物理教学中的“问题解决”教学法初探
2009-09-05刘海舰
刘海舰
在物理课堂教学中始终存在着教师、学生、被认知的客观事物三者之间的相互作用,现代学习理论认为:知识是个体与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果,因此以学生为主体、教师为主导的现代教学理念贯穿于教学法改革中。本人在多年的高中物理教学实践中,探索性地尝试了“问题解决”教学法,收到了较好的效果。
“问题解决”教学法要求教学必须围绕“问题解决”来组织,应创设一种问题情境,并把学生引进解决问题的氛围中,因为问题可以激励人们去学习、去实验、去创造。因而“问题解决”教学法极有利于学生创新能力的发展。通过近几年的教学尝试,物理课堂教学中应用“问题解决”教学法要遵循以下三个原则:
1.有选择、有控制地运用“问题解决”模式在物理课堂教学中培养学生的创新思维能力和问题解决能力。
2.应用“问题解决”教学模式,使学生对合理思想、方法的应用,从不自学与呆板模拟上升到创造性地自由发挥。
3.创设各种有助于启迪学生思维和进取精神的问题情境,使学生能感受到问题的存在,让他们在头脑中发现问题、分析问题要素,确认问题症结所在,并产生正确的解法,这样在一个个具体的解决问题的实践中,理解所学知识内涵与科学探究的真谛,可以大面积地提高高中学生的学习效率,提高物理课堂教学的质量。
马赫穆托夫认为,问题教学是一种发展性教学,其方法体系是建立在问题情境的创设和问题提出与问题解决基础上的,这一过程一般包括以下几个环节:产生问题情境、分析问题情境并提出问题;寻找解决问题的方法并实施这一方法 ;监测解决问题的方法等。一般程序为:创设问题情境——提供科学事实——探究解决问题的方法——得出科学结论——运用新知识解决问题。
例如,在学习滑动摩擦力时,准备了橡胶棒和肥皂液,让一个子高、力气大的男同学和一个子矮、力气小的女同学到教室前面用橡胶棒进行拔河比赛,在男同学拿的橡胶棒一侧涂上了一些肥皂液,结果女同学比赛获胜。这是为什么呢?这种有悖常理的疑点,在大脑里产生了兴奋剂,从而闪烁着解决问题的创造性思维火化。为解决这一问题我提出了课题《滑动摩擦力的性质》,进而演示课本实验,得出:F1=uFN,并且利用这一结论,很快就解决了问题:男同学拿着的橡胶棒上涂了一些肥皂液,动摩擦因数太小,手的压力虽然很大,却很难产生大的摩擦力,因而女同学反而赢得了比赛。这样的教学过程,不但促使学生将感性认识上升到了理性认识,形成了对影响滑动摩擦力的因素有了正确理解,还让学生学会从不同侧面理解和掌握要领与规律,达到了促进学生创造性地应用科学知识与思想方法的目的。
在以上各环节中,“创设问题情境”是问题解决的关键和精髓,适宜的情境会引导启发学生提出问题的思路和方法;“提供科学事实确认问题”是解决问题前提,它与训练学生的获取信息和处理信息的能力相对应,“探究解决问题的方法”是问题解决的实施阶段,它是“问题解决”教学法课堂教学中主要的实施步骤,是把确认的问题信息与平时记忆检索得来的知识储存有机联系起来,利用发散思维和收敛思维产生一些解决问题的设想和方案,就是在问题确认的基础上,通过创造性的思维过程找到解决问题的基本思路和方案;得出的科学结论是:被检测是正确的问题解决过程,形成结论和范例,并指导以后的学习和问题解决;
如《自感》教学过程:首先创设问题情境:让学生找出学过的使线圈磁通量发生变化的情况,并根据楞次定律分析解决各种可能出现的情况,学生们得出这样的结论:如果通过线圈自身的电流发生变化,通过它的磁通量也会发生变化。在教师的指导下,学生提出了这样的情境:电流的变化有两种:一是变大;一是变小,并把大小变化归纳成线圈通电时和断电时的两种情况。由此,他们提出了两种情况:通电时线圈情况是怎样的?断电时线圈情况是怎样的?
问题提出后,引导学生找到解决这两个问题的思路:既然这时通过线圈的磁通量发生改变,那么,就应该遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律,于是就有了对这两个问题的解决方案:
1.通电时——电流变大——磁通量变大,感应电流方向应与原来电流方向相反,因此表现出来的现象应该是,通电时发生电磁感应现象,电路出现电流要比通电瞬间晚一些。
2.断电时——电流变小——磁通量变小,感应电流应与原来电流方向相同,因此表现出来的现象应该是,断电时发生电磁感应现象,电路中电流消失得要比断电瞬间晚一些。
得出这样的结论后,再给学生演示相应的两个实验,基本证明了他们解决问题的方法和得到的结论是正确的。这样,学生不仅掌握了知识,更重要的是还学会了怎么样去获得知识,怎样去发现问题,怎样去解决问题。
近几年的教学实践表明,“问题解决”教学法在物理课堂教学中给学生创造了一个自己动手、动脑、探索的物理环境,给教学模式增添了新的活力,使教学活动更具有创新性,体现了教与学的和谐发展,因此是一种很有生命力的教学方法。