物理教学是一门自然科学的教学,不论是自然现象的发现和解释,还是自然规律的总结和应用都充满了问题。物理教学的过程,就是发现问题、分析问题和解决问题的过程;就教学方法而言,不论是启发式教学、探究式教学,还是发现式教学、讨论式教学等等,都离不开问题。有了问题,才能启发学生;有了问题,才有探究的可能;有了问题,才能发现规律;有了问题,才有讨论的话题。
一、通过实验进行设计
物理是一门以实验为基础的科学,物理实验是学生学习物理的重要途径。实验现象、实验原理、实验操作、数据处理、误差分析、方案改进等都可以成为物理问题设计的内容。例如:
1.请你设计一个方案,测定弹簧枪钢球射出时的速度。
2.测金属电阻率时,为什么通电电流不宜过大?通电时间不能太长?(实验原理)
3.在《用油膜法估测分子的大小》实验中,滴下油酸酒精溶液时,滴管离水面应高一些还是应该低一些?
4.用气筒打气时,是气筒上部发热厉害,还是气筒下部发热厉害?上、下部发热的主要原因各是什么?该现象说明了什么?(实验现象)。
通过设计的实验问题,不仅可以帮助学生获取物理知识,掌握实验操作技能,还能了解实验设计、实验观察等方法,从而形成一丝不苟的工作作风。
二、通过知识应用进行设计
学习知识的目的在于运用,教学的目的就是要提高学生运用知识的能力。结合科技、生产、生活实际,设计知识运用类问题,能有助于教学目标的实现。“神舟六号”的成功发射和接收,极大地增强了民族自信心,也引起了学生的极大关注。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以以“神舟六号”为背景,设计这样的问题:
1.若飞船在轨道作匀速圆周运动,宇航员受重力作用吗?宇航员为什么会飘起来?
2.宇航员在舱内“行走”的过程中,碰到飞船内物体,有撞击力吗?
3.飞船升空阶段,宇航员处于超重状态;那么飞船返回过程中,宇航员处于失重状态吗?
4.“神舟六号”与地球同步卫星相比,有哪些不同?(开放性问题)物理知识在日常生活中的应用非常多,为物理问题设计提供了丰富的素材。
三、通过知识的拓展进行设计
学生掌握的知识可以扩散、深化、发展,教师可以抓住知识的深化、发展点,顺藤摸瓜,形成问题。通过问题的解决可以巩固旧知识,并在解决问题的过程中自然地“生长出”新知识。
四、通过学生的知识经验进行设计
按照建构主义的理论,学生走进课堂,并不是“空白”的白纸,由你涂、画和书写,而他具有一定的基础知识和生活经验。其中,有些经验是有利于新知识学习的,有一些经验则不利于新知识的学习。教师要在了解学生的基础上,针对可能形成的学习障碍设计问题,从而帮助学生建立概念,掌握规律。
五、通过物理史实进行设计
物理教科书在介绍物理知识和方法的同时,也介绍了许多科学家发现物理规律的科学史实。这些史实,是科学家思维活动的结晶,是他们科学探究过程的生动展示,闪烁着科学家超人的智慧和卓越的才能,也折射出探究过程的艰辛、失败甚至是谬误。利用物理史实设计教学问题,可以让学生理解科学家深刻的设计思想和精巧的实验方法,体验科学发现过程中的艰辛和快乐,并激发出创新的火花。如教学万有引力定律,介绍卡文迪许利用扭秤装置,巧妙地在实验室里比较准确地测出了引力常量时,可以设计如下问题:实验中,两个球之间的万有引力是非常小的,卡文迪许采用了什么方法让微小量的测量成为可能?
六、通过变换角度进行设计
学习的过程,是学生进行意义建构的过程。要准确地理解概念、掌握规律,就应该多角度、全方位地认识概念、规律。变换角度设计问题,有助于学生的意义建构。学习了“平抛运动”之后,学生都知道“平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动”。讨论以下问题,可以更全面地掌握运动的合成和分解:
1.为什么可以将平抛运动分解为两个简单的运动?依据是什么?
2.合运动与分运动的联系是什么?
七、通过关键词语进行设计
教学中,可以通过一些关键词语创设一个思维的空间,形成问题,促进思考。
1.“假设”。学过单摆周期公式之后,设计问题:假设只给你一根细绳、一把小锁和一根刻度尺,给雪碧瓶装满水后,在瓶上扎个小孔。你怎样估测放水过程的平均流量?
2.“想象”。学习了摩擦力之后,让学生想象,自然界中如果没有摩擦力,会是什么样的一幅情景?想象有一天我们的宇宙飞船以光速在太空飞行,将会看到什么现象?
3.“猜想”。在库仑总结电荷间相互作用的规律时,还没有规定电荷量的单位。让学生猜想:没有规定电荷量的单位的情况下,库仑怎样确定静电力与电荷量的乘积成正比呢?除了以上所述,还可以有“可能”、“除了”、“如果”、“替代”等,都可用于问题设计。
总之,问题设计在物理课堂教学中的意义是一种教学观念的问题,是教师主导作用和学生主体作用的和谐统一。只有充分重视问题的设计并不断优化,才能真正使学生学得轻松、高效,课堂效益才能得到真正的提高。
论文作者:石玉松
论文发表刊物:《素质教育》2018年12月总第292期
论文发表时间:2018/11/13
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