4物理 亦思亦练,培养学生物理问题意识 王亚群
亦思亦练,培养学生物理问题意识
王亚群1 顾建新2
(1.江苏省泰兴市第三高级中学,江苏泰兴 225400;
2.江苏省泰兴市教师发展中心,江苏泰兴 225400)
摘要:从教学实践的角度,基于对教材资源的开发利用,通过让学生分组讨论,自主思辨的方法和利用生活实例为学生提供思练的物理情境,培养学生问题意识。
关键词:思练 高中学生 问题意识
建构主义教学论认为学习的过程是学习者在教师的帮助下,对自己已有的知识经验在新的情境新的任务以及新的知识中重新建构的过程,学生围绕着一定的情境发现问题,自我探索,互相合作,不断提高自己的认知能力。教师要在课堂上充分利用各种教学资源,如教材、多媒体、生活实例等,创设一定的物理情境,让学生在观察、探究、实践、讨论中自主发现问题,产生疑问,即教师要“引疑”,并让学生在教师的引导下科学思考,积极实践,在发现问题解决问题中提升科学素养。
一、基于教材的思练,提升学生研究教材的问题意识
教材是学生学习新知识的重要途径,物理教材系统地向学生展示了物理概念、规律建立的过程及应用,教材用得好可使学生在建构知识体系,形成良好的科学素养方面起到事半功倍的效果。怎样利用教材有效“引疑”,为学生的知识建构创设情境呢?
1.妙用教材插图,激发问题意识
教材插图是编者为了直观形象向学习者传递教育信息而编制的图片、照片、图表等,插图可以帮助学生形成直观感性认知,[1]对理解知识,探究问题都有促进和启发的效果。根据功能分类,教材中的插图可以分为:
(1)漫画激趣型。漫画型插图一般都具有一定的夸张性,能有效刺激学生的视觉,能很好的吸引学生的注意力,教师要及时引导学生思维,并针对漫画所描述的情境设练,亦思亦练,既提高了课堂教学的趣味性,也能激发学生的问题意识。如教科版物理教材必修2第22页的闹钟和手表之争,透过漫画所描述的表象,教师要适时导思-------为何由此之争?引导学生从方法论的角度正确选择评判的标准,从科学思维方面探究其本质,即角速度与线速度在描述快慢方面的异同和联系。
(2)联系生活型。物理知识与生活联系密切。学生限于观察条件或者生活经历等,对生活中的一些物理现象不可能都有清晰的感性认知或者亲身体验,如教科版物理教材必修2第13页的篮球运动的轨迹图,在实际的生活中篮球运动轨迹不可能完全呈现在学生的视觉范围中,根据插图,教师适时导思-------轨迹的形状像什么?科学思维建立模型--------忽略阻力并将篮球抽象为质点,方法指导--------利用数学工具解决物理问题。通过思考和练习,既能提升学生对生活中的物理知识关注度,又能提升学生发现问题的意识。
(3)实物再现型。这类插图主要用在展示实验器材以及课堂上无法演示的大型物体上,如教科版物理教材必修2第27页探究向心力的大小与质量、角速度和半径的关系实验装置,20页的摩天轮等,这类插图可以帮助学生建立理论与实际的联系,让实验情境或生活景象在脑中重现,教师根据插图适时引导思,指导练,如可以让学生总结实验中的思想方法,可以让学生想想(没有坐过的)坐摩天轮的感觉,并和有过亲身经历的学生交流,最后通过理论探讨为什么会有这种感觉(超重和失重)。这样可以让插图体现出最大的功能性,有助于学生新旧知识的重新建构,激发学生探究意识和观察与思考能力的发展,促进问题意识的生成。
(4)建模学习型。物理概念和规律来源于实践又高于实践,因为它具有一定的普遍性和规律性。将生活或实践中的现象抽象为概念或者总结为规律需要学生能抓住事物或现象的本质,建立物理模型,科学思维。这类插图形象描绘出前人发现规律探寻真理的思维过程,为学生的问题意识生成创造情境,教师及时引疑导思,帮助学生再现问题情境,通过合作交流讨论,促成问题的生成。如教科版物理教材必修1第30页的伽利略外推实验示意图,可以让学生观察图形,思考其中蕴含的科学思维-------由一般到特殊。
2.深挖“问题与交流”,多元化培养问题意识
教科版物理教材“讨论与交流”都是基于学生自主学习、自主探究、合作学习而设计的,问题设计由浅入深,紧扣学生的学习目标。教师是课堂教学的组织者同时也是学生学习的合作者,探究的伙伴,问题生成的导师。教师根据教材的问题合理应用,适当点拨,以问题为基线促成问题意识的形成,以问题为基线导引学生运用科学的方法,多维的思考,以问题为基线建构解决问题的情境,通过自主思考,小组讨论,合作探究等形式,形成对物理知识的再认知,在师生合作,生生合作中多元培养学生的问题意识,让学生成为学习的主人。
教师在应用教材中“讨论与交流”引导学生形成问题意识的过程中,要注意引入的切入点,有的问题可以在课前预习中让学生通过观察与思考完成,有的问题需要在整节内容学完,学生对主体知识有了一定的认知后才能引导学生进一步思考,达到对问题认识的深化。如教科版物理必修2第45页“讨论与交流”问题1,教师可以引导学生思考,苹果如果有一定的初速度是不是一定会落向地面呢?启迪学生的发散思维,同时也让学生带着问题学习后续知识,让问题意识成为学生学习的动力。
