過這樣的提問能讓學生了解,不能盲目地接受理論知識,在學習物理知識時,要應用實驗的方法探究知識。先假設一個實驗理論知識,然后應用實驗來證明這一理論知識成立,這也是學生探究的目標。
當學生了解了實驗目標后,教師要通過實驗讓學生了解如何分析實驗因素,找到實驗的方向。教師要通過提問引導學生分析實驗因素,使學生了解實驗設計的原理,并學會如何進行物理實驗。
例如,學生理解了該次實驗的目標是證明影響水的狀態(tài)的因素是溫度。剛開始學生不知道如何設計實驗,此時教師引導學生思考:如果要設計一個實驗,那么你認為可變因素是什么?不變因素是什么?要應用什么樣的工具來測量因素的變化對物質產生的影響呢?教師的提問引起了學生的思考。學生認為在實驗中,水及實驗環(huán)境是不變的因素;在同一環(huán)境下,溫度是可變的因素,因此需要觀察溫度對水產生的影響。如果要有效觀察這一實驗,應使用透明的量杯,這樣可以觀察量杯中的水是液體狀態(tài)、固體狀態(tài)或是其他狀態(tài)。在實驗中,學生認為要用溫度計來測量水溫度的變化。經過分析,學生總結實驗方法為:在量杯中投放一塊冰塊,然后迅速測量冰塊的溫度,之后將量杯放在酒精燈上加熱,測試在什么溫度下,冰塊會溶化;在什么樣的溫度下,水會汽化。通過分析實驗因素,學生初步完成了實驗設計。
當學生初步設計實驗探索物理因素對物理現(xiàn)象的影響后,教師要通過提問引導學生掌握實驗技能,培養(yǎng)學生的探索能力。教師在提問時,要針對可能發(fā)生的不利實驗結果進行提問,引導學生進行思辨,避免學生盲目實驗。教師應結合學生的生活實踐進行提問,讓學生掌握正確的實驗技能。
例如,當學生初步完成了溫度對水形態(tài)影響的實驗后,教師讓學生以小組為單位進行實驗。剛開始,學生準備直接把量杯放到酒精燈上加熱。教師提問:“可以直接把量杯放到酒精燈上加熱嗎?”教師的問題啟發(fā)了學生,學生發(fā)現(xiàn)自己把量杯和燒杯弄混了。量杯是不能直接在酒精燈上加熱的,只能隔水加熱。在學生讀溫度計時,教師提問:“要如何讀溫度計,才能避免讀溫度計時產生誤差呢?”經過教師的提醒,學生意識到,在做實驗時,要使用正確的方法讀測量的結果,以避免出現(xiàn)測量誤差。教師通過在實驗中提問,讓學生發(fā)現(xiàn)了實驗中可能存在的質量問題。
部分學生在進行實驗時,只顧完成實驗,而不注意延伸實驗的問題。當學生只顧做實驗,不顧延伸問題時,其便把達成實驗目標作為學習任務,而不會意識到,他們要在完成任務的過程中探索更多物理問題,發(fā)現(xiàn)更多物理現(xiàn)象。當學生出現(xiàn)這一學習情況時,教師要通過提問啟發(fā)學生思考,引導學生延伸問題。
例如,當通過實驗驗證了水的沸點是100℃、凝點是0℃以后,學生便認為完成學習任務了。此時教師可以提出問題:“純潔水和普通自然水的沸點和凝點一樣嗎?”教師的問題難住了學生。有的學生推測應該是一樣的,有的學生認為可能不一樣。結合剛才的學習經驗,學生意識到,他們不能依據(jù)推測得出未經驗證的結論,必須通過實驗來完成推測。通過教師的提問引導,學生意識到在探究的過程中,不應以完成任務為目的,而應盡可能在探究過程中挖掘更多的知識。
總之,教師在引導學生探究物理問題時,需要讓學生看到具象化的物理情境,在教學中,教師要為學生設計實體情境和虛擬情境,使學生通過情境直觀地感受物理知識,更深入地學習、理解所學知識。教師要善于使用物理實驗引導學生充分探究知識,培養(yǎng)學生的自主探究能力。