职高物理问题式教学

时间:2022-09-10 02:26:57

职高物理问题式教学

摘 要:中学物理新课程的基本理念是在课程目标上注重提高全体学生的科学素养,在课程实施上注重自主学习,培养科学探究能力。本文从探究性学习是围绕“问题”开展科学的探索、研究的核心出发,从合理创设,营造课堂教学情境,搭建问题的探索平台;合理指引,激发学生认知矛盾,挖掘潜在的求知欲望;合理聚焦,探索问题解决途径,突破学生的学习障碍;合理迁移,形成问题再生情境,促进能力的螺旋提升,这四个方面就教师在课堂教学中如何创设有利于学生发问的“问题情境”,激励学生主动提出问题,且能创造性地解决问题,充分激发学生的探究欲望和参与情感层面,谈问题式教学在职高物理教学中应用的一些体会。

关键词:职高物理;问题情境;创设;指引;聚焦;迁移

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)10-019-03

“学起于思,思源于疑”,它深刻地揭示了疑、思、学三者的关系,也充分阐明了问题式教学法的内涵。问题式教学法是指教师在对教学内容总体认识和把握的基础上,创造生动的问题式教学情境,营造一种平等的对话氛围,从学生困惑的情境出发,通过一系列的假设、推理、检验活动,从而解决问题,获得个体体验和增长经验,在体验、经验再应用的延伸拓展中,碰撞出新的问题……即以“问题”为线索贯穿整个教学过程,使学生通过不断的“发现―提出―解决―再发现―再探索”过程,不断提升探究能力、思维能力,自主学习能力。

《职高物理》是理工专业的公共课,与初中物理相比,无论在知识基础、知识应用、还是思维方法上,都对学生提出了更高的要求;理工专业大部分为男生,文化课基础弱、学习积极性不高,自控能力差、对自己要求不高,且职业学校教学对职高物理相对重视程度不够,也造成了学生学习职高物理的障碍。而基于男生精力过剩、喜欢表现及冒险的心理因素、对有刺激的一些动手行为的浓厚兴趣、对生活中遇到的相关问题会“打破砂锅问到底” 的心理特点,配合新课程改革,采用问题式教学法,转变被动接受知识为自主学习,强调在讨论和实践中发现问题和解决问题,能有效地促使学生才能发挥、精力释放、注意力转移,激发学生的物理学习兴趣,帮助学生突破学习的障碍,使学生在问题情境中达到掌握知识、技能及发展智力、提高能力,真正实现多元化素质教育的目标。现将本人在职高物理问题式教学法尝试中的些许体会小结如下。

一、合理创设课堂教学的问题情境,搭建问题的探索平台

问题情境是学生发现和提出问题的动因,教师精心创设问题情境,可让学生从对问题情境的感知中激发强烈的问题意识和探求动机,然后通过积极的探究解决问题,从而发展其创造性的思维能力。正如著名教育家陶行知先生所说“发明千千万,起点是一问。”

物理源于生活,职高物理更偏重于应用生活,许多知识学生易通过直接生活经验得以体验。教师可以从学生熟悉的日常生活问题、已知的知识结构入手,深入挖掘每节课的问题产生点,把授课内容巧妙地转化为问题情境,激发学生的认知矛盾和探究兴趣,让学生尽快将注意力集中到问题情境中,从而进行针对性的想象和思考。

1、素材挖掘,精心设计问题情境

(1)精选素材。深入分析和挖掘教材内容中蕴涵着能力、情感价值知识点,精选有关绿色环保、工农业生产、新材料、新能源、新技术等体现人和自然、社会的协调发展、学科交叉渗透等方向的生活事件和热点内容,夯实情境背景,激发学生的认知兴趣,培养学生的社会参与意识和社会责任感。

