活用问题教学 培养探究能力

李思泉

科学探究是学生体验科学过程、理解科学本质、领悟科学精神、发展科学观、培养创新精神和实践能力的主要学习模式。

探究能力是创新精神和实践能力的重要组成部分。开展“问题”研究,让学生在发现问题、分析问题、提出假设、开展探究和得出结论的过程中不断地建构自己的知识结构、能力体系、价值体验,从而全面发展学生探究科学本质的能力。

一、认识“问题”的价值是培养探究能力的可贵前提

问题是学习的动力和起点,学习的过程就是发现、研究、解决问题的过程,没有问题,就不能激发学生的好奇心和求知欲;没有问题,学生就不会深入思考、探究。头脑中不断生成问题的学生,才能更好地融入课堂参与互动;能提出高质量问题的学生,才可能拥有超凡的创造力。问题的激发可以使学生迸发出创新思维的火花。我们在教学过程中要会问、巧问,培养学生的问题意识,使学生能问、善问,逐步培养学生的探究能力。

二、确保“问题”的质量是培养探究能力的重要保证

学生学习物理过程是一个不断提出并解决问题来获取新知识的问题性思维过程,因此“问题”的质量十分讲究,针对初中物理的特点和学生心理发展水平,注意以下几个原则,有助于把握问题的质量。

1.直观性原则,注重问题探究的落脚点

教学心理学表明,教学就是要促使学生由外部的、物质的、展开的活动向内部、压缩的认知活动转化。充分运用形象化材料和实验,揭示知识发生、发展过程,展现探究的过程,使学生探究问题的轨迹清晰可见,抓住探究问题的落脚点。

例如,在研究牛顿第一定律时,分析小车在三种表面的运动情况,提出下列问题:

(1)找到它们的发展趋势,即表面越光滑,小车运动将 ?

(2)推广到理想化情况,如果表面绝对光滑,小车将 ?

2.渐进性原则,注重问题探究的节奏性

问题的设置要具有合理的程序和阶梯性,设计由浅入深,由易到难,层层递进,把学生的思维逐步引导到新的高度,可创设“小步距”问题,把一个复杂的、难度较大的课题分解成若干问题。如在“决定导体电阻大小因素”教学中,进行如下问题的分解:

(1)导体的电阻大小可能与哪些因素有关?试根据已有知识进行猜想。

(2)导体的电阻与各相关因素关系可能如何?试猜想。

(3)如何通过实验确定导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料的关系?试设计实验电路。

(4)在进行导体与各相关因素实验中,如何控制实验条件?

(5)由本实验可以看到,对多因素问题,如何控制变量?其基本方法是什么?

3.发展性原则,落实问题探究延伸点

布鲁纳说:“向学生提出挑战性的问题可以引导学生智慧。”要恰当地把握问题空间,要符合学生的知识基础、能力水平、认知规律,提出的问题需要他们跳起来才能摘到桃子,使探索的问题处于学生的“最近发展区”

如学习了滑动摩擦力后,在探索摩擦力大小时,教师可提出如下问题情境,引导学生自主探究:

(1)滑动摩擦力的大小与物体表面的接触面积大小有关吗?

(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度大小有关吗?

(3)摩擦力知识在生活、生产中有哪些应用?

(4)假如没有摩擦,我们的生活会出现什么样的有趣事情?

这时学生可能会设计出各种各样的方案,教师引导学生分析,哪些科学合理,哪些需要改进,鼓励学生积极思考,大胆设想,积极参与探究过程,使教学内容更丰富,能力培养水到渠成,事半功倍。

4.主动性原则,落实问题探究自主性

教师创设一种民主、和谐、充满爱和尊重的和谐民主氛围,积极鼓励学生提出问题、发现问题。教师对学生出现的错误,不替代学生改正;对学生能通过自己探索总结出来的规律,不包办代替;对能积极提出问题、大胆质疑的学生,教师要给予充分肯定,让他们在充满鼓励的氛围中充分自由地提出问题并实施探究,解决问题,获得成功的喜悦。

三、讲究创设问题的策略是培养探究能力的实效性处理

探究能力的培养过程是不断创设问题并付诸解决的过程,因此把握问题设置的时间、难度、广度值得我们思考,创设问题的策略如下:

1.根据教材内容的不同,设计恰当的问题,在进行“大气压强”教学时,可以在学生观察托里拆利实验的基础上提出下列问题:

(1)如果在实验时,使玻璃管倾斜插入水银槽中,会影响实验结果吗?

(2)做实验时,玻璃管中没有灌满水银,会影响测量结果吗?

(3)做实验时,改用粗一些或细一些的玻璃管,会影响实验结果吗?为什么?

(4)做实验时,外界大气压变化了,水银柱的高度是否会变化?

(5)做实验时,玻璃管中漏进了空气,会影响实验结果吗?如何影响?

2.根据学生的认知结构设计问题

学生的认知结构是教学的出发点和归宿点,学生的认知结构是呈螺旋发展而形成的梯形。设置的问题无疑是给学生的认知结构提供了一系列的由低级向高级,从未知到已知,由少知到多知的梯子,为学生最近发展区创设情景,设计出环环相扣的一系列问题,由表及里,由此及彼,拓宽思路,如学习“浮力大小”时可设计下列问题:

(1)如何用弹簧测力计测出石块浸在水中受到的浮力大小?

(2)浮力的大小与石块浸入的体积有关吗?

(3)浮力的大小与排开水的重力有何关系?如何测出排开水的重力?

(4)若将石块浸没在酒精中,所受浮力与水中所受浮力相同吗?

(5)石块浸没在液体中时,所受浮力与石块浸没的深度有关吗?

四、活用“问题解决”的教学模式是探究能力培养的关键所在

“问题解决”教学模式,其精华是培养学生的探究能力。在初中物理教学中实施探究能力培养的一般程序是:创设问题情景→建立猜想和假设→制定探究方案→获取科学事实和证据→检验猜想假设→合作交流→获得科学结论→应用练习。

总之探究能力的培养是物理教学的重中之重,它以教材为根本,以教学观念为先导,落实在教学实际行动中。因此,必须灵活应用问题教学,实施以问题为载体,以能力为核心,以创新为目的教学活动。

作者单位:湖南省衡东县兴东中学