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浅谈学生问题意识的培养

2014-08-21张荷洁李佳张锡娟

中学教学参考·理科版 2014年4期
关键词:本领电容器储存

张荷洁++李佳++张锡娟

所谓问题意识,目前普遍认可的是指人们在认识活动中,经常意识到一些难以解决或疑惑的实际问题及理论问题,并产生一种怀疑、困惑、焦虑、探索的心理状态,这种心理又驱使个体积极思维,不断提出问题和解决问题,这种问题性的品质称为问题意识。

通过对定义的分析,我们得到了如下几点结论:首先,这里所说的问题意识的主体应该是学生。在教学活动中,学生能够意识到某些地方存在问题,提出可探究的问题,有时还能利用一些科学方法解决一定的问题。第二,问题意识是学生的内心活动的外在表现,学生借助提出的问题表现他们内心对学习内容的各种心理活动。如果学生只是埋头思考而不表达,则难以达到培养学生问题意识的目的。第三,教师在培养学生问题意识的过程中,教师是一个引导者、启发者,而学生是一个质疑者、探究者。师生配合才能达到培养学生问题意识的目的。

在课堂中培养学生问题意识,可以分为以下三个阶段。

1.创设情境,让学生在认知过程中,对难以解决的问题或者疑惑的地方,产生相应的心理意识。这种意识可以是学生的自我发现,但大多数都是在教师创设的情境中发现的,并在教师的引导下,这些意识让学生产生怀疑、困惑、焦虑、探索等的心理。

2.以教授提问方法为目的,让学生能够提出有探究意义的问题。学生有一定的内心活动,不代表学生就能提出问题,并且是具有研究意义的问题,因而需要教师教给学生各种各样的提问方法,让学生提出有针对性的问题。

3.学生能够利用科学方法解决问题。解决问题是学习过程的重要组成部分,在解决问题的过程中有可能产生新的问题,如此循环。

下面结合《电容器与电容》的教学,进行分析探讨。

《电容器与电容》选自苏科版高中物理必修3第一章第五节。该节课是对前一节电场强度的深入研究,它将抽象的问题具体到实物中,在理论与实践方面都具有重要意义。在课堂教学中如何启发学生的问题意识,需要启发学生产生什么样的问题,是本堂课设计时需要着重考虑的。通过对本节课的分析,我们确定了以下三个启发学生问题的主线。

一、创设情境,让学生关注怀疑、疑惑之处——什么是电容器

在具体教学中,选择了一个如图1所示的简单演示实验,为学生创设情境。该演示实验所产生的直观、明显的现象能调动学生的感观,从而很好地激发学生的心理活动。

图1实验操作时,通过电路板向学生展示,但是电容器部分是隐藏的。将开关闭合到1挡,闪光灯不发光。学生自然而然产生这样的疑问:这一操作步骤有何作用?接着,将开关拨到2挡,提示学生注意观察实验现象(闪光灯发出耀眼的光芒)。学生肯定会感到惊奇,并略感矛盾:有电源时,灯不发光,没有电源的时候亮了,闪光灯究竟是从何处得到能量的?前后现象的不一致,以及与现有知识的矛盾,促使学生去质疑、思考。学生就意识到存在问题的地方:暗箱中的元件。但是学生对此元件一无所知,仅凭一个小小的演示实验,无法得到满意的答案。最终学生就产生了这样一个问题:暗箱中的元件是什么?它有什么特性?此时,再与学生共同分析实验过程,引导学生形成储能概念,知道开关处于1挡时,电路中某元件将电能储存了起来,在开关放到2挡的时候,该元件将储存的电能释放给了闪光灯,闪光灯因此才能发光。虽然学生还未知道电容器,却已经了解了它的功能,再引出电容器的概念,就很自然地过渡到第二阶段的学习。

二、引导学生通过类比,提出具体问题——如何衡量电容器的特性

学生有了电容元件可以储能这一概念之后,内心很自然会有这样的疑问:是不是每个电容器储存能量的本领都是相同的?对这一问题,我们通过将电容器储能本领与水容器储水本领相类比,加以简单演示,让学生在类比的过程中,找到两者的相同点与不同点,引导学生将内心的疑问转换为具体的问题——如何描述电容器的电容。最终通过分析得到解决方案。

我们通过用三个横截面积各不相同的容器以及一定量的水,让学生观察到以下现象:将水全部分别注入三个横截面积各不相同的水容器后,将得到三个不同的水面高度。进一步将水位高度与水压联系起来,引导学生思考,每升高单位水压需要的水量的多少所表示的意义,从而明白水容器储存水的本领强弱的描述方法。至此,学生很容易将水容器与电容器进行类比,提出这样的问题:同样是容器,在描述储存本领的方式上有没有可能相同?利用对比的方法,学生可以得到:电容器储存电荷量与水容器储存的水量类似,电容器两板间的电压和水容器内水的水压类似。最终提出这样的问题:电物理·疑难点击物理·疑难点击容器储存电荷本领的大小可以这样描述——电容器储存电荷量与电压的比值。

而在电容概念中,电容的大小与所带电量无关是一个关键点,也是学生经常会望文生义产生错误的地方。通过水容器的比照,学生了解到水容器的储水本领与是否装水是没有关系的,很自然就能联想到电容器储存电荷的本领与是否带电也是没有任何关系的。采用这样的教学方法,在很大程度上可以防止学生在这一部分产生错误理解或是形成主观臆想。

三、利用学生的探究欲,在探究实验中解决问题——电容与哪些因素有关

通过前面内容的学习,学生已经知道电容是描述电容器本身性质的一个物理量,它与电容器带电量多少以及电容器两板间电压大小无关。那么,学生心里自然就有这样一个疑惑:电容到底与什么因素有关呢?为了引导学生思考这一问题,我们通过让学生仔细观察电容器的组成。学生通过观察讨论发现,平行板电容器两个极板是可移动的,而平行板间放入的电介质是可以选择的,学生就在推测中提出这样的问题:影响电容大小的因素可能是这三个:两板正对面积,两板间距离,板间插入的电介质。

那如何验证这些因素是否与电容有关呢?学生想到了利用控制变量的方法去进行实验探究。学生边进行实验设计,边思考:多个因素与某一个物理量的变化关系如何?如何设计实验电路?如何记录实验结果?如何分析结果的物理意义?让学生在设计中学会控制变量法的研究思路与原理,掌握探究方法。通过对这一系列问题的攻破,学生围绕着实验探究的主题不断地思考并动手实验,最终解决问题。

通过在不同的教学阶段采用不同的教学方法,引导学生思考,激发学生内心活动,让学生去观察、去好奇、去怀疑。让学生在矛盾中找到问题的关键,在疑惑中提出问题,在探究中解决问题。

参考文献

[1]曾丹.问题意识及培养探究[J].重庆工学院学报(社会科学),2008,22(4).

[2]刘俊.培养学生问题意识的策略与方法[J].课程与教学,2010(3).

[国家项目编号]:扬州大学教学改革研究重点课题,课题编号:YZUJX2013-2A。

(责任编辑易志毅)

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