问题驱动:撬动学生创新思维的支点
2019-11-11
(江苏省启东市南苑中学,江苏 南通 226200)
1 引言
为何我们的学校总是培养不出杰出人才?著名的“钱学森之问”就像达摩克利斯之剑一样高悬于我们每一位教育人头上,教学任重而道远,但如果我们的课堂教学一直重结果、轻过程,重分数、轻思维,重解答、轻意识,学生获得知识的途径是单向的,教师费力讲,学生拼命记,没有探索和实践,没有质疑和猜想,导致思维形成惰性,谈何创新?更不必谈核心素养的培养。
课程标准要求我们的教学站在学生未来发展的高度,夯实学生终身学习的基础。问题驱动教学是“做中学”的体验式教学,在问题解决的过程中,循序渐进地完成教学,学生在潜移默化中掌握物理概念和规律,引发创新思维,从而培养学生的物理学科核心素养。
2 问题驱动简介
2.1 问题驱动的意义
创新思维的产生并非一日之功,须要引发、维持和引导。问题驱动教学主张利用问题提升学生的思维品质,通过师生问答维持其思维状态,在动态生成中引导,提高学生的参与度,允许和倡导学生阐述自己的观点,以达到思维碰撞的效果,从而延伸学生思维长度和拓展学生的思维宽度。
2.2 问题驱动的原则
学生创新思维的高度与教师提出问题的质量是成正比的,因此提出高质量的问题是关键。首先,问题要直指教学目标,学生才能在学习过程中有针对性,从而明确学习目标;其次,问题要有梯度,层层递进,学生的思维才能得以连续,通过不断分析,发展思维能力;最后,问题要考虑初中生的认知特点,需与“最近发展区”相契合,同时又需有挑战性。
3 问题驱动教学的实践
3.1 创设情境型问题
将物理和生活联系在一起,可以有效吸引初中生的注意力,同时激发其解决生活问题的欲望。
例如,在讲授“重心的应用”时,利用生活中的情景设置如下问题。
问题1:在交作业的时候我们不小心碰到同学的书本,书本如何运动?
问题2:尝试慢慢推动物理书,看看在什么位置会掉落?
问题3:请大家看老师演示(课前在书本一侧夹了几块薄铁片),我已将书本推出2/3了,为什么还不掉落呢?
问题4:为什么夹入了铁片的书本就可以在这个位置不掉落?
其中,问题1是由教室中常见现象引出的。接着,通过学生实验完成问题2,学生会发现书本露出课桌一半以内,并不掉落,书本露出课桌一半以上,随即掉向地面,得出重心对书本的掉落有影响。问题3中笔者进行演示实验,此时的实验结果和学生的想法相冲突,激发学生分析并让学生检查笔者的书本,发现藏有铁片,问题4随之而来,笔者会提醒学生进行受力分析并进行小组讨论,原来可以通过加重物的方式改变重心,以达到物体的平衡。最后,用得到的结论来解决问题,完成对知识的迁移和巩固,让初中生感知到物理在实际生活中的应用。
3.2 创设冲突型问题
围绕课堂内容,在重、难点处设置障碍,使初中生暴露错误观点,让其在矫正错误的操作中掌握真知。
例如,在教授“流体压强”时,为了让学生真正掌握气体压强的不同情况,如图1所示,设计了以下问题。
图1
问题1:如何将一个乒乓球静止在倒置的锥形漏斗下方?
问题2:对乒乓球进行受力分析,解释为什么吸气可以让乒乓球静止。
问题3:那对着漏斗向下用力吹气会怎样?
问题4:同样对乒乓球进行受力分析,原因何在?
分析:针对问题1学生根据生活经验,用吸的方式可以让球静止在漏斗下方,再通过理论分析问题2,对乒乓球进行受力分析,球受重力和漏斗对它向下的弹力作用,若要保持静止,根据力的平衡条件,还有一个向上的力,因为已经学习了大气压强,分析到人将漏斗上端空气吸走,乒乓球上下存在压强差,大气对乒乓球有一个向上的力使之平衡。问题3的要求又让学生感到诧异,吹的话不是会加快乒乓球的下落吗?但是实验结果却与大家的想法相反,球同样静止在漏斗下方,这样的认知冲突充分调动了学生们的求知欲和探究欲,受力分析显示:乒乓球仍然受到一个向上的力,这个力从何而来?是否和用力吹有关?学生们通过讨论得出,这个向上的“力”依然是由压强差所产生,而用力吹气会导致乒乓球上方的气压减小,从而得到流体压强和流速的关系,同时又明白了在此实验中出现相似现象的两种气压差产生的原因。
3.3 创设探究型问题
探究性问题考验了初中生的灵活应用能力,他们在解决问题的过程中发展综合能力,点燃了他们的创造力。
例如,在“探究滑动摩擦力的大小”实验中,我们可以设置以下问题。
问题1:有哪些因素会影响滑动摩擦力的大小?
问题2:通过在日常生活中的体验,你能提出哪些猜想和假设?
问题3:当实验中出现多个影响因素时,我们可以采取哪种物理方法来解决问题?
问题4:怎样测量和改变压力的大小?怎样测量物体受到的滑动摩擦力?
问题5:根据问题2设计实验,通过小组合作,利用所给器材完成实验,同时记录实验数据。
问题6:根据实验现象与结果,你们小组能得出什么结论?
把问题有层次地展现给学生,把学习的主动权交还给他们,把问题当作他们在探索之路上的明灯,给学生指引方向,学生可以独立思考,并发挥主观能动性去解决问题,同时培养了学生的合作探究精神。而且,通过这种探究性的问题,可以促进学生将已有的知识进行整合,并且合理地选择和应用知识,提高学生对知识的掌握。
4 反思与感悟
4.1 情境贴近生活
我们教育者要关注生活里的细节,发现其中所包含的物理知识。例如涉及摩擦力知识,我们创设的情境是“如何在拔河比赛中确保我方获胜?”,其实这不仅是一个情境,如果条件允许,我们甚至可以组织学生去操场上比一比,让大家通过比赛去感受、去探究;在惯性的教学中,自然会提及刹车时的感受,相信每一位学生都有过类似的经历。真实的情景其实就是我们的生活片段,只有真实才能贴近学生,使学生产生好奇和求知欲。
4.2 难度富有层次
作为教师,教学内容是我们的立身之本,同时还要考虑学生的情况,先谋而后动,设计好有针对性的问题,由易到难,使问题有清晰的层次感,增强学生的自信心,从而提高学生的参与度。
4.3 学生主导课堂
学生是学习的主体,教师在课堂上不能一味讲授,也不能当甩手掌柜,要像导演一样,发挥指导的作用,让每位学生在活动中有所表现,可以说出自己的想法和观点。教师的指导主要是方法的传授,比如如何开展小组活动,如何进行交流和展示等,在教师指导的基础上,学生需要生成问题、相互沟通、小组讨论、实验探究。
总之,采用问题驱动教学,以紧贴生活实际的情景,设计紧扣课程目标的问题,在问题解决的过程中让学生感知物理的实用性,促使他们愿意学习物理,这样的教学方式不仅推动了整个课堂生成的进程,还撬动了他们的创新思维,对培养初中生核心素养具有积极的作用。