巧设情境，提高探究式教学的有效性

2011-05-25方敏

海峡科学 2011年8期

方敏

巧设情境，提高探究式教学的有效性

方敏

福州屏东中学

创设情境，提出问题是探究式教学的起点，是解决问题的关键，是促进学生有效学习的开端。然而，如何创设最合理的问题情境，以什么样的规律来进行情境的创设，一直是一线教师思考的问题。该文主要通过教学中的实际案例，总结了几种常用的情境创设方法，以便更好地提高探究式教学的有效性。

物理教学情境创设方法创设原则效果

认知主义者布鲁纳认为，学生的学习和科学家的探索一样，都不过是把现象重新组合或转换，使人获得新的领悟而已，因而都是发现问题，解决问题的过程。基于这种认识，布鲁纳积极倡导发现问题式教学，把学生当作发现问题的主体。这与新课改所倡导的探究式教学是不谋而和的。那么，怎样才能有效地引导学生发现问题呢？这就涉及到问题情境的创设。

1 物理教学情境创设的作用

要使课堂教学能有效地进行，有必要通过特定的教学情境，抓住学生的注意力。大量实践表明，高质量的情境创设，不仅能把教学中抽象的问题变得形象而具体，更能引起学生积极的态度体验、行为体验，激活学生的思维，进而刺激学生主动思考、参与探究，体验和感悟科学探究的过程，并在探究过程中理解知识。因此，创设情境的质量将直接影响教学的实施和开展，探讨如何进行中学物理教学情境创设具有重要的现实意义。

2 物理教学情境创设的方法

教学过程中，创设情境的方法很多。但怎样才能使情境创设的好，创设的巧呢？

2.1 创设趣味式情境，促进学生乐于探究

兴趣是个体对事物的特殊认识倾向，是积极性的来源，是人们认识事物，探究事物发展规律的内在动力。一旦个体对某项事物产生兴趣，就会充分发挥自己的主动性和创造性。创设一种极具趣味性的情景，对激发学生浓厚的学习兴趣，为我们探究活动的顺利进行是十分有益的。

例如，在学习《动量守恒定律》这一节时，由于内容难度大，学生学习起来较为吃力，很多学生对这一节兴趣不大。为了更好地调动其学习积极性，在上课前，我特意安排学生参与了有趣的“水火箭”发射活动。

在一个可乐瓶里装入约1/3量的水，用橡皮塞塞紧可乐瓶，形成一个密闭的空间。把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内的水向后喷出，火箭获得反作用力射出，如下图1所示。

图1

该活动由学生参与完成，身临其境，学生兴趣很高，火箭发射时强烈的视觉冲击效果，把学生推到了兴奋点，此时，再适时地举一些生活实例，并辅以视频，就大大激发了学生对“动量守恒定律”知识的浓厚兴趣。

2.2 创设障碍式情境，激发学生急于探究

“学起于思，思源于疑。”巧妙创设障碍式情境，打破学生认知上的平衡，让学生陷入新的困境，从而有效激发学生对新知识的渴望。当然，教学中的“质疑”是双向互动的，学生“质疑”的质量反映学生思维的程度，这与教师质疑的力度息息相关。所以教师“质疑”应当恰到好处、发人深省。

如，引入《牛顿第二运动定律》这一课时，可创设这样的问题情境：在一盛满水的玻璃瓶中，置入一红色小木块，将瓶横放在水平桌面上，木块浮于瓶上部壁顶，处于静止状态，见图2。老师问：“当用手拉瓶向右加速运动时，木块将会怎样运动？”大部分学生不假思索地认为木块将移向瓶后端。

老师用手拉瓶子向右加速运动，结果木块移向瓶前端。大出学生所料，激起学生强烈思维冲突，顺势点题。

图2

再如，引入《闭合电路的欧姆定律》这一课时，可安排这样一组实验创设问题情境：让一小灯泡与一节新的一号电池通过开关相连，请同学们注意灯的亮度（学生回答：“很亮！”）。然后将该小灯泡与四节相互串联的使用较久的旧一号电池(外观与新的没有多大差别)通过开关相连。请同学们猜想，会出现什么情况？（学生猜想：“小灯泡会被烧毁”或“小灯泡不会被烧毁，但要比前面一次亮得多”）演示结果，小灯泡的亮度比前面一次暗得多。学生大感意外，他们想探究这一问题的主动性也随之被调动起来了。这时，教师可顺势导入新课“为什么会出现这种情况呢？要解决这个疑问，先要学习电学中一个非常重要的规律——闭合电路的欧姆定律。”

2.3 创设开放式情境，引导学生自主探究

新课程理念下的教学过程是一种开放的过程。它包括开放的人文环境和开放的时空环境。人文环境的开放要求营造出民主的、为学生所接纳的、富于创造性的氛围，使学生形成一种自由的、独立的探索心态。时空环境的开放要求打破传统封闭的教学时空纬度。在时间纬度上不求课堂几十分钟内得出结论，而是将某些问题留给学生在生活中继续探求；在空间纬度上不能仅局限于课堂和书本，要向与课堂和书本紧密联系的家庭和社会学习，将课堂引向社会和大自然，利用更为广泛的教育资源，使学生得到最为广泛的关注与发展。