(2)精心设计。合理安排素材,设计“牵一发而动全身”的“突破口”,刺激、引领学生坠入问题情境,进入“思维兴奋状态”,激发问题意识。

例如:在动量的教学中,可先用多媒体展示两车相向碰撞、两车追尾、飞机与小鸟相撞导致机毁人亡等交通案例的视频,进而引入动量的概念。再在课中适时提出比如像“一些人认为婴儿由成人抱着坐在汽车里是很安全的,现在请你估计一下,在发生在很短时间的撞车中,需要多大的力才能抱住婴儿?小鸟、飞机以多大速度飞行就能导致机毁人亡的可怕后果?”等之类的问题,创造问题情境,激发学生思维,增强学习效果。再如:在加速度的教学中,用视频展示并统计不同性能机动车加速到100km/h所用的时间及由同速度开始刹车到停止所经过的距离,吸引学生的注意力、引起兴趣,进而引入表示速度变化快慢的物理量的课题,这样能加深学生对“加速度”这一概念的理解,并为进一步探究“加速度跟哪些因素有关”提供素材和探讨话题。

2、主体挖掘,充分激发 “认知冲突”。

全面、科学地分析学生已有认知结构、生活经验和解决问题的角度及方法,精心设计教材内容和学生认知心理间的“不协调”,引导学生想象、积极参与和亲身体验,激发学生的“认知冲突”,强化解决问题欲望。

例如:学习透镜知识时,可利用学生学习生活中熟悉的有透镜的实物,将照相机、投影仪、放大镜等实物给学生观察,原本好多学生会认为它们的功能不一致,上面的透镜也不一样,但经引导仔细观察后学生不难发现:照相机,它的镜头是个凸透镜,它成的像是倒立缩小的实像;投影仪,它的镜头也是凸透镜,它成的像是倒立放大的实像;放大镜,它就是个凸透镜,它成的像却是正立放大的虚像。为此产生的认知冲突,能引发学生不由发出置疑:“同样都是凸透镜怎么成的像不一样呢?凸透镜成像的各种情况会受什么因素影响?凸透镜成像时,物体到凸透镜的距离发生变化时,成的像会怎么变?任何情况下凸透镜都能成像吗?凸透镜成像的大小变化是随着什么变化的?凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点在哪里?凸透镜成虚像和实像的分界点在哪里?凸透镜会不会成倒立的虚像和正立的实像?” 教师鼓励学生或积极参与亲身体验,或实验操作、演示,或理论论证,这种让学生经历认知冲突、心有不甘地接受事实的心理过程,进而在内心深处不会不暴发出一串串的疑问。使学生不知不觉地沉浸在呈现问题的空间中,心中不住地冒着问号,问题呼之欲出――有效的问题探索平台的搭建,为接下来学生有方向性的进行问题探究提供基础。

二、合理引导,激发学生认知矛盾,挖掘潜在的求知欲望

情境提问的问题类型多种多样,有明确问题及模糊问题,有呈现型问题、发现型问题及创造型问题,有研究型问题和应用型问题。“提出正确的问题,往往等于解决了问题的大半。”物理学家海森堡这样说过。而职高学生逻辑思维能力不强、概括能力相对差,在问题情境中,问题条理性不强、思路不够清晰。这就要求教师站在全局的高度,以艺术化的教学手段精练地概括出科学发现过程的精华、浓缩实际探究经历的“理想化模型”,鼓励学生质疑的同时,适时、恰到好处地抛出具有指引性的问题,指导学生拓展思维、整理思路,因势利导,冲破原来的学习习惯、思维结构,不断提升提问技巧,逐步培养学生学会问问题。

1、巧提问题,引导学生理清思路

问题式教学必须服从于整个教学任务,教学活动必须具备有意性、有效性、层次性等原则。即课堂教学中,教师应当有意识、有目的地采取一定的方法和手段,创设一系列连环式的问题情境,阶梯式呈现具有一定效度和层次的问题,使大多数学生能准确地了解自己学习的特点,及时分层评价激发、强化其认知内驱力,使学生尽快集中注意力并积极投入到学习活动中。

