物理探究教学中问题情境的创设

时间:2022-06-17 05:23:26

物理探究教学中问题情境的创设

初中物理探究教学中探究的都是与日常生活息息相关的问题,学生应该十分熟悉这些日常生活的现象.但是,初中学生还处于成长发展阶段,各种能力还没有完全形成,在教学中要让学生独立分析日常生活现象还很困难.比如,学生在平时观察到很多日常生活的现象,但由于这种观察大多是随意的、盲目的,学生积累的素材并不能很好地为初中物理学习服务.因此,在初中物理探究式教学中,激发学生的学习动机,促进学生思考和交流.

下面结合教学实际事例谈谈问题情境创设的方法.

一、利用有趣的实验创设问题情境

初中物理是一门实验学科,物理实验始终贯穿于整个初中物理教学的全过程,而且初中物理的实验都非常有趣,这些有趣的实验不仅可以重显生活、生产中的现象,而且有可能和日常生活经验冲突,这样在教学中可以运用演示实验的直观教学手段,巧设疑问,促使学生认知冲突,诱导学生进入质疑思维状态.

例如,在讲“流体的流速与气压的关系”时,我们可以做“用漏斗吹乒乓球”的实验(如图1).实验前学生已经有如下猜想:按照常识,用力往下吹乒乓球,乒乓球就会被向下吹走.实验时却发现如下现象:越是用力往下吹乒乓球,乒乓球越不会被向下吹走,这就引起了学生的疑问.

图1 图2又如,在讲“液体沸点与大气压的关系”时,我们可以做“用冷水使停止沸腾的热水重新沸腾”的实验(如图2),实验前学生已经有如下的猜想:按照常识,把冷水倒在装有热水的烧瓶外壁上,里面的水和烧瓶温度会下降,平时冷却食物有时就这样做的.实验时却发现如下现象:把冷水倒在装有已经停止沸腾的水的烧瓶的外壁,发现水会重新沸腾,同样引起学生的惊奇.

二、利用假说、类比等物理学研究方法创设问题情境

在初中物理实验教学中,教师培养学生掌握一定的物理学研究方法是非常重要的,它是学生今后一生进行科学研究的财富.实验教学时我们可以利用这些实验研究方法来创设问题情境,从而使学生注意力高度集中,积极主动地投入到学习中.

1.利用假设的方法创设问题情境

例如,在探究“物体下落速度与质量有什么关系”的实验时,既然现阶段很多学生认为质量大的物体比质量小的物体下落得快,我们这里就引导学生假设这个结论是正确的,然后进行如下的推理:如果质量大的物体下落的速度为v1,质量小的物体下落的速度为v2,把两个物体绑在一起下落的速度为v3,(两物体的总质量更大)根据“重的物体下落快”的假说可知,v3>v1>v2.而事实上,一辆速度很快的小汽车和一辆速度很慢的大卡车连在一起,小汽车会被大卡车拖慢,大卡车会被小汽车拖快,把两个物体绑在一起下落的速度v3只能是v2

图32.利用类比的方法创设问题的情境

例如,在探究“液体压强与深度的关系”时,在猜想阶段,教师可以进行如图3的实验引导学生,烧杯中放了很多层小球(小球采用易于形变的橡胶小球),让学生仔细观察如下的现象:越是下层的小球形变的越厉害.这里教师利用类比的方法引导学生把小球看成水滴,把一杯水看成无数水滴构成的,这时学生可以合理地猜想:同一液体内部的深度越大,液体的压强越大.利用类比的方法给实验结论一个合理的猜想,给学生一个验证猜想的动机,激起学生进行探究实验的主观能动性.

通过假设、类比等研究物理的方法来创设问题情境可以避免空洞的说教,也可以绕过烦琐的理论推导.而有效的问题情境是学生进行学习的动力、起点和贯穿学习过程的主线.但是,初中学生认知的特点决定,学生对于实验的现象和实验所包含的知识比较关注,而会忽略实验所使用的方法.学生如果没有很好掌握一些实验方法,他们在进行探究实验就会遇到一定困难,也不利于今后的继续学习.这样利用物理研究方法来创设问题情境可以让学生感受物理研究方法的重要性,加强学生对物理研究方法学习的重视.

三、利用已有知识与实验现象相互矛盾创设问题情境

通过已有知识解释不清当下实验现象,与学生的认知发生冲突,诱导学生进入质疑思维状态,从而激发起学生勇于探索、创造和追求真理的精神.

图4例如,在引入“摩擦力”的课题时,为了让学生感受到摩擦力的存在,教师可对近期的教学进行顺序调整,先进行二力平衡的教学,然后进行摩擦力的教学.摩擦力的教学按照如下顺序展开:首先复习如图4(甲)所示的二力平衡实验,(实验装置中的小车被木块代替)强调两边各挂一样重的钩码来表明木块处在平衡状态时两个力的大小相等.其次进行如图4(乙)所示的实验:教师提问:把实验装置一边的钩码拿走,木块的运动状态是怎样的?学生根据二力平衡的知识回答:向一边运动起来.教师把一边上挂的钩码拿走,学生发现木块没有运动.教师引导学生根据二力平衡的知识分析后得出,在水平面上,存在一个力与拉力是一对平衡力,这个力是木板施加给木块的,明显不是支持力,只能是木板施加给小车另一个性质的力,我们把这个力叫做摩擦力.这样的教学,不仅再次对二力平衡知识进行一次复习巩固,而且让学生通过质疑引出了摩擦力的教学,带着疑问,学生就会以极大的求知欲投入到学习中.

图5又如,在引入“大气压”的课题时,按照如下顺序展开:先复习液体对容器的侧壁有压强的实验教学(如图5)(这时矿泉水瓶的盖子是打开的),为了表明液体对容器的侧壁有压强,学生看到的现象是矿泉水瓶被扎一个小孔后水喷了出来.然后再次进行了如图5(乙)的实验(这时矿泉水瓶的盖子是盖紧的):教师提问:用针在矿泉水瓶上扎一个小孔,我们看到什么现象?学生根据以上液体压强学到的知识自然回答:水会从小孔中喷出来.教师实验后发现小孔中的水没有喷出来.学生自然感到奇怪,从而激起学生的质疑精神,学生带着迫切想了解问题答案的心情进行学习,自然提高课堂的效率.

这样创设的问题情境,很明显不是为了创设而创设,没有游离在学习目标之外,这样的创设是能引起学生学习新知识的动机和需要,是能够激起学生进一步思考的,促进学生创造性思维的发展的.

总之,创设问题情境的方法很多,有待我们在教学实践中不断发现、发掘和利用.在实际教学中创设问题情境,要考虑到学生的特点,从而提高课堂效率.

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