物理问题范文
时间:2023-04-09 17:43:09
导语:如何才能写好一篇物理问题,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
一、分化原因探究
根据多年来的教学实践和研究,我们认为形成分化的原因是多方面的,主要突出以下三个方面:
1.物理学科的特点和性质决定。物理知识是由诸多概念和规律(定律)组成的。物理学是一门观察和实验为基础的学科,物理概念的形成,规律的建立都与生活、生产实际密不可分,都要借助观察和实验手段得以落实、深化。很多概念、规律既具体又抽象,更严密,逻辑性、实践性强。所有的规律都有其成立的条件,如果条件不明确或不具备,那么这些规律也就不成立了。同时与数学、语文知识的联系也很密切。可谓文、理两科特点融于一体、兼于一身。数学是学好物理的基础,但物理知识又有别于数学知识,它有其特定的物理意义。如数学中的比例式a=c/b,可以说a与c成正比,与b成反比。但在物理中像匀速直线运动公式v=s/t,密度公式ρ=m/v,欧姆定律的变形公式R=U/I等都不能按数学的思维去理解。再加上这次我们地区改革力度较大,物理用沪科版教材,也加大了教与学的难度。
由于物理学科的性质和特点,这就势必给初中学生的物理学习带来相应的困难。
2.学生的认知特点和知识水平决定。年龄处于13~15岁左右的初中生思维水平较低,形象思维占主导地位,抽象思维、理性思维还处于萌芽阶段,他们对事物的认识多以感知为主,停留在“看得见,摸得着”的浅层认识。物理知识虽以“物”论“理”、以“物”喻“理”,这也正是物理学科的特点和优势,但由于受种种条件的制约,并不是所有的“理”都能通过“物”得以明示,有不少定律、定理是在以实验为基础,通过建立理想化模型分析、推理出来的,有相当的抽象性。如牛顿第一定律的建立,浮力产生原因的分析,能量守恒定律的总结等。在就是接触物理前,脑子里虽有一些前物理概念,但不少前物理概念既根深蒂固,又与科学的概念相去甚远。如“力是改变物理运动状态的原因,而不是产生和维持运动的原因”这一科学的概念,与学生目睹的事实有冲突,全新的概念很难取代前概念。并且随着知识的加深,综合性加强,特别是从八年级下学期开始,一些问题积累多、遗留大、基础差的学生就更感困难,从而使物理难学和分化似乎成为必然。
3.教师方面的因素。教师的教学观念陈旧,教学方法落后,教学手段单一,也是导致物理难学,成绩分化的一个重要原因。主要表现在:
⑴受传统的“应试教育”思想和教学评价影响,教学不是面向全体学生,一切围绕“中招”转。考试评估要求高,而且难度大,特别是八年级第一学期的期中、期末考试,如果不是面向全体,不能很好地把握难度,常使不少学生考得灰溜溜的,一蹶不振。严重影响今后的物理学习,八年级下学期的“分化”就突显出来。
⑵教师在教学过程中,只管教,不管“导”、不管“学”,教学两张皮现象严重。不重视实验教学的研究和实施,即使是演示实验也仅停留在把实验作为知识教学的辅助手段而不是教学目标的简单层面上;不重视概念和规律形成过程的分析,不重视理论联系实际,难以体现物理教学应“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课改理念,使本来生动活泼的物理变得“生吞活拨”。物理教学要么有“物”无“理”,要么有“理”无“物”。学生觉得物理真是“无理”,不是听不懂,就是兴趣衰减,或是高分低能。
二、防止分化的对策
1.转变教师角色。
教师角色要发生变化,必须转变一个观念:要充分相信学生的能力,学生自身就是最可利用的课程资源。把机会交给学生,把问题放给学生,给学生以思考的空间,让学生去讨论探究,让学生教学生。教师起点拨指导调控的作用,这种角色的变化对教师在教学的组织、引导方面有着更专业化的要求。要求教师要有新的教学理念,认真领会新课程标准的精神及新教材的内容意图。
做好思想工作,和谐师生关系是防止两极分化的前提。在物理学习中两极分化发生在教学内容比较枯燥,教学难度比较大的八年级下期,学生容易产生厌学情绪。这一阶段尤为重要,做好思想工作,关心学生的学习生活,给学生成就感,培养学生良好的学风,科学的学习方法,一丝不苟的精神和顽强的意志,发展学生的观察力、思维
上力等,都是教学中不可缺少的。
2.突出学科特点。
众所周知,物理学是一门以实验为基础的学科。物理学产生于生产实验实践,也在实验实践中不断发展,物理学的全部科学知识和体系都离不开实验和实践。通过具体的物理实验和学生参与实验,不仅给学生提供丰富的感性材料,帮助学生从具体的物理现象及变化中认识物理概念和规律,更重要的是能激发学生学习物理的兴趣,给学生提供动手实践的机会,提高学生的创新意识和实践能力,激活学生的思维,开启学生的智慧,培养学生的求实合作的科学精神,严谨认真的工作作风,开拓创新的思维品质。学生起初只所以喜欢物理,不单单是因为物理在科学技术和社会生活中的重要地位,更重要的是因为物理课上有很多实验,这是他们学习物理的直接兴趣,也是他们学好物理的思想基础。对此,我们时刻注意保护学生这种可贵的学习热情和积极性,通过加强实验课的教学将学生的直接兴趣转化为学习物理的持久动力,努力创造条件做好各种实验,发挥实验在物理教学中的巨大的育人功能,发挥其综合效益,高度重视并付诸实践。以通过实验教学,落实课程目标中的“知识与技能”,落实“过程与方法,情感态度与价值观”的育人目标。
