创设物理情境培养学生提出问题的能力
2020-05-06林其烈
林其烈
摘 要:在高中物理教学中,创设物理情境培养学生提出问题能力的主要途径有:设置悬念,诱发学生提出问题的意识;呈现错误,启发学生提出问题的方式;联系实际,激励学生提出问题的兴趣;问题变式,提升学生提出问题的能力。
关键词:创设情境;培养;提出问题
问题是学生展开思维和想象的翅膀,问题的出现使学生有了解决问题的欲望,而欲望是学生探求新知识的开始,也是学生不断学习的动力和源泉。在高中物理教学中,我常发现有些学生不爱提问题,有些学生不懂得如何提问题。要改变这一现状,首先老师要有问题意识,努力创设问题情境,使学生爱提问题、懂得如何提问题。笔者结合教学实践,就如何创设物理情境引导学生提出问题,谈谈个人的粗浅认识。
1 设置悬念,诱发学生提出问题的意识
老师结合教材内容,有意设计一些新颖、充满悬念或相互冲突的情境,追根溯源的欲望将诱发学生的问题意识,使他们觉得有问题要问,以揭开其中的奥妙。这时,老师要善于引导学生认真思考,在思考中发现问题、提出问题,并用所学的知识分析、解决问题。
例如,在鲁科版选修3-2 “感应电流的方向” 这一节的“讨论与交流”中有这样一个小实验:如图1,将A、B两只轻小铝环固定在一根轻杆的两端。A环是闭合的,B环是断开的,轻杆可以绕支点O在水平面内自由转动。当轻杆静止时,用条型磁铁的任一极迅速接近并插入A环(注意不要相碰),A环会向远离该磁极的方向运动;然后,将条型磁铁迅速从A环中拔出、离开A环,则A环会向靠近该磁极的方向运动。而用条型磁铁靠近或离开B环,却不会发生上述现象。几乎相同的A、B铝环,却发生了不同的现象,同学们就很惊讶,追根溯源的欲望促使他们认真思考,迸发出这样的问题:条型磁铁没接触A环,A环为什么会靠近或离开?既然A环由静止到运动,必然有受到条型磁铁产生的磁场对它的磁场力,那么A环必定有感应电流通过。而用条型磁铁靠近或离开B环,为什么不会发生上述现象?那么产生感应电流的条件又是什么?这样,通过生动、形象的实验现象激发学生仔细观察、认真思考,诱发学生发现实验现象之中隐藏的物理问题、从而提出问题。
又如,在鲁科版必修2“抛体运动”的新课引入中,我利用多媒体展示柯受良飞车渡黄河的视频。惊心动魄的场面震撼着学生的心灵,问题也就油然而生:为什么柯受良能驾驶汽车成功飞跃50米宽的黄河壶口瀑布?要成功实现这一壮举的条件是什么?授完新课后,我又结合柯受良飞车渡黄河的视频,引导学生提出问题:飞车渡黄河从山西一侧的黄河东岸起飞,为什么要在山西一侧搭建跑道伸向黄河瀑布的起飞处?如何估算搭建的跑道至少要多长?为什么又要在陕西河岸搭建接车跑道?至少要建多长的接车跑道?这样,结合教材内容,有意设置一些新颖、充满悬念的物理情境,让物理问题以某种具体的形式呈现出来,使学生产生质疑,从而培养学生提出问题的意识。
2 呈现错误,启发学生提出问题的方式
利用学生对某些相近的概念、规律认识不清,老师可以模仿学生错误的思维方式,设计一些错误的说法、解法,暴露学生认知上存在的一些问题。他们通过认真思考发现其中的物理问题、并提出问题。例如,我在复习“匀速圆周运动”时,对于a 与r的关系,故意说:“由公式a=得a与r成反比,由公式a=ω2r得a与r成正比。”从两个不同的公式推导出相互排斥的结论,学生就会很诧异,引发认知冲突,从而激起学生主动地提出问题。通过分析、引导,问题的解决,不仅帮助学生走出对这两个公式认识的误区,加深对这两个公式的理解,增强辨析能力,同时,激发学生独立发现问题、主动提出问题[ 1 ]。
又如,在习题中经常见到这样一个题目:如图2,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车向右做匀速直线运动时,重为10N的物体A受到绳的拉力为多大?在讲解这个题目时,我故意把绳的拉力当成等于物体A的重力10N,绝大多数同学走入这样的误区。这时,老师可以提示学生如果绳的拉力等于物体A的重力mg,就必须满足:物体A做匀速直线运动。学生通过认真思考、分析,就会发现错误:小车向右做匀速直线运动,物体A的速度不等于小车的速度,物体A就不会做匀速直线运动。学生可能会主动地提出问题:物体A的速度与小车的速度存在什么联系,如何找出二者之间的速度联系?这样,老师根据学生产生错误的原因、特点,有针对性地设置一些问题,通过暴露错误让学生发现问题、提出问题直至解决问题,学生不仅加深了对相关知识的理解,而且提高了审题能力,同时学生发现问题、提出问题的能力也将逐步提高[ 1 ]。
