问题教学法在物理教学中的应用探析

2017-03-11 19:21
物理之友 2017年8期
关键词:解决问题教学方式教学法

(山东省费县第二中学,山东 费县 273400)

问题教学法在物理教学中的应用探析

田大香

(山东省费县第二中学,山东 费县 273400)

基于物理学科自身的特点,为激发学生学习兴趣,提高其创新思维能力,在物理教学中,教师需要积极创设问题情景,在解决问题过程中让学生习得解决问题的步骤与方法,培养学生解决问题的能力。

物理教学;问题教学;应用路径

1 引言

物理学在长期的发展过程中形成了一整套研究问题和解决问题的方法,问题教学是培养学生创造性思维能力的有效途径,通过问题教学可以帮助学生自主建构知识网络,在解决问题过程中让学生习得解决问题的步骤与方法,使学生产生积极的情感体验,培养学生解决问题的能力,同时使其形成浓厚的科学兴趣。

2 传统教学方式与问题教学法的对比

传统的教学方式对教学内容的安排采用了循序渐进的阶梯式和模块化教学。循序渐进决定了在教学内容上只能采用有针对性的逐步提高的方式。而物理学又分成了多个不同的分支,如力学、热学、光学、电学、声学、磁学等,模块化的学习方式有利于促进学生对相关知识的理解。虽然这种传统的教学方式有利于学生较系统地掌握学科知识、形成技能,但是它过分强调了知识的逻辑性和演绎过程的严格性,对教学内容所涉及的现实意义和实际应用很少提及,使物理知识观念化、简单化,大大削弱了学生的学习兴趣,不利于培养学生的物理思维能力和创新能力,使学到的知识教条化,不能进行灵活的拓展、迁移。

而问题教学就是以“问题”为中心展开的教学,是把教学内容转化为问题,引导学生通过提出问题、解决问题到迁移再生问题,从而更好地掌握知识,形成能力,养成良好的心理品质,问题教学将教学的重心从过分强调知识的传授和积累过程向知识的探究过程进行转化。

问题解决是一种重要的思维活动,它在学生的学习过程和实际生活中占有特殊地位。学生学习的目的主要是为了解决问题,在这种教学方式中,教师围绕问题组织教学,使学生置身于问题情景中,充分激发学生的好奇心和求知欲,并利用已经学过的知识分析问题、解决问题,甚至提出新问题。运用问题教学方式教学,不但为基本概念的形成和重要规律的获得打下坚实的基础,同时对于提高学生学习物理积极性和主动性有着重要意义。因此,中学物理教师应该在自己的课堂教学中灵活运用问题教学法,提高学生的学习效率。

3 问题教学法在物理课堂教学中的应用路径

3.1 创设问题情景,发现、提出问题

生活中处处有问题,每位学生都有着与众不同的生活经历和感受。因此,课堂教学伊始,教师应该根据教学目的、教学内容、学生的个性差异和年龄特点,精心设计符合教学艺术特点的问题情景,激发学生求知欲,使学生集中注意力,积极主动地投入到物理学习中。

物理是一门以实验为基础的学科,通过差异性实验来创设问题情境往往可获得良好的效果。差异性实验是指结果出人意料,与学生常识或前概念相违背的科学实验,这些实验现象能引发学生强烈的认知冲突,使学生产生各种各样的疑问,进一步让学生思考、讨论、提出相应的问题。

例如:在学习“电功率”时,学生在生活中看到额定功率较大的灯泡会更亮一些,他们就认为额定功率大的灯泡一定会比额定功率小的灯亮。因此可设计如下实验:把100W和25W的灯并联接入同一电源中,结果发现100W的更亮,然后把两灯再串联接入同一电源中,并在实验前先提问学生:猜想哪只灯泡会更亮?大部分学生会异口同声回答100W的会更亮,再展示实验,却发现25W的灯却亮很多。这一结果出人意料,与学生原来的生活经验产生强烈的冲突,教学便可围绕相关的问题展开进行。

在社会、学校、家庭里都存在大量的学生感兴趣的物理问题,也可以选择利用学生的生活经验引导学生发现问题。例如,请使用过微波炉的同学交流使用微波炉的体会与经验,并请同学们提出有关微波炉的问题:为什么不能用微波炉加热封闭盒子里的牛奶?为什么用微波炉加热饭菜很快捷?又如,学习沸腾时,根据生活经验提问:为什么开水不响,响水不开?学习压强时提问:麻绳提豆腐为什么提不起来?