例如电动势概念引入时。可先问:电源能维持电荷的流动原因是什么?(电源的正负极分别积聚着大量的正负电荷,电源内部存在着由正极指向负极的静电场,电源具有把自由电荷由负极经电源内部搬运到正极的能力,此过程中,就要有克服静电场对电荷做功的作用力。)又问:是什么力来实现这一过程?(一定存在着“非静电力”,它像个“搬运工”,把到达负极的正电荷从电源的负极搬到正极,把负电荷从电源的正极搬到负极。)再问:在不同的电源中,把相同的电荷从电源的一极搬到另一极,非静电力做功相同吗?不一定,即使是把相同电荷量的电荷从负极移到正极,非静电力在不同的电源中做的功也不一样,就像把相同的重物从一楼搬到二楼,人力做的功不一样(因为层高不同)。看来非静电力对电荷做的功与电荷的比值有特殊意义(相当于楼房的层高),这个比值不同,反映了电源把其它形式的能转化为电能的本领有强弱。为此引入一个新的物理量--电动势。

有了好的提问方法和技巧,促使学生多层次、多方向发散思考,兼顾大多数学生,突破由于传统教学而使学生形成的惰性思维障碍,不断提高学生的提问能力、发散思维能力、归纳综合能力、创新能力。

2、巧设问题,指导学生拓展思维

教师借助情境要把难易适中的问题设在学生有疑之处,能引起学生探究,激发学生拓展思维。即课堂教学中,教师应当根据实践经验、注重应用,设计难度适宜、紧贴生活的情境问题,来激发学生探究的兴趣,这样猜测性提问和回答才会增多、推理活动才会增强、灵活性增大,而问题的解决,又能让学生“柳暗花明”,享受成功的体验,学习自信心大增,从而激起进一步探究的欲望。

如电磁感应教学中,可先铺垫这样一个问题:既然电流能够产生磁场,反过来,磁场是否也能产生电流呢?简单猜测讨论后,指明授课内容疏导方向,接着做引导思路的演示实验:将一根铜线直接绕在条形磁铁上,铜线的两端接入检流计,结果无电流产生。实验再次引发绝大多数学生进入思考和讨论:有了磁场不一定就有电流产生,怎样才能得到电流呢?紧接跨越式提问:假定在刚才的演示实验中有电流产生,我们将会得出什么结论?给学生发挥想象的空间和时间之后,引导学生推演:假定导体中有电流,那就有电能,电能从何而来?引导学生回忆能量守恒定律的内容,得出必须有其它形式的能转化为电能。那么如何产生那能呢?可以如何实现呢?这样,恰当设置问题,把握节奏,引导学生大胆地从多角度、多方位去猜想、去发现,并让其充分发表“高见”,或引导他们自己设计实验方案加以论证等等。

实验展示的现象出人意料,与学生学习前概念或常识相违,使学生头脑中产生各种各样的疑惑,这样,巧设问题拓展学生思维,提供学生自主建构问题的时间,让学生通过思考、讨论和语言组织,提出相应的问题,逐步引导学生养成自主建构问题的意识与习惯。

三、合理聚焦,探索问题解决途径,突破学生的学习障碍

发现问题、提出问题是探究问题的起点和开端,探索问题的解决途径,是课堂教学具体实施步骤,是问题式教学过程的关键。问题的解决,依赖于学生发散思维和聚合思维的紧密结合。心理学家加涅指出问题的解决过程包括三方面:解题者构建问题的表征、搜寻问题空间、对解题结果成功与否进行评价。把确认的问题信息与从平时记忆减缩得来的储存知识有机地联系起来, 利用“发散性加工”和“收敛性加工”产生一些解决问题的设想和方案, 达到解决问题、积累知识的目的。职高学生大多生性好动、习惯养成较差,较依赖于教师对课堂教学的总体组织和协调,保证学生的探索过程是聚焦于问题情境,通过生问生答、生问师答、师问生答等多种方式多方位交流,解疑。聚焦问题的策略比较常用的有实验法、比较法、类比法、整体局部法、直觉法、模型法等,而一个问题的解决有时通常需要采用多种策略,教师作为教学的引航员, 应注意运用各种教学手段和方法, 启迪学生积极思索寻求解决问题的最佳思路、逐步提高解决问题的能力。