3.重视兴趣激发。
初中学生正处在物理启蒙阶段,他们最初对学习物理具有浓厚的兴趣,抱有很大的信心,这正是学生学好物理、教师教好物理的有利因素和基础。
兴趣是最好的老师,也是学习的直接动力。著名美籍物理学家,诺贝尔物理学奖获得者杨振宁教授说过:兴趣是成功的秘诀。因此,我们针对初中学生的年龄、心理和认知特点,充分发挥物理科学的优势,在教学过程中,以丰富的物理现象和事实为基础,努力创设物理情境,并结合物理新课程图文并茂的特点,充分利用好多媒体课件,使学生感到身边处处有“物理”,犹如身临其境,从而触境生情。
具体过程是:①创设物理情境,降低教材难度,恰当运动激励机制,激发兴趣。②加强和改进实验,培养兴趣。充分利用好现有的实验条件,力争做好每节课的实验。③联系生活实际,重视知识应用,巩固兴趣。④积极组织开展科技制作和实验,发展兴趣。
4.抓习惯培养。
在物理教学中培养学生良好的习惯,培养学生的自学能力,是学生终生受益的事情,非一时一地的物理学习行为可比。不仅可以使“尖子生”得到应有的培养,而且还可以使中、下等生在物理基础知识上得到不同程度的提高,是一种省时、省力、快速、高效、科学的先进学习方法,也是防止两级分化的有效方法。
一规范学生的学习行为,使之养成良好的学习习惯。做到两不代替。一不代替学生阅读,二不代替学生思考。在每节课中至少要有一半时间是学生自主学习的时间。学生或自己阅读、钻研教材,或与同学交流、合作学习,认真做练习和核对答案,教师积极巡视课堂去指导优生,辅导学困生,促进中等生,发现问题,解决疑难问题,做一些调查研究,以便在下课前几分钟指导学生做好小结。纠正学生的错误,解决疑难问题,使作题规范化,促进知识系统化,落实课堂教学目标。
二抓习惯养成。使学生养成课前预习的习惯;观察动手的习惯;讨论质疑的习惯;课堂记笔记的习惯;独立思考善于提问的习惯和及时复习认真处理作业的习惯等。习惯培养重点放在八年级阶段,特别是八年级上学期至关重要。我们做到课内课外相结合,有计划、有步骤地落实,持之以恒,直至达到“习惯成自然”。学生学习物理的良好习惯一旦养成,它不仅有助于形成学习物理的良好态度,掌握正确的学习方法,提高学习效率,而且有助于发展智力和培养自学能力,增强学习物理的兴趣和信心,变被动为主动。
5.加强学法指导。
辩证唯物主义认为,教学是“教”和“学”两者的有机结合,是由教师和学生双方共同活动组成的统一体。在“教”与“学”这对矛盾统一体中,学生的“学”是矛盾的主要方面,教师的全部活动最终都要落脚到学生的“学”上。因此,在教学过程中,既重视自己如何教,更关心学生怎样学,给学生以正确方法的指导,突出“授人以渔”的方法。
近年来,我们物理教研组在学法研究和指导上进行了有益的探索和实践。如在指导学生阅读教科书方面总结出“五步程度阅读法”;对学生关心的怎样学好初中物理问题,总结出“学好物理六字诀”;就课堂听讲提出了“怎样听好物理课”的要求;以及学习物理的“五记”与“五忌”,“怎样进行章后小结”,“记笔记的诀巧”和在物理复习中“重方法,求效益”等等。对学生的物理学习发挥了积极的指导作用。
6.实施分层教学。
篇2
一种教学方式。原始物理问题作为一种创新的物理教育理论,引领了物理教育研究的方向,体现了物理教育的本原回归,代表了高考物理命题改革的方向,促进了学生物理认知状态的改变。这为物理教育改革的发展提供了新的启示。
原始物理问题的教育思想与现象学理论的基本思想是一脉相承的。作为20世纪西方的一种哲学思潮,现象学的基本理念包括“回到事情本身”和“生活世界”。
回到事情本身这一观点表达了现象学研究最根本的准则。现象学认为人们不应该在事物之外寻找事物的本源,当事物向我们显现时,不仅仅只是现象,现象就是事物本身,它意味着人可以在一种直觉的方式当中去把握物体。现象和本质之间没有距离,本质不仅是可以认识的,而且现象和本质是不可分割的。
(来源:文章屋网 )
篇3
关键词:原始物理问题;分层次探究;“射流与薄膜”
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)2-0012-5
1 基于探究能力发展的探究水平分层
