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初中物理探究性实验教学中如何提出问题
熊彦君 湖北省麻城市鼓楼中心学校城东中学 438300
摘要:“提出问题”是科学探究的一个重要要素,是探究性实验的第一步,是探究性实验教学中不可缺少的一个重要环节。在探究性实验教学中,我们应该根据“提出问题”的基本要求和基本方法来引导学生提出问题。
关键词:初中物理
探究性实验
提出问题
在“农村教师素质提高工程”湖北大学2011年暑期初中实验员培训中,北京师范大学魏锐教授,以小小的蜡烛燃烧为例,作了整整一天的题为《如何由实验观察提出科学问题》的精彩讲座,使我茅塞顿开,受益匪浅,真有“听君一席话,胜读十年书”之感。魏锐教授指出:由实验观察提出科学问题,必须凑响“三步曲”,即 观察、描述、质疑。首先是观察,观察要按照一定的顺序观察(如时间顺序、空间顺序);其次是描述,描述需详细的用语言描述,语言描述对视觉信息又是一次认知加工;然后是质疑,质疑则对每一项描述都划个问号,提出一系列的科学问题。
魏锐教授以及其它各位专家的讲座,给了我许多启示:其一,学生具有无穷的想象力,我们必需给学生创建思考和想象的舞台,同时要让学生知道,想象不可代替实验,再想当然是合理的东西,用实验来呈现,也会收获意想不到的效果。其二,教学要基于学生的经验,学生从熟悉的问题出发,以小见大,不断扩展,甚至衍生出跨学科的各种问题。其三,挖掘教学内容所能承载的科学思想与方法,引导学生经历科学探究的过程,培养学生观察、质疑、思考、实践(实验)、总结、想象等科学研究的基本品质。提出问题等于问题解决了一半,因此它是探究性实验教学中不可缺少的一个重要环节,如果没有这一环节,探究也就无从说起。那么,在探究性实验教学中我们如何引导学生提出问题呢?
1.提出问题的基本要求:
1.1 提出问题要重视真实问题情景的设计。心现学研究表明,当外部刺激唤起主体的情感活动时,就更容易成为注意的中心,从而强化理解与记忆。所以,真实的问题情景的设计过程,是激发学生大脑中原有的情感结构以及认知结构,从而使学生在大脑皮层形成兴奋中心的过程;另外,学生的思维活动不是凭空产生的,必须借助于外界的某种环境因素的刺激作用,而教师所创设的真实问题情景,正是引起学生仔细观察,进行创造性思维活动的重要外部条件,只有这样才能引起学生积极的情感投入。
1.2 提出问题要重视学生问题意识的增强。创造学告诉我们,创造活动源于问题意识,如果没有问题意识,一个新问题也就不可能提出来,而创造也就无从谈起,有人问爱因斯坦那些重要的科学概念是怎样产生的,爱因斯坦的回答给了问题意识一个最好的诠释――它们是因为他“不理解最明显的东西”产生的。
1.3 提出问题的方式是多种多样的。可以是教师直接给出问题,可以是在教师的暗示中引导中学生提出问题,也可以是学生大胆质疑,自己提出问题。在物理课程中,引导学生自己在学习中通过观察、描述、质疑来提出问题是至关重要的。当学生提出有价值的问题时老师应该因势利导,让学生知道什么样的问题是有价值的,这对培养学生发现问题的兴趣,养成提出问题的习惯都有好处。学生发现并提出问题,是求知的起始,也是教师展开教学的最好开端。
2.提出问题的基本方法:
2.1 利用对日常现象的观察和描述,激发学生提出问题。日常生活中很多现象与物理息息相关,这些现象天天呈现在我们面前,我们已习以为常。只是没有仔细认真地观察和思考。例如学习声音时教师可以先放一些音乐和播放自然界一些物体的发声,然后教师启发提问:“声音对于我们来说太重要啦,对于声音,你们想知道些什么呢?”这必然能够激发学生的兴趣和无穷求知欲,学生的思维就放开了,学生就能提出问题了,例如:声音是怎样产生的?声音是怎样传播的?什么是超音速?什么是立体声?月球上能不能听到声音?声音有一些什么应用?……