例如:同学们都体验过的熟知的拔河比赛,教师可启发学生思考:“拔河比赛比的是什么?”很多人会说:“当然是比哪一队的力气大!”教师给以否定,引导学生用牛顿第三定律分析后,聚焦问题:“怎样才能获胜?拔河时的姿势怎样获胜的机会大?为什么?”,接着,教师可通过让学生现场分小组拔河体验尝试,在情绪高昂的状态下相互探讨寻找原因:为什么有时大家认为力气大能胜的一方却没有获胜?引导学生仔细观察拔河同学的姿势,手、脚的用力方向等,同时启发学生对拔河的两队进行受力分析就不难得出,只要某队所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力,就不会被拉动,因此,增大鞋底与地面间的摩擦力就成了胜负的关键。首先,鞋底、地面越粗糙,摩擦系数越大,摩擦力也越大;其次,队员的体重越重,对地面的压力越大,摩擦力也会增大;另外,在拔河比赛中,胜负在很大程度上还取决于同学们的技巧,如脚使劲蹬地,在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力;人向后仰,借助对方的拉力来增大对地面的压力等等。其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力,还有很重要的是队员要齐心协力,将分力作用在同一直线上,使产生的合力最大,夺取比赛胜利的可能性才会大大提高。时间允许的话,可让同学们根据讨论的结果,再各显伸手。

这样,通过实验法、整体局部法、比较法等多种策略的结合,合理聚焦,设置问题,启发学生探究解决问题途径,训练了学生格物致理的能力,同时也培养了学生的合作精神,学习养成,激发了学生的学习兴趣,使学生有美的愉悦和成功的情感体验,陶冶情操,矫正陋习,向着健康成长的方向前进。

四、合理迁移,形成问题再生情境,促进能力的螺旋提升

问题式教学中,学生学习过程是在教师的指引下“提问分析解问新问”而获得知识的积累、成功的体验、身心健康发展的循环过程。精心选择问题情境,使学生始终处在“不愤不启,不悱不发”学习环境中,通过“问题”激发互动,通过互动深化问题,使学生的思维在有序的激励下螺旋式发展上升,形成思维的发散和迁移,培养学生创新思维能力。

一个问题的解决就意味着一个新问题的产生,问题式教学时,教师要适时引导学生对问题进行的合理迁移,产生新的问题情境,形成良好的问题解决循环模式,培养学生举一反三的能力,同时也帮助学生建立起知识点间的有效联系。规律教学过程中,教师也可选择有本质联系的物理规律作为问题情境创设的素材,引导学生对相关知识进行分析、推理、迁移,形成问题再生情境,发现并提出新的问题。如下表所示,在“场”教学中,可以通过电场和重力场知识的对比,为学生创设问题情境,通过互相探究,来更好的了解、学习、体会并应用“场”知识。

通过问题链的互通、层层深入,把抽象问题具体化、把未知嫁接到已知的模型,成功的知识迁移、问题迁移、策略迁移,激活学生主动探究,获得问题解决的欲望,使被动的知识传授转化为积极主动的创新探究。

五、结束语

问题式教学就是以现代教学观念、现代教育理论为指导,注重从学生的专业实际出发,贴近生活,与丰富多彩的现实生活结合起来,巧设问题情境,唤起了学生的主体意识,培养了学生问题意识,架起探究学习的桥梁和引导解决问题的正确途径,潜移默化地发现问题、提出问题,亲身实践和探索问题,正确地理解和掌握与应用成功体验和知识经验,把传授知识为主的教学结构转变为以培养学生能力为主的教学结构,逐步培养学生的主体意识、主动精神,培养科学的思维方法和良好的学习态度,培养学生敢于和善于通过已有的知识去开拓未知物质世界的能力,培养学生的创新意识和创造能力,最终促进学生知识能力的螺旋式提升。

参考文献:

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