对于一道开放程度较高的物理原始问题,初中、高中乃至大学的学生都可以展开自己相应层面上的探究。然而,对于不同层次的学生来说,由于他们在认知水平、物理知识储备以及探究水平等方面的差异,他们对该类问题在物理探究过程中所能达到的物理层面是不同的。为了更好地培养各层次学生的探究能力,根据学生探究能力发展的特点,笔者提出探究水平分层,即基础性水平、提高性水平、综合性水平(见表1)。此水平分层有助于各水平的学生展开相应层面的探究,使得各个水平的学生都能学有所得。探究水平在原有基础上有所提高,在探究达到一定水平之后,转而进行下一层次的探究。
2 “射流与薄膜”分层次探究的案例分析
题目选自2013年IYPT赛题的第五题[1]:一束细液流影响着一个肥皂膜。改变相关参数,射流有可能穿过薄膜也有可能与它合并而形成有趣的形状。解释并探究这个作用以及那些产生的形状。
以下根据不同探究水平对这个问题进行分层次探究。
2.1 基础性水平探究
2.1.1 问题分析
拿到题目,首先找出题目的关键词,主要有:改变相关参数、解释并探究、作用、形状。对于基础性水平的学生来说,要先找到相关参数,然后观察不同参数影响下薄膜的形状变化。而对于解释探究这个作用,由于物理知识储备的限制(涉及流体力学),可以不作要求。
2.1.2 初步分析,提出猜想
为了能够更好地理解题目,可以先进行一个初步实验,通过对射流入射到薄膜上形成不同形状的观察,学生提出可能的影响因素。由于学生的物理知识储备相对较少,大多数学生能够通过实验提出入射角度这个影响因素,少部分学生能够提出入射速度及入射半径对薄膜形状的影响。
2.1.3 实验设计、现象观察
以大多数学生能够想到的入射角度对射流的影响为例,在这边要用到控制变量法,即保持其他因素不变的情况下,改变入射角度,来观察薄膜的形状变化。
对于实验方案的设计,由于要探究的是射流入射时薄膜的形状变化,很多学生会简单地让一个同学用手拿着带有肥皂薄膜的钢圈,而另一个同学用注射器往薄膜上喷射射流,并不断改变喷射角度。这样的方案虽然在实验原理上并无不妥,但是在实验的具体操作上将会出现问题。一方面,用手拿着钢圈,会对钢圈造成较大的扰动,使薄膜不稳定且易破,另一方面用手拿着注射器改变角度也会存在很大误差。此时,学生之间可以相互探讨,比较不同方案的优劣。最终,学生们决定将钢圈和注射器分别固定在两个铁架台上(注射器可360 °旋转),保证薄膜的稳定以及角度旋转的精确性。由此,学生也体会到在设计实验时不但要考虑到实验原理是否正确,还要考虑所设计的方案是否可行。
2.1.4 数据处理
在完成实验后,学生自主设计表格,统计不同入射角度(定性:较小、中等、较大)下薄膜的形状。
2.1.5 得出结论
学生根据观察到的实验现象进行讨论并总结出结论:薄膜的形状与入射角度有关。随着入射角度的增大,形状变化依次为:射流穿过薄膜、射流与薄膜合并呈现波浪状、射流从薄膜上反弹。
2.2 提高性水平探究
2.2.1 问题分析、文献查阅
对于提高性水平的学生来说,他们具备一定的物理知识储备和科学探究能力,在读题之后,绝大多数学生能够根据自己的知识积累和日常经验提出入射角度、入射速度以及入射半径这3个影响因素,还有学生提出射流距离薄膜的高度以及薄膜的表面张力系数等影响因素。而题目涉及的流体力学,学生虽然有一定基础,但还不够深入,需要结合题目内容查阅相关文献,对该问题所涉及的流体力学方面的一些概念、原理进行深入理解和掌握。
2.2.2 理论分析、建立模型、排除无关因素
由于学生提出的因素较多,但这些因素并不一定都是影响因素。此时,可以先进行受力分析,建立模型,理论推导出“薄膜的形状和哪些因素有关”。学生可以先自己分析,再进行讨论,看看其他同学有没有漏掉什么力,或忽略一些重要的因素。
在分析受力的时候,学生之间产生了分歧:一部分学生考虑了粘滞力的影响;另一部分学生考虑了重力的影响;还有学生两者都考虑到了;也有学生把这两个力都忽略掉。此时,大家可以进行讨论,阐明自己这样考虑的原因或者别人的考虑有什么不全面的地方,然后取长补短,完善自己的理论。
经过讨论,大家总结得出一个较为全面的理论分析:
分析前提:
1)估算雷诺数
受力分析(如图1):
射流对薄膜的冲力FI=Qvi ρ,
薄膜的表面张力Ff=2γ・2πRi。
射流正好射穿薄膜时有
引入韦伯数We来描述射流与薄膜的作用效果(韦伯数为无量纲数,表示惯性力与表面张力效应之比),We=。
We>?圯射流射穿薄膜,We
由理论分析的结果可以看出,影响薄膜形状的因素包括溶液的密度、表面张力系数、射流的入射半径、入射速度以及入射角度。
2.2.3 实验设计
学生根据理论分析的结果进行实验设计,由于薄膜的表面张力系数对薄膜的形状有一定影响,因此学生换用不同配比的溶液进行对比实验。然而,实验后学生发现,当溶液配比为“甘油:水:洗洁精=1:1:1”的时候薄膜最不易破,最利于实验研究,而当其他配比的时候,薄膜都很容易破,不利于实验研究。此时,大家经过商讨决定保持薄膜的溶液配比不变,即先不研究溶液的密度以及表面张力系数对薄膜的影响,而先研究入射半径、入射速度以及入射角度对薄膜形状的影响。
最终得到的实验方案如下:
