创设问题情境凸显过程方法
2015-09-02王怀鹏
王怀鹏
人类在同自然对话的过程中建立和发展了物理学科,任何物理问题都来源于生活。物理课堂教学也应这样,教师通过创设问题情境,再现生活中的物理规律,揭示事物的矛盾。学生在问题情境中引发认知冲突,打破主体已有的认知平衡,从而唤醒求知欲,激发思维的创造性,使学生进入科学研究的角色,真正参与到学习活动当中,达到经历研究过程,掌握知识技能的目的。
学生通过问题情境引发认知冲突,教师通过设置问题情境组织教学内容。在新课程教学理念下,如何创设问题情境,引导学生从事积极的自主探究呢?本文通过《行星的运动》的教学谈几点体会。
一、于无声处听惊雷
日常生活中,司空见惯的现象背后往往蕴藏着深刻的物理规律。爱因斯坦对时间与空间的思索,建立相对论的过程,是最经典的案例。在科技和信息高度发达的今天,地球绕太阳转这是小学生都知道的常识,学生可能很难理解,前辈科学家们在这个问题上所作出的努力与牺牲。教学中抛出这样的问题:以太阳为参考系,地球绕太阳转,若以地球为参考系,那太阳不就绕地球转吗?那么“日心说”和“地心说”之争不就是参考系选择的差异吗?一石激起千层浪,学生从未想过问题竟然可能会是这样,这种由惊奇带来的认知冲突,引发了学生积极的思考,在激烈的讨论和对话中,逐渐领悟到要弄清是地球绕太阳转,还是太阳绕地球转,必须站在太阳系外看太阳系。这种思维的突破,视野的超越,给学生带来的愉悦难以言表。学生真正理解了“哥白尼的眼光超越了地球……使人类来到了牛顿物理学的面前”。
高尔基说:“惊奇是了解的开端和引向认识的途径。”在教学过程中,如果由呈现的现象设置的问题与学生原有的知识体系发生冲突,就会引发学生知识的再建构。若教师能从日常生活中最常见的现象,众所周知的常识入手,设置问题情境,给学生带来认知上的冲突会更强烈。当学生进入这种惊奇的问题情境时,好奇心会驱使他们去主动思考,积极探索,完成知识的建构。
二、他山之石,可以攻玉
在探索自然的过程中,我们建立了物理、化学、生物等学科,而自然界本身是没有学科之分的。物理学科和其他许多学科是交融在一起的。所以,搜集整理学生已有的其他学科的知识,并以此为背景创设问题情境,要求学生结合所学知识分析,不仅可以激发学生的学习兴趣,同时也可以使学生体会自然界的和谐。
展示地理课本中地球公转与季节关系图片。提出问题:2014年春夏两季共186天,秋冬两天共179天,这说明什么?物理课堂的地理情境,一下子激发了学生的兴趣与思考。通过这个问题情境,学生认识并理解了开普勒第二定律,其效果不言而喻。在介绍完椭圆的半长轴和半短轴后,进一步引导学生认识179天和186天说明地球绕太阳运动的椭圆非常近似圆。为圆轨道匀速圆周运动模型的建立作了充分的铺垫。
太阳高度角和距太阳的距离共同影响着地球表面的温度,近似圆轨道很好地解释了太阳高度角对气温的影响,从而帮助学生理解北半球在近日点是冬季,在远日点是夏季这个地理教学中的难点。
传统的教学方法让学生的思维禁锢,文理科的界限使学生的知识狭窄,在物理学科教学中,我们可以广泛涉猎多学科知识,利用学科间交融渗透,设置教学情境,开阔学生的视野,引领学生感受自然界的美妙与和谐。
三、纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行
物理学科来源于实践,在实践过程中,产生物理学科研究的问题。脱离实践的问题,物理学就失去了原始的意义。在教学中,创设真实的问题情境,让学生进行实实在在的探究,这是新课程物理教学的最基本出发点。
开普勒二十年的心血成就了三个定律,若直接告知学生,定律背后厚重的历史,科学家追寻自然规律的方法肯定会被学生无视。教学中,投影太阳的八大行星以及月亮与地球同步卫星的半长轴与周期大小。
引导学生计算分析数据,寻找内在的规律,学生通过计算体会诸多复杂的数据变成,这样一个简洁的公式所带来的成功,体会自然规律的简洁美。
物理课本中的许多规律都是简单的一句话或是一个公式,而这样的一句话或公式背后是丰富的内涵。教师通过创设问题情境,再现科学家们的探索过程,引导学生去经历这样的探究。在经历的过程中体验探究,学会探究,热爱探究。教师提供的是一个个真实的情境,透过这些真实的问题,学生会触及科学研究的本质。
物理教学中设置问题情境的方法还有很多,无论是哪种方法,教师都要在充分了解学生已有的知识,和挖掘教材所蕴含过程、方法情感、价值观的基础上设置问题情境。让学生在实实在在的物理情境中,引发认知冲突,在“质疑”“对话”的过程中完成新知识的建构。
(作者单位:安徽省宣城中学)