二、基于“错题”的思练,提升学生自主思辨问题意识
学生在学习物理知识的过程中,由于对物理情境认识不到位,对物理规律理解不透彻等因素,可能在应用规律解决问题的过程中出现各种各样的错误。不同的学生由于认知水平和理解能力的差异,可能出现不同的错误,不同的错因。教师要重视这种差异性[2],要根据学生的认知心理特点及思维水平找准切入点,巧妙“引疑”,即依托“错题”,利用现代教育技术建立“错题”档案,按照“错题”错误原因分类,并逐一抛出思考问题,学生分组讨论。如在解决这道题时,如图所示,A、B质量均为m,叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上),对A施加一竖直向下、大小为F(F>2mg)的力,将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态,现突然撤去力F,设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN,则关于FN的说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.刚撤去外力F时,FN=
B.弹簧弹力等于F时,FN=
C.两物体A、B的速度最大时,FN=mg
D.弹簧恢复原长时,FN=mg
学生由于对牛顿第二定律的瞬时性和弹簧弹力作用的特点理解不透,即前概念不清,学生错选了A或D,教师可以先抛出问题----A、B两个物体有没有惯性?由于有惯性所以力F撤掉瞬间弹簧长度变不变?弹簧恢复原长时AB整体的加速度是多大?方向如何?在问题的指引下,引导学生思考。
在分组时教师作为主导者的作用应充分体现,教师要有意识的将错误原因不同的分在同一组,认知能力和水平不同的分在同一组,这样就能让学生在相互讨论中相互促进,在相纠错中找到信心,激发探究兴趣,改变过去错题由教师一人讲,学生全盘照收的课堂模式,让知识的学习过程从单向传输变为多向互动[2],教师只是引导思考,并提供合适的实践机会,让学生成为自主学习的主体和课堂的主人,学生也会因为问题出自自身而更加专注。
当然,这种“引疑”“导思”“践行”以纠错促进学生自主思辨问题的形式,适合阶段纠错,不宜每节课都使用。
三、基于生活的思练,提升学生发现问题的意识
物理来源于生活,物理学与生活联系紧密,任何一个物理规律的发现都离不开对现象的观察,透过现象对本质的思考。培养学生关注身边的物理现象,科学分析,去伪存真,挖掘生活表象中蕴含的物理规律,是中学物理学科培养学生问题意识,提升学科核心素养的重要任务。教师要紧扣教学内容设置实践任务,比如学习摩擦力时,可以让学生调查探究身边与摩擦力有关的人和事,形成科研小报告。师生可以一起完成一些科技小制作,让学生体验实践的快乐,通过实践活动,让学生感受到物理与生活的紧密联系,从而激发在生活中发现问题的意识。教师可以用身边的现成材料做一些随堂小实验,让学生观察与思考,探究其本质。如在学习自由落体运动时,对落体运动快慢是否与物体质量有关,就可以用同一张纸做两次实验,一次是平整释放,一次是团成一团释放,通过对比实验说明物体质量与下落快慢无关。
教师要善于用生活中的例子,如,让学生观察火锅店怎么多数没有了“火”,现在的火锅店怎么不用砂锅了?在学生观察、思考、讨论的基础上,引导学生“思”,并通过对比实验(金属锅和砂锅放在电磁炉上烧水),指导学生“练”(实践),提升学生对生活的关注度,用物理的思维看待生活中的物理现象,多思考,善观察,从而提升问题意识,并能积极解决问题。
总之教师指导下的“思”,针对有效的”练”,可以有效提升学生的问题意识。教师在课堂教学中要基于学生学习实际,根据各种课型的教学需要,巧妙“引疑”---------发现问题,灵活“导思”--------科学思维,切实“践行”--------指导实践,让学生在思与练中提升问题意识和解决问题的能力,让学生成为学习的主人,在不断实践中提升物理核心素养。
1.本文为泰州市教育科学“十二五”规划2015年度课题 《高中物理“引疑、导思、践行”自主课堂实践研究》(课题编号YBLX2015086)和江苏省教育科学“十三五”规划课题《高中物理教学中学生“实践意识”培养的策略研究》(课题编号D/2018/02/122)阶段研究成果
2.名师简介:顾建新,男,江苏泰兴人,中学正高级教师,全国优秀高中物理教研员,江苏省教科研先进个人,主要从事高中物理教育教学研究。
参考文献:
[1] 杜爱慧、卢美枝 《中学物理教材插图中的隐性知识及其运用策略探讨》 (《教育理论与实践》2014-3)
[2]钟启泉 《课堂研究》 华东师范大学出版社