1)实验目的:研究入射角度θi以及韦伯数We对射流与薄膜形状的影响。通过改变入射速度vi,入射半径Ri来改变韦伯数We的大小,观察韦伯数与“射流与薄膜形状”的关系。保持韦伯数We不变,观察不同角度下射流与薄膜的形状。
2)实验装置:虹吸装置,利用气压差将液体压出(S针/S液~10-4),通过改变高度来改变入射速度,(测量流速方法――试验法);采用亚毫米级的点胶针头,通过改变针头的规格来改变入射半径;肥皂薄膜,注射器。
2.2.4 实验数据处理
学生自主设计实验表格,分别统计在入射角一定的情况下,不同入射半径、速度下的韦伯数及薄膜形状,以及韦伯数不变时不同入射角度下薄膜形状。
2.2.5 分析论证、得出结论
学生根据实验数据及实验现象对开始的理论进行分析论证,发现除了部分数据外,其他的数据基本满足理论分析。学生自主对误差进行分析,最终得出在误差允许范围内的合理解释,即实验结论。
2.3 综合性水平探究
2.3.1 问题分析、文献查阅
这部分学生物理知识储备丰富,具备较高的物理素养。在问题提出来的同时,很多学生已经提出了许多猜想。在进行了初步实验后,大多数同学都能提出5到6种影响因素。对于射流入射到薄膜上时薄膜的受力情况,虽然学生在流体力学方面的知识基础较好,但还需要结合题目进行文献的查阅和资料的收集,确定题目相关的研究历史、研究现状、研究结论。
2.3.2 建立模型、理论分析
在提出猜想之后,学生根据问题建立模型,进行理论分析,由于这部分学生的物理知识储备相对完善,可以进行进一步的分析。
由流量连续性方程
这部分理论分析相对于提高性水平的理论分析来说,得到了更为精确的关系式,可以通过对实验数据的精确测量来验证所提出的理论是否正确。
2.3.3 实验设计
学生针对理论分析设计相应的实验方案。
1)实验目的:
①同提高性水平探究(2.2.3);
②测量不同角度下射流正好射穿薄膜时的韦伯数We,将得到的结果与理论分析的结果进行比较。
2)实验装置:同提高性水平探究(2.2.3)。
2.3.4 实验数据处理、分析
学生自主设计表格,在提高性水平的基础上另增加对不同角度下薄膜正好射穿时的韦伯数的统计。还可用Excel或Origin等软件进行数据处理,将数据以图的方式呈现出来并将数据进行拟合得出近似曲线,并给出近似关系式。再将得出的关系式同理论分析的结果进行比较。
学生得出的数据如下:
图2中的曲线为理论分析得到的曲线。在数据处理之后,学生要对拟合得到的曲线或处理过的图表等进行分析。图的每一个部分都有其物理含义,可以将理论曲线与实际数值点进行比对,将图的每一部分与其物理含义对应,讨论分析结果。讨论后得出结果如下:
,表示射流穿过薄膜以及与薄膜合并之间的一个临界状态,即射流刚好穿过薄膜的情况。通过实验数据点在图中的分布可以看出,实验现象较好地符合了理论分析的结果。另外,该曲线将图分成了两部分:在曲线上方的部分,韦伯数较大,对应射流穿过薄膜的情况;曲线下方的部分,韦伯数较小,对应射流与薄膜合并的情况。
2.3.5 误差分析
学生在理论分析以及实验操作中涉及到精确数值的计算以及精确数据的测量,由于实验条件的不足以及操作经验的欠缺,难免会出现误差。因此,学生需要针对实验条件(环境)以及实验方法对得到的数据进行误差分析。经过交流与讨论,得到如下的误差分析:
1)由于实验现象不稳定,测量的临界状态有一定偏差,因此实验中要多次测量取平均值;
2)理论推导存在较多近似,推导公式与实际情况有一定差距;
3)没有较精确地测量小角度的仪器,只选取了5个角度进行验证实验,存在一定误差。
2.3.6 得出结论
学生根据之前的理论分析以及进行实验后得到的实验数据及图表对实验结果进行总结。结论如下:
1)射流在入射到薄膜上时,薄膜主要受到射流的冲力以及表面张力的作用;
2)射流入射到薄膜上时会产生两种形态,一种是射流穿过薄膜,另一种是射流与薄膜合并;
3)射流能否穿过薄膜与韦伯数以及入射角度有关。韦伯数越大,入射角度越小时,射流越容易穿过薄膜。具体的分界线如图2所示,在曲线上方,射流穿过薄膜,在曲线下方,射流与薄膜合并。融合与射穿的临界条件为We=
3 结 语
在教学或研究性学习中适当地引入一些物理原始问题,能激发学生的探究兴趣,使学生更好地投入到物理学习中去。而对原始物理问题进行分层次探究可以使不同探究水平的学生进入适合自己水平的平台去进行探究,对自己感兴趣的、与自己能力相应的问题去探究,有利于拓展学生的实验研究个性。同时,在探究的过程中,各能力水平的学生可以和与自己水平相近的学生一起讨论研究,碰撞出思维的火花,逐步完成设定的探究能力发展目标,实验探究能力和创新能力得到有效的发展。
参考文献:
篇4
热机是指各种利用内能做功的机械。是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类,如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机。