例如，《超重与失重》这一节，它所研究的是日常生活中常见的物理现象，同时这一节内容也是牛顿运动定律的典型应用。教材中安排这一节，既是对牛顿运动定律知识的进一步巩固，又能增强物理知识与日常生活的联系，还能多角度地激发学生学习物理的兴趣，是一个非常好的学习资源。课标对这节的要求是：通过实验认识超重与失重现象，也就是希望我们老师能设置一些具体的情景，安排一些具体的活动，来帮助同学们展开认识。

意识到这一点，在授课之前，我有意安排学生利用课余时间，带着体重计去电梯里感受超重和失重现象，并利用摄像机记录实验过程，采集实验数据。在正式上课时，各活动小组展示自己的实验成果。由于前期活动得到同学们的广泛参与，上课时学生的热情很高，又因为对超重和失重有切身的体验，上课效果非常好。

2.4 创设针对式情境，突破学生探究难点

问题情境的创设，必须基于对学生已有知识经验和教材内容全面的、科学的分析，要紧扣“探究中心”。教学设计时，要把问题情境设在学生有疑之处，有难之处。问题情境的巧妙创设，可以降低学生探究难度，帮助学生突破知识难点。

例如：《摩擦力》这一节是学生难于理解和掌握的内容之一，究其原因，主要有以下几点：①学生的头脑中没有一幅清晰的图景，如摩擦力是如何产生的，摩擦力的方向怎样确定。②学生先前形成的一些片面甚至是错误的生活经验对他们学习本节知识产生了一定的负面影响。如许多同学根据片面的生活体验在主观上认为摩擦力一定是阻力，摩擦力的方向一定与物体运动方向相反等。③这部分知识要求学生不仅有较丰富的生活经验，而且需要学生有较高的思维层次。为了突破这个难点，我通过自制实验，创设情境，降低学生接受该节知识的难度，让学生“看见”了理论的正确性。

选用一普通的塑料刷，尽量选择刷须长且刷面宽的那一种，用钳子隔行拔去一些刷须，另准备一长约1米，比刷面稍宽的平板作为运动板，见图3。演示滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。

图3

教师用力推着实验刷在运动板上以速度V1匀速向右前进，请一位同学用力将运动板沿着实验刷的运动方向以不同的速度（V2＜V1、V2=V1、V2＞V1）分三次抽出，同学们可以清楚地看见在运动板抽出的过程中，当V2＜V1时，刷须方向与运动方向相反，即与相对运动方向相反；当V2＞V1时，刷须方向与运动方向相同，即与相对运动方向相反；当V2=V1时，刷须方向竖直，此时无相对运动，表明无滑动摩擦力。虽然在三次实验过程中，实验刷和运动板的运动方向都没有改变，但由于实验刷在运动板上的相对运动方向不同，所以滑动摩擦力的方向也是不同的。通过创设实验情境，学生可以清楚地观察到滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反的现象，从而澄清了部分学生主观认为滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反的错误认识。

2.5 创设生活化情境，打开学生探究思路

大量的教学实践和研究证明，在鲜活、多样的教学情境，特别是贴近日常生活的教学情境中，学生可交流的话题增多，情感体验丰富，思路打得开，彼此间更容易发生相互影响，所以教学设计中教师还应在如何创设生活化的教学情境上多下功夫。

例如：在讲“力的分解”这一节时，关键是向学生介绍力的分解是根据力的实际作用效果来进行分解的。但什么是力的作用效果？力的作用效果如何？学生往往觉得很抽象，很难理解，所以不能灵活地掌握力的分解方法。特别是在课堂上讲解三角支架的力的分解时，学生往往觉得很拗懂。如果让学生亲自做实验，亲身去体验，就知道力的效果原来是这样。一个简单的方法是：每两个学生一组，在原座位上，一人左手（或右手）叉腰，另一人向下拉他的肘部（如图4所示，此时人的上臂相当于杆ON，人的下臂相当于杆OM，另一人的向下拉力相当于物体重力）。通过一个巧妙的情境替换，把一个较生疏的情境替换成生活化情境，轻松地帮助学生体会了此时力的两个作用效果。

图4

以上所列举的各类教学情境并非彼此割裂而是相互联系，此类情境与彼类情境有交叉与重叠。在现实的教与学中，应根据教与学的实际需求选择创设利用各种情境，对其进行优化组合以取得教与学的最优效果。

3 物理教学情境创设的原则

综上所述，及时、恰当的情境创设，可以引发学生积极思维，使他们在牢固掌握知识的同时，培养他们的创新精神和实践能力。但要确保所创设的情境对探究式教学有效，本人认为设计时还要遵循以下原则：

3.1 适度性原则

教师在创设问题情境时，必须根据教学内容及教学目标，将学生已有的知识储备、生活经验与将要学习的知识联系起来，在此基础上设置问题。问题不能过于简单，也不能过于复杂，应把问题设在学生思维的“最近发展区”。只有那些难易适度，学生能解决却又一时解决不了的问题，才是构成问题情境的最佳素材。

3.2 多样性原则

情境的创设尽量做到兼具真实性、趣味性和科学性等。生动多样的情境，会很好地激发学生的探究欲望，刺激学生思维，对所授内容接受度高，理解也会更加透彻，往往会产生“触类旁通”之感。所以课堂上材料的准备、丰富多样的环境设计是必不可少的，同时还要引导学生收集各种信息资料，带到课堂上来，使课堂上的每个人都成为信息源，让学生在充斥信息的环境中接受多方刺激、发生互动。