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厘清学生困惑 精心设问搭台
——初中物理问题情境教学实践探析

2022-12-22新疆阿克苏市天杭实验学校姜水军

学苑教育 2022年32期
关键词:物理情境实验

新疆阿克苏市天杭实验学校 姜水军

物理课堂教学中,教师设计问题情境,这是最为自然的选择,能够达到“以境促思”“以境生情”的教学效果,促使学生更加深入、全面地理解并建构物理知识,触发学生物理课堂深度学习。教师从物理课堂教学内容特点出发,科学设置“提出问题—分析问题—解决问题”情境教学程序,创新选择问题情境创设的多元切入点,将问题情境与学情特点、实验活动、生活元素对接融合,依托高质量的问题情境学习平台,调度学生的物理课堂学习思维活力,发掘学生的创造力,培养学生的物理综合素质。

一、学情调查,提出问题,启动生本思维

教师要以学生学情特点作为问题情境创设的落脚点,观照学生物理学科知识基础、学习经验、学习方法、兴趣取向、思维能力等学情要素,准确把握学生的物理学力属性,从而有针对性地投放物理思考问题,启动学生的物理知识探究学习思维。

1.依据学力设计。

初中生物理学习能力存在较强个体差异性,对物理问题的学习需求自然有所不同。教师依照学生的学力特点设计问题情境教学,合理把控物理问题的思考难度,既要切合班级学生学科能力的共性特点,又要兼顾不同层次学生的学力差别。分层教学是提高问题情境教学针对性的有效手段,教师在充分的学情调研基础上,把学生分成多个学力层级,投放多维度、多层次的问题素材,让学生在教学情境驱动下,认真思考和努力解决具有一定挑战性的物理问题,丰富学生物理问题学习成功体验,强化学生学科学习信心,同时也能充分挖掘学生的物理学习思维潜力,助推学生的学力成长。

教师准确把握班级学生学力差异,以问题链、问题组等方式创设物理课堂问题情境,彰显问题情境教学的层次性,引导学生利用实践机会做操作应用。如,教学“蒸发”物理现象时,教师把问题难度由浅及深的物理问题链融入情境当中,分层展开问题教学。①地板上泼了一滩水不予处理,为什么一段时间后水便干了?②一件刚洗完的衣服,如果几个小时后就要穿,有什么办法让它尽快干?你能说出至少三种办法吗?③结合本节课学习的物理知识,以“节约用水”为主题撰写课题报告。三个物理问题的思考难度逐步增加,适合班级内学力不强、学力一般、学而有余的学生。学生在问题引导下,能够及时巩固课堂所学知识,并在尝试挑战更高层次问题中得到物理学习思维能力的锻炼。

2.观照兴趣设计。

初中阶段各学科教学中,学生对该学科的感兴趣程度,往往直接决定了学科学习的积极性和参与度。教师关注学生物理学习的兴趣度,观照学生的学习兴趣特点,展开问题教学应对,引入更多趣味元素对接问题情境教学,为物理课堂问题情境注入更多教学活力,带动学生问题探究学习热情。物理内容抽象性、逻辑性较强,学习起来也有一些困难,但也充满探索乐趣,特别是在引发学生的认知冲突、激活学生的求知兴趣方面有着独特优势。教师利用好物理学科教学内容的激趣作用,借助物理故事、生活现象、趣味实验等资源切入问题情境创设,增强问题教学的趣味性和生动性,提高学生物理课堂的学习参与度。

教师观照学生学习兴趣设计问题情境时,可利用学生较为喜欢的信息教学手段,把课堂教学情境用数字化的形式呈现出来。如,“声音的特性”小节教学涉及到音调、响度、音色等物理概念,教师借助多媒体教学课件,将学生带入到“小熊的森林探险”的故事情境中。情境教学时,学生会跟随小熊一起深入到森林当中,经历用竹片做弹簧(渗透音调、频率等知识)、和小狮子比声音大(渗透响度、振幅等知识)、分辨大象和老虎的声音(渗透音色、波形等知识)的奇妙旅程。多媒体教学不仅能直观呈现可视化教学素材,增强了情境教学的直观性,还可以播放更多音频材料,为学生理解各种声现象创造了有利条件。各个故事环节中,教师根据教学需要追加投放辅助性图片、音频等数字化资源,并配合故事设置相应的物理思考问题,使学生始终在思维活跃的状态下分析和建构物理知识,有效地激活了生本学科思维。