热机通常以气体作为工质(传递能量的媒介物质叫工质),利用气体受热膨胀对外做功。热能的来源主要有燃料燃烧产生的热能、原子能、太阳能和地热等。
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篇5
关键词: 物理课堂提问 思考时间 阶梯问 问题有效性
引导学生发现问题,还可以采取问题教学法,把学生置于问题情境中,让学生自主探索,发现问题。好的课堂提问能燃起学生的思维火花,激发学生说话的兴趣,调动学生思维的积极性,使学生畅所欲言,言而不尽,言而有意。反之,学生或者启而不发,或者言不达意。
一、课堂提问要给学生充分思考的时间
时间性,是指提出问题后,要给予学生适当的思考时间。在提出问题后,学生没有足够的思考时间,这是教学中存在的一个普遍问题。先精心设置问题,然后让学生讨论,但是两三分钟后,老师自己就按捺不住,以自己的讲解代替学生的思考。以讲代学,以讲带思,不仅是教学方法的问题,更是教学观念和行为习惯的问题,明知应该放手让学生自读、思考,可是教师一旦开讲就全然忘却学生的存在。当然,教师一路开讲,比起组织学生感悟、独立思考要轻便得多。新课程标准强调“学生是学习和发展的主体”,“倡导自主、合作、探究的学习方式”。这就要求我们把课堂的重心从自己如何教转移到学生如何学上。在这样的要求下,我们必须给学生足够的自主思考的时间,多听听学生对问题的回答,在与学生的反馈交流中,检验自己提问的效果。如果学生没有足够的时间思考,随意而答,教师就不能从中发现自己的问题设置的效果,问题的有效性也无法得到保障。总之,实践是检验真理的唯一标准,学生的回答是决定课堂提问效果的关键因素。
一些物理老师有个习惯,就是一个问题提出后,过了几秒钟,有学生举手回答,这个问题就过去了。长此以往,一部分学生被训练得思维相当活跃,但大部分学生思维没有得到锻炼,两极分化的现象越来越严重。学生之间的差异只有通过教育弥补,通过教育让这种差异逐渐缩小。老师的责任是促使更多的学生在物理课堂上学会思考,让每个学生都去想,都会回答。
有时候,物理老师就是太急了,问题一下来,很多学生没有来得及深入思考,就被一些学生抢先回答了。这样的话也会造成一些学生思维惰性,心想:反正有人会回答的,我也用不着去想。许多老师都埋怨学生长大了,不愿意举手了。其实不然,人的大脑成熟了,就要用更多的时间思考。其实提问后,不要一有学生举手就立即让他回答,而是要给学生更多的思考的机会,等一下再等一下。老师也是事先备好课才知道答案的,学生怎么可能很快就全部得出正确答案呢?有个实验说教师每次等待学生回答问题的时间都不会超过5秒钟,这个时间一过,老师就会有种急迫感,就会变得烦躁起来,心慌起来。我们在平时的课堂中不妨试试看,每一个问题等待的时间不少于20秒,举手的人数不少于10个。坚持这样做,爱思考、爱举手的学生会越来越多。
二、对于难度较大的问题,应铺设阶梯
当遇到难度较大的问题时,教师应当降低思维的难度,即铺设阶梯,逐步深入,围绕某“总问题”设计一些“子问题”做铺垫。教师在设计问题时,要根据学生的思维特点,精心设计,遵循由易到难、由简到繁、由浅到深、层层递进、有层次、有节奏、前后衔接、相互呼应和逐步深化的原则,这样才能使学生围绕“总问题”,逐步深入地开展探究活动。有些较难的问题设计没有梯度或层次性,问题离学生已有的知识基础和“最近发展区”太远,学生摸不着底,从而无法回答,导致课堂“冷场”。问题设计要有针对性,范围要小,免得学生漫无边际地回答,同时要有一定的启发性,适合学生的认知特点和生活经验。
在物理课堂教学中常常会遇到这样的情况,很多看似设计得十分巧妙的问题,在实际教学中却“启而不发”,收不到应有的效果。一个重要的原因就是问题提出之后,教师缺乏必要的引导,或进行了引导,但“启而不当”、“启不得法”。只有“启而得当”、“启而得法”,课堂提问才不会流于形式,才能落到实处。教师可以运用以下方式优化提问:
1.铺路架桥。当学生思维暂时受阻,无法正确回答教师的问题时,教师应及时铺路架桥予以疏导。当有些问题因为难度太大,学生一时无法讲清时,教师要适时架梯子,在终结性问题的前面,补充一些难度较小的问题。
2.指点迷津。学生在回答问题时,有时会出现“东拉西扯”的情况,遇到这种情况,教师应适时地给予学生引导,为其指点迷津,使其拨云见日,豁然开朗。
篇6
台阶一、从思维方法上,要求学生从形象思维进入抽象思维,完成认识能力的一大飞跃。初中研究力学问题,仅是力的初步概念,重力的常识,摩擦力只作为阻力的形式介绍而已,而进入高中后,一开始就要对较抽象的弹力、摩擦力,进行全面的定量研究,继而要进行受力分析、分清施力物、受力物、作用力与反作用力、平衡力等容易混淆的概念,要选定研究对象、采取正确的研究方法等等,这些是横在新生面前凸起的台阶,跨不过它,高中物理将很难过关。