在课堂教学中恰到好处地利用生活经验来创设物理问题,使物理贴近学生生活,使物理联系社会实际。值得注意的是,在教学过程中教师要学会“闭嘴”,把提出问题的机会留给学生,使学生逐步养成自主发现问题的能力。

3.2 积极合作探究,分析解决问题

亚里士多德说过:“思维自惊奇和疑问开始”,“疑”会使人在心理上产生困惑,产生认知冲突,“疑”又最容易引起定向的探究,富有新奇色彩的问题,能激起学生产生探究的好奇心,引起学生对此问题的不断思考。

学习的最终目的是解决问题,问题解决的途径有很多,教师可根据内容需要,选择恰当的教法,让学生在教师的指导下,通过实验、讨论、小组探究、自主学习等方式进行。

学生在寻找解决方法过程中,常常会暴露一些对知识不完善、不正确、不深刻的理解,此时,教师应通过适当的方式把学生的思维偏差及时纠正过来,同时引导学生把自主探究中得来的感性认识上升到理性认识。比如,在“探究滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关”的教学中,学生进行猜想时,如果教师引导不到位,往往会出现许多意想不到的猜想:影响滑动摩擦力大小的因素可能有压力大小、速度大小、接触面的粗糙程度、接触面积的大小、物体的质量、物体的材料、物体的密度、物体的形状等等。这样的猜想就太过宽泛,猜不到点子上,在有限的课堂教学时间内,不可能对所有的猜想都一一进行验证。所以猜想前可借助于简单的实验进行引导,如先让学生体验推动重一些和轻一些桌子时所施加的力的大小有什么不同,或者让学生先体验怎样抓住泥鳅,然后再进行猜想,这样猜想有了明确的指向性,做到有的放矢,可以顺利完成学习任务。

3.3 拓展知识应用,迁移再生问题

人们研究行家与新手在解决问题方面的差异时,发现行家往往具有神奇的解决问题的能力,他们总是能够组织先前所获得的知识去解析新的情境,这种将已有的知识运用到新的情景的能力就是迁移。

在指导学生的拓展练习中要注意变式,使学生认识到即使在变化的条件中,还存在一些恒久不变的东西,引导学生学会分解,重新组织思路和想法,从当前情境中分解问题所包含的抽象特性和特质,使这些想法和思路可以应用于更多的情景。

比如在学习“液化”的条件之一——“降低物体温度,使物体液化”时,可以适当拓展下列练习:(1)冬天,汽车内开空调,玻璃车窗上的水珠会出现在车窗内侧还是外侧?(2)冬天戴眼镜进入温暖的房间时,镜片上的水珠来自于哪里?(3)冬天,呼出的白气来自于哪里的水蒸气?(4)夏天,从冰箱里取出的鸡蛋上的水珠怎么生成的?学生对这些问题进行思考、归类、总结,以得到规律,即高温的水蒸气遇冷会液化成小水滴,在遇到新的类似问题情景地都可以用这个规律来进行解答。

在知识和技能迁移的过程中,学生的认知结构会不断进行重建和改组,实现物理知识和方法的精练和扩展,扩展后的新技能和新知识便能用于解决新的问题。同时,在拓展过程中,教师还要教给学生问题解决的方法和策略,如建立模型法、等效替代法、隔离分析法等。通过知识的反复迁移,不仅强化了旧知识,又使新问题得到有效解决,学生会很自然地认识到知识间的关联性,也会慢慢觉得学习物理并不是没有方法可循,从而建立起学习物理的信心和兴趣。

4 结语

“学起于思,思源于疑”,问题教学法实用性强,应用范围广。教师在教学过程中,要注意创设物理问题情境,鼓励学生大胆质疑,要善于引导学生去发现问题,注重培养学生提出问题、解决问题、进而迁移再生出新问题的能力,使物理学习更有探索性,从而更大程度地开发学生的潜能,使学生在获得解决问题的方法和训练能力的同时获得成就感,激发学生求知欲,提高学习效率。

[1] 谭志中,陆建隆.基于问题解决的物理创造性思维教学模式研究[J].教学研究,2015,(9):29-34.

[2] 张宏菊,张光明.物理学课堂中的启发式教学——浅谈启发式教学的问题教学模式[J].科技信息,2008,(15):469,509.

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