二、实验组织,分析问题,矫正生本思维

实验活动是物理学科教学的重要内容组成。教师重视实验教学与问题情境的有效配合,通过推出问题任务、展开问题讨论等方式,组织学生在实验问题驱动下,有条理地进行物理实验操作和实验现象分析,增强学生实验学习感知体验,强化学生物理实验的学习能力。

1.推出问题任务。

学生接触物理学科的时间较短,缺乏物理实验学习经验,在实验学习中容易出现方法运用不恰当、学习目的性不强的情况。针对这一问题,教师要真正发挥实验课堂的教学主导作用,设置目标明确的实验问题驱动任务,点明物理实验学习的主线,并做好物理实验方法的教学指导,辅助学生高效完成实验探究任务和物理知识总结。初中阶段物理实验教学内容较多,每个实验的重难点和侧重点不同,教师应深度解析物理实验教学特点,优化问题任务布设,使其更好地服务于学生物理实验探究分析。教师根据学生实验课堂的学习情况,必要时可增加启思性问题投放,动态矫正学生实验学习的认知思维。

教师在推出实验问题任务前设置简单的思维引导环节,完善物理实验教学体系,使问题情境的教学衔接更加自然。“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”实验教学中,教师先让学生思考:为什么蚊子的口器很小但是可以刺穿皮肤?骆驼很重,但为什么不会陷进沙漠?借助问题,将学生探究压力作用效果的学习思维引向压力大小和接触面积大小两个关键因素,引导学生合理作出物理实验猜想。接着,教师带领学生回忆“控制变量法”实验方法,和学生一起制定探究实验方案,帮助学生梳理实验学习思维,使学生的实验学习更具目的性。实验过程中,有部分学生会在实验结果分析时出现一些困惑,教师适时指导学生分析对比实验的变量情况,启发学生找到实验分析切入点,辅助学生顺利理解“压强”概念。最后,教师根据学生在实验步骤、实验操作、实验分析等环节的出现的问题,做好实验教学的查漏补缺,提高学生物理知识理解的准确性。

2.展开问题讨论。

初中生物理实验学习的方法较为单一,认知思维仍存在较强片面性,对实验现象的分析理解常常会陷入“死胡同”,限制了学生物理实验的学习效果。教师创新实验教学组织,增设合作类学习项目,组织学生围绕实验问题展开讨论分析,引发学生学习讨论,形成学习交流,促进学生学生更加深刻、全面地掌握物理知识。针对实验现象分析其中的物理规律、物理概念,是学生实验学习中经常“犯难”的环节,教师投放一些思维启发性较强的问题素材,指导学生从不同角度分析物理实验现象,分享自己的个性想法,弥补学生个人思考时的认知片面,培养学生的合作学习能力和科学探究意识。

教师加强物理实验教学资源开发整合,适当引入一些教学内容相关的趣味实验、生活实验等实验活动,增强物理知识教学直观性,为学生实验问题讨论学习提供有力支撑。如,“液体的压强”小节教学中,教师先用矿泉水瓶和红色墨水进行演示实验,学生能清楚观察到墨水从瓶身小孔喷出的实验现象。但组织学生合作分析实验现象时,很多学生不能将其与液体的压强联系到一起。教师演示实验,将橡皮膜分别捆绑在底端开口和侧壁开口的玻璃管上,演示加水前后橡皮膜的变化情况,帮助学生理解液体压强的存在。此时,教师再组织学生进行讨论分析,学生对实验有了全新体验,弄清了实验原理,并通过分析实验结论,对实验操作形成清晰认知,为学生之后深度学习“液体的压强”相关知识做好了铺垫。

三、生活对接,解决问题,培养生本思维

教师在物理问题教学情境中渗透融入生活化教学元素,指导学生结合生活经验感知、探索物理知识,延展学生对物理概念、物理规律、物理定理等知识的认知深度,并指导学生将所学知识应用到生活实际问题的分析解决中,升级物理学科实践教学,提升学生物理学科的学习能力。