台阶二、从能力要求上,高中物理教学中所应培养的能力是:理解能力、推理能力、应用数学工具处理物理问题的能力、分析综合能力、观察和实验的能力。在初中,物理规律大部分是由实验直接得出的;在高中,如牛顿运动定律则要经过推理得出,而且在处理问题中要较多地运用推理和判断,因此推理和判断能力要求大大提高。科学思维能力提不高,就学不好高中物理。初中阶段以常识性介绍、说明为主要学习内容,对数学工具有应用只是简单的触及;进入高一,在学习和掌握力的合成和分解时,就体现了数学能力的培养和要求。学生要善于把数学知识运用于计算合力、分力的大小及方向,这对刚进入高一的新生来说,无疑是一大台阶。至于解在决具体问题时的数学能力,如“第二章物体的运动”中图象的运用能力及“第七章气体的性质”要进行对气体性质的定性和半定性的分析和推理,更是一种较高能力的要求,需要具备较高的物理思维能力。相对于初中而言,要跨出一大步,这个台阶更为突出!高中阶段的学习,要对物理量和物理规律进行全面深入的定量研究,需要运用数学简明确切地表达问题,综合运用数学进行推理和运算。我们知道,物理知识不是公式的堆积,不作物理分析,乱套公式,不是数学本身的过错,而是不会运用数学。学生要善于把数学知识运用于物理,学会运算,以至最后得到物理结论,是在高中阶段应逐步培养和提高的能力之一。
高中阶段观察能力比初中有所提高,除了要求学生“能有目的地观察,辨明观察对象的主要特征”,进一步要求学生能认识观察对象所发生变化的过程以及变化的条件,对实验能力的要求也有所提高。相对于初中而言,也是存在台阶的。
台阶三、学习习惯、学习方法的变更和适应。初中学生学习物理,学生更多地习惯于被动地接受知识,复现知识,对概念规律习惯于死记硬背。进入高中后,则既要重视学习结果的记忆,更要重视对知识的理解,要能够自学钻研,消化知识;要重视逻辑推理,要能进行纵横判断、推理、假设、归纳等一系列更为高级的思维活动,这对习惯于直觉和套公式的初中生而言,当然是不适应的,存在台阶。
总之,对于进入高中学习物理的一年级新生来说,台阶客观存在,而且跨度不小
应当怎样克服这些台阶呢?
一、充分准备,做好几个演示实验,上好高中物理的第一堂课——绪论,抓住绝大多数同学都“更要努力”的向上心态这一物质基础,激发起他们学物理的兴趣,并帮助他们树立好物理的信心。往后的教学过程中要充分钻研教学,发挥创造性,注意充分运用各种教学手段,设置新情景,把课上得生动活泼些,不断地激发学生学习物理的兴趣。采取多鼓励、多表扬的方法维持住学生学习物理的积极性。
二、熟悉初、高中教材,明确衔接部分,并把握好高中在哪些方面更深更广了,哪些方面提法更严密了,从而适时地分散难点,突出重点,有意识地减缓初高中知识内容衔接的陡度。
三、将抽象思维形象化,做好过渡工作。如刚一开始学习就遇到三种常见力(重力、弹力、摩擦力),学生能否正确理解和分析它们,将会直接影响到许多问题的解决。而它们的产生以及方向都是较抽象的,因而在教学中要千方百计做一些课堂演示实验,通过让学生观察、思考,从形象思维启发引导他们进行抽象思维。
四、在教学思路上,应重视讲清思路,渗透方法。学生进入高中后较普遍地认为物理难学,表现为“一听就懂、一看就会、一做就错”,分析原因,主要是在学习过程中对所学知识没有真正理解,因此,教和学都要在“理解”上下功夫。比如,在引入概念时,不只满足于简单地拿出来让学生记住就算了,而应该使他们知道为什么要引入,是怎样进行抽象概括的;规律的导出应使学生了解推导的过程,并清楚其使用前提和值得注意的问题,即清楚概念的来龙去脉和规律的适用范围。在教学过程中,重要的是让学生初步地领会一些科学的思维方法,在领会这些方法时,不是将其当作知识向学生灌输,而应注意在“潜移默化”中逐步渗透。要使学生真正地掌握知识,应用自如,还必须通过反复的练习。在紧扣大纲的前提下选编一些学生容易失误的活而精的习题,让他们练习,进一步打开思路,深化所学知识。能力的高低,一定意义上表现为掌握方法的多少和运用方法的灵活、熟练程度。
五、培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。在第二章的教学中,学生初次接触图象,应讲清物理意义,详加分析,细加讨论,反复练习,让学生揣摩、体会几何图象在物理中应用的重要性。至于要应用三角函数、正余弦定理,相似三角形等数学知识解题的能力的培养,应选择典型例题进行分析、对比和总结。
六、重视实验能力的培养。从牛顿第二定律教学开始,让学生动手做实验,取得数据,绘出图线,找到数量关系,得出公式,从而使学生认识到定义式和计算公式都有其物理意义,引导他们克服不作分析乱套公式的毛病。
篇7
一、解说性开放问题
[TP
.tif>,Y#][TS(][HT5”SS][JZ]图1
[TS)]
例1如图1所示,是某同学在水上运动场里画的一幅画.请你观察这幅画,图中哪些现象或物体与你学过的物理知识有关,参照示例进行解答.