2.2利用对物理实验现象的观察和质疑,启发学生提出问题。教师可有意识设计一些有趣的实验,让学生通过仔细观察、比较,引导学生提出问题,并不断完善问题。如:探究大气压强时做覆杯实验,学生提出:是什么把水托住?又例如:探究流体压强与流速的关系时,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,乒乓球不下落。学生提出:是什么使得乒乓球不下落?在探究欧姆定律时,可先做两个相关的实验:一是分别用一节、二节、三节干电池给同一个灯泡供电,让学生观察灯泡亮度后产生电流与电压有关系的联想;二是用两节干电池给电阻不同的三个灯泡供电,让学生观察灯泡亮度后产生电流与电阻有关系的联想。在此基础上让学生提出问题,往往会收到较好的效果。类似的实验还可以用在探究灯泡亮度与实际功率中的提出问题。
2.3利用对图片、动画的观察,提示学生提出问题。新教材有很多有趣的插图,让学生仔细观察细微处并比较与日常不同,再提出问题。如:在探究《其他简单机械》时教材中有一幅插图,让学生观察图中的胖瘦两人的情形,学生会提出:为什么瘦一些的人会被吊在空中?在探究折射规律时,让学生看图“鱼在哪里?”学生会提出“为什么鱼叉要对准鱼的下方?”“是不是看见的鱼并不是实际的鱼?”从而激发学生探究的兴趣。又如:在探究凸透镜成像规律前,先让学生看摄影师倒立照相的图,学生会提出“是不是照相机成的像是倒立的?”在探究压力作用的效果时,可制作一组图片或动画:胖瘦不同的两个小孩在冰面上玩耍,不一会儿胖子将冰面踩裂掉在了冰窟窿中(压力大小不同产生的效果不同),这时岸上的大人急忙跑过去施救,结果也将冰面踩裂掉在了冰窟窿中,危急之中,有几个人匍匐在冰面
上爬过去将小孩和大人都救了上来(受力面积不同产生的效果不同)。看完图片或动画后再让学生提出问题,会收到很好的效果。
2.4 利用对相似类比现象的质疑,指引学生提出问题。物理知识有诸多是通过相似比较而发现的,学习这些内容时采用相似类比的现象也可以激发学生的提问。例如:在探究影响液体蒸发快慢的因素时,就可以将两件湿衣服分别晾在太阳下和阴凉处,让学生观察,学生自然会提出太阳下的衣服为什么干的快些?教师再顺势加以引导,就能得出其中的一个因素。再例如利用串联电路中各处电流有什么关系,可以引出学生提出问题:并联电路中各处电流有什么关系?利用晶体熔化时温度变化有什么特点,可以引出学生提出问题:液体沸腾时温度变化有什么特点?
2.5 通过自身体验提出问题。学生通过自己亲身做实验或参加活动、比赛,由于亲身体验,感受很深,学生也乐意提出问题。讲力的作用是相互的时,学生通过手弹课桌,提出:手为什么会疼?讲摩擦力时让一个大同学与一个小同学进行扭瓶盖比赛,大同学扭一个涂有油的瓶盖,小同学扭一个盖上有齿纹的瓶盖,结果是小同学扭开了而大同学没有扭开,学生们很想知道原因,从而提出小同学为什么比大同学的“力量大些”?讲压强时,让一男一女二个同学比赛顶棍子,由于女同学顶的一端粗,女同学赢,从而提出:女同学为什么能赢男同学?通过分析发现输赢不仅跟力有关而且与受压的面积有关。
提出一个问题往往比解决一个问题更为重要,因为解决一个问题也许仅仅是一个教学上或实验上的技能而已,而提出新的问题,新的可能,从新的角度去看旧的问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。
参考文献:
1、教育部,《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》。2001年7月。北京师范大学出版社。
2、魏锐,《如何由实验观察提出科学问题》。2011年7月。湖北大学“农村教师素质提高工程”实验员培训。
3、项德齐,《初中物理探究式学习案例分析》。2011年7月。湖北大学“农村教师素质提高工程”实验员培训。
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