3 联系实际,激励学生提出问题的兴趣
利用日常生活、生产及自然现象,从学生的经验和已有的知识出发,创设生动的物理情境,探究的欲望会使他们寻找这些现象中蕴藏着的物理本质和规律,从而激励学生不断地提出问题。
例如,我在“超重与失重”这一节的教学中创设如下的问题情境:你在体重计上测量过体重吗?你静止不动时,刻度盘读数是否变化?若突然下蹲,刻度盘读数又是否变化?你处于什么状态下测量结果才比较准确?这样,以问题当引子,让学生带着问题学,随着问题深入学习,学生“发现—提出”问题的思维能力将逐步提高。而且,提出的问题从易到难,步步为营、层层推进,随着问题从易到难的解决,学生对知识的理解向深度和广度发展,更容易理解“超重与失重”的本质。同时,问题的解决又增强了学生提出问题的兴趣。
又如,在学习了鲁科版选修3-2“常见传感器的工作原理”,我就引导学生提出问题:家里有哪些用电器可以实现自动控制?它们又各自如何實现自动控制的?老师通过示范提问,向学生展示发现问题、提出问题的思维过程,学生因此受到启迪,发现问题、提出问题的能力将逐步提高。同时,老师善于提出问题的表率作用也鞭策学生在今后的学习中认真思考,独立发现问题、提出问题。
4 问题变式,提升学生提出问题的能力
习题课既是学生巩固知识、检测知识掌握情况的重要手段,又是培养学生思维能力、提出问题能力的重要环节。教学中的例题讲解、讨论,习题巩固、练习,都涉及到许多问题情境。一些典型的例题解答后,可对原题作适当的延伸、拓展,从多角度提问,增加、减少或改变一些条件,把问题向更高的层次纵向挖掘、横向延伸。这样,既帮助学生把相关的知识沟通,形成知识网络,又能帮助学生学会从不同角度提出问题、思考问题,不断开拓思维空间[ 1 ]。
例如,我在复习“机械振动和机械波”时,举了这样一个例题:
如图3,位于A、B两种介质分界面上的一个波源S,产生分别向左和向右传播的两列机械波,如果这两列机械波在A、B两种介质中的频率及传播速度分别为fa、fb和va、vb,则
A fa=2 fb va=vb
B fa= fb va=0.5vb
C fa= fb va=2vb
D fa=0.5fb va=vb
这个题目考查的是机械波的频率及传播速度,当学生解好这个题目后,引导学生思考提出问题:解这个题目的关键是什么?题目的条件作如下变换后,又该如何解?若图3是t=0s时的波形图,图4是上面这个题目波中一质點的振动图象(两图同时计时),则图4可能是图3中哪个质点的振动图象?
A x=0.5处的质点 B x=1.5处的质点
C x=-2处的质点 D x=-3处的质点
这个题目考查的是如何根据波的图象画振动图象,首先引导学生画振动图象的关键是:①振幅②周期③初始情况(初始位置、振动方向)然后引导学生如何从波的图象获取对解本题有用的信息。学生解好这个题目后,又把题目的条件如下变换:如图5,虚线是介质Ⅰ中的波0.2S后的波形图,则这列波可能的传播速度是________。
而这个题目主要考查由于已知条件的不确定所造成的多解问题,要求学生从波的传播方向、时间和空间的周期性等方面进行全面周到的分析。通过这样变换条件,引领学生提出问题, 既使学生提出问题的思维能力逐步提高,又培养了学生思维的灵活性和广阔性,提高了学生发散思维能力。
哈佛大学流传着一句名言:教育的真正目的是让学生不断提出问题和思索问题[ 2 ]。让学生懂得思索、懂得提问是学校教育的根本任务。这就要求我们老师在课堂教学中精心设计物理情境,让学生在课堂上敢于质疑、敢于提出问题,在生活中能够发现问题并思考问题,使学生敢于挑战权威,叩问经典。在十几年的教学中,笔者尝试通过设置悬念、激发学生的思维动机,诱发学生提出问题;通过呈现错误、暴露学生的思维过程,引导学生提出问题;通过联系实际、拓展学生思维的方向,激励学生提出问题;通过问题变式、拓宽学生思维的空间,引领学生提出问题。通过这些途径,启发学生思维,激发学习兴趣,使问题与激情互动,学生的创新精神就在提出问题、解决问题中得到培养和提高。
参考文献:
[1]陈美娇.浅谈如何提高初中物理课堂教学效率[J].新课程(中学),2014(2):168-170.
[2]侍孝东.在物理实验中培养学生的提问能力[J].课程教育研究,2012(18):86-87.