表1
编号现象和物体相关的物理知识
示例影子光的直线传播
①
②
③
解析:高空中的太阳:①太阳光光的直线传播;
从图中看到站在游泳池旁边的小孩喊冷:②好冷蒸发吸热;
池内水中跃:③跳水上升过程中动能转化为重力势能,下降过程中重力势能转化为动能
高台上弹板跳水:④跳板跳水弹性势能转化为动能;⑤跳水势能转化为动能;⑥跳水克服重力做功;
池内水球比赛:⑦水球比赛力是改变物体运动状态的原因;
池内游泳比赛:⑧游泳浮力、力的作用是相互的;⑨游泳比赛相同时间内,游的路程越长,运动越快;
游泳池旁边的照相者:⑩照相(机)凸透镜成像.
点评:解说性开放问题需要从所给图表、描述直接转向定位于所学物理知识.要求解答者通过观察、分析、综合、抽象、概括和必要的逻辑思想去从中提炼问题.这类问题要求对所学物理知识必须熟练,思维要敏捷.
二、验证性开放问题
例2逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难.这是因为受到空气阻力的作用.物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关.为验证以上猜想,小明选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三挡)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车.
[TP
.tif>,Y#][TS(][HT5”SS][JZ]图2
[TS)]
(1)小明设计了如图2所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力.根据的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力.
(2)小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速低中高
小车受到的空气阻力/N0.82.23.8
通过对表中数据分析,可得出的结论是:.
(3)小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计出主要的实验步骤:.
(4)你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有(写出一个).
解析:(1)小车及所属物在光滑玻璃上,可忽略摩擦,大水平方向上受到风的阻力与弹簧的弹力作用,当静止时,此二力平衡,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力.
(2)从表中数据可知,在迎风面积相同时,风速越大,阻力越大.
(3)保持电风扇风速不变,在小车上放置面积不同的塑料挡板,分别测出小车所受到的空气阻力.
(4)综合考虑实际情情况,可想到影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有:物体的形状物体表面光滑程度、空气密度等等.
点评:验证性开放问题,是在基本明确了结论的情况下,通过创设条件来确定猜想的结论是否正确.这类问题要求想象、扩散、概括能力,要能够将物理规律同创设的情景紧密结合,从而使需要验证的因素充分得到显现.这类题目要求解答者要熟知物理学的一些基本思维方法,如控制变量法、抓住主要主要因素,忽略次要因素、理想实验法、实事与逻辑结合法等等,并能够充分应用.
三、创设性开放问题
例3“5・7”大连空难飞机的黑匣子已经找到,潜水员在出事地点从10 m深的海底将它匀速托出水面.它是体积约为50×20×10 cm3、质量为20 kg、表面橘红色的长方体.黑匣子防护要求很高,必须经受1000 ℃的高温而不被烧坏,平放时能经受2.5×104 N的挤压而不变形,在海水(设ρ海水=1.0×103 kg/m3)中浸泡36 h而不渗水.请你根据题目中的条件,创设一些物理问题,求解相关的一些物理量,至少有两个.
解析:首先,题目已知的条件有:①潜水员所处的水深h;②黑盒的体积V,质量m;③黑盒能承受的最大压力Fmax;④海水的密度ρ等.
那么这些数据涉及到的公式有:
重力公式:G=mg;密度公式液体压强公式:P=ρgh;压强定义式浮力公式:F=ρgV等.
那么,可求出的物理量有:
①已知黑盒的质量,利用重力公式求出其重力的大小;
②已知黑盒的质量和体积,运用密度公式求其密度;
③已知海水的密度和潜水员所处的水深,根据液体压强公式P=ρgh求出其所受的水压;
④黑盒完全浸没在水中,此时黑盒的体积即为其排开水的体积,由阿基米得原理可求得它受到的浮力大小等.
问题1:黑匣子的平均密度是多少?
解:黑匣子的质量m=20 kg;
黑匣子的体积V=50×20×10 cm3=0.01 m3;
黑匣子的密度ρ=2.0×103 kg/m3
问题2:黑匣子在海底受到海水的压强是多大?
解:海水的密度ρ=1.0×103 kg/m3;
海水的深度h=10m;
所以,黑匣子在海底受到海水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 m=1.0×105 Pa.
问题3:黑匣子在海底受的浮力有多大?