1.归结物理概念。

教师整合投放生活教学资源,善于创设生活气息浓厚的物理问题教学情境,引导学生从生活实例、生活现象、生活问题中,抽象、归结出相应的物理知识,推动学生物理概念的自然生成。教师立足初中生的生活视角,深入发掘学生校园生活、家庭生活当中蕴含的物理知识,以学生熟悉的生活要素为基点创设问题情境,拉近物理概念知识与学生的距离,激发学生的学习动力。教师注重生活问题情境的学习指导,细化物理问题分析任务,启发学生将相关生活经验作为新知学习起点,循序渐进地挖掘物理概念的形成过程和本质属性,深化学生物理概念学习的思维深度。

教师配合生活素材展开物理概念讲解,可以助推学生已有认知经验学习迁移,简化概念新知的学习难度。如,指导学生理解“参照物”物理概念时,教师配合教材提供的情境图,创设生活问题情境:两辆火车并排停在站台,当你在车厢内观察另一辆火车时,突发觉得乘坐的列车缓缓前进。结果,“驶过”旁边列车车尾后才发现,乘坐的列车仍停留在站台,而另一辆列车向相反的方向驶去,为什么会出现这种现象呢?学生凭借生活经验,能够分析出因为被观察的列车发生了机械运动,以它为参照的话,就会产生自己乘坐的列车行驶的感觉。虽然此时学生还没有系统学习“参照物”这一概念,但说理作答已经有了相关概念的“雏形”。教师可继续引入两辆汽车并排行驶、乘坐自动扶梯上下楼等生活素材让学生分析,在物理说理中不断完善学生对物理概念理解,帮助学生自主建构“参照物”的物理概念。

2.升级学法实践。

物理知识在学生生活之中随处可见,教师需要做对接设计,为学生搭建物理新知探索学习落脚点的同时,还需升级物理学法实践,以生活化教学为平台,组织学生将所学知识实践应用到生活当中,培养学生物理学科应用能力。相比于书面习题的传统训练模式,学生对生活实践教学活动的接受度更高,学习效果更佳。教师在物理课上、课下都可以有目的性地创设学法实践的问题教学情境,指导学生运用物理知识解决生活实践问题,既能加深学生物理学习体验,也能够促进其学法积累,让学生掌握物理知识的应用方法、应用场景,还能历练学生物理学科应用思维的灵活度,培养学生以物理学科视角分析生活问题的学习习惯。

教师高度尊重学生物理学科学习的主体地位,除了给定实践学习任务外,还要让学生参与到生活教学资源的开发当中,强化学生学科应用意识。如,《物态变化》这一章内容具有鲜明的生活性特点,各种物态变化都能在生活中找到对应的物理模型。教师完成章节授课后,将问题教学延伸到课堂之外,要求学生寻找生活中存在的物态变化现象,并利用这些生活现象自主设计物理问题,与小组成员交换问题进行解答。初中生本就对生活实践学习活动有着特殊的学习情感,课后训练学习中表现出很高的学习兴趣。从学生课后学习反馈情况来看,由于需要与他人交换问题解答,学生的竞争心也被调动起来,为了能够“难倒同学”积极投入到生活现象观察分析和物理问题设计,设计出了很多高质量的物理问题。无论是问题设计者还是问题解答者,都能在这样的问题学习活动中更加熟练地应用所学的物理知识,提高自身对物理概念理解的深刻性,能够达到一举多得的问题教学效果。

以学生物理学科学习困惑为出发点,精心搭建物理问题学习平台,是优化物理课堂问题教学手段,提高物理教学启发性、针对性的有效路径,也是以生为本、因材施教教学原则下的必然选择。教师要具备创新教学意识,立足不同层次学生的学情特点,有针对性地筛选整合问题情境教学内容和投放手段,提高学生物理课堂探索学习参与效度,最大限度发挥问题情境对学生学习思维的启发诱导作用,强化学生物理学习体验,促进其学科核心能力的培养。

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