解:海水密度ρ=1.0×103 kg/m3;
黑匣子排开海水的体积V=0.01 m3;
黑匣子在海水中受的浮力F=ρg
篇8
物理教学的过程,就是发现问题、分析问题和解决问题的过程;就教学方法而言,不论是启发式教学、探究式教学,还是发现式教学、讨论式教学等等,都离不开问题。有了问题,才能启发学生;有了问题,才有探究的可能;有了问题,才能发现规律,有了问题,才有讨论的话题。
一个好的教学问题,可以激发学生的思维,使学生达到情绪高涨、智力振奋的状态;但不好的问题,可能让学生毫无兴趣,也可能使学生糊里糊涂,不知所云,达不到应有的教学效果。
一、物理教学问题设计的一般原则
1、基础性。基础性包括两方面的涵义:一是设计的问题要体现学生发展的需要,使学生学有所得;二是要以学生已有的经验为基础,学生有能力解决。设计的问题不仅要让学生“跳一跳,才能摸得到”,有发展的空间;而且要让学生“跳一跳,就能摸得到”,有成功的可能。
2、科学性。首先要求设计的问题从情景素材到具体内容都是真实可信的,不违背科学常理;其次,设计的问题还应融入科学方法的要素,使学生学习模型、理想化、假说等方法;设计的问题还要注重体现科学思想和科学价值观,体现新形势对学生发展的要求。
3、针对性。紧紧围绕教学目标,针对学生的实际情况和教材的重点、难点来进行设计,设计的问题题意清楚,条理分明,语言精练,有助于学生理解概念,辨析疑难,纠正错误,完善认知结构。切不能用不着边际的问题为难学生。
4、启发性。设计的问题过于简单,不用思考就能回答,不能激发学生的学习兴趣,发展学生的思维能力。简单的一问一答,只会使学生懒惰,长期如此还会对学生的思维品质造成损害。。
5、有序性。设计的问题要结合教学内容的层次性和系统性,由浅入深,由简到繁,环环相扣,层层推进,有助于提高课堂的效率,集中学生的注意力,培养学生思维的深刻性。
6、现实性。设计的问题要结合学生的生活实际,联系科技、生产实际,要有时代气息,突出“应用性、实践型”,表现物理学在人类文明中的巨大作用,使学生认识物理学习的意义,激发学习的动力,同时提高运用物理知识的能力。
7、发展性。增加问题的开放性,促进多方位的发展。设计问题,或将学习引向深入,揭示其物理本质;或引发一些新的思考,打开通向新世界之门,让物理教学达到蕴味无穷的境界。
二、物理教学问题设计的基本方法
1、通过实验进行设计
物理是一门以实验为基础的科学,物理实验是学生学习物理的重要途径。实验现象、实验原理、实验操作、数据处理、误差分析、方案改进等都可以成为物理问题设计的内容。
通过实验设计的问题,不仅可以帮助学生获取物理知识,掌握实验操作技能,还能了解实验设计、实验观察等方法,形成一丝不苟的工作作风。
2、通过知识应用进行设计
学习知识的目的在于运用,教学的目的就是要提高学生运用知识的能力。结合科技、生产、生活实际,设计知识运用类问题,有助于教学目标的实现。
物理知识在日常生活中的应用非常多,为物理问题设计提供了丰富的素材。
3、通过旧知识的拓展进行设计
学生掌握的知识可以扩散、深化、发展,教师可以抓住知识的深化、发展点,顺藤摸瓜,形成问题。通过问题的解决巩固旧知识,并在解决问题的过程中自然地“生长出”新知识。
4、通过学生的知识经验进行设计
按照建构主义的理论,学生走进课堂,并不是“空白”的白纸,由你涂、画和书写,他具有一定的基础知识和生活经验。其中,有些经验是有利于新知识学习的,有一些经验则不利于新知识的学习。教师要在了解学生的基础上,针对可能形成的学习障碍设计问题,帮助学生建立概念,掌握规律。
5、通过物理史实进行设计
物理教科书在介绍物理知识和方法的同时,也介绍了许多科学家发现物理规律的科学史实。这些史实,是科学家思维活动的结晶,是他们科学探究过程的生动展示,闪烁着科学家超人的智慧和卓越的才能,也折射出探究过程的艰辛、失败甚至是谬误。
6、通过变换角度进行设计
学习的过程,是学生进行意义建构的过程。要准确地理解概念、掌握规律,应该多角度、全方位地认识概念、规律。变换角度设计问题,有助于学生的意义建构。
7、通过一些关键词语进行设计
教学中,可以通过一些词语,创设一个思维的空间,形成问题,促进思考。
⑴“假设”。学过单摆周期公式之后,设计问题:假设只给你一根细绳、一把小锁和一根刻度尺,给雪碧瓶装满水后,在瓶上扎个小孔。你怎样估测放水过程的平均流量。
⑵“想象”。学习了摩擦力之后,让学生想象,自然界中没有摩擦力,会是什么样的一幅情景;我国宇航员要进行太空行走,让学生想象,太空行走是什么样的感觉,要注意哪些问题;想象有一天,我们的宇宙飞船以光速在太空飞行,将会看到什么现象?
篇9
[关键词]问题评价;问题价值;问题质量
[中图分类号]G623
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712(2013)20-0083-04
[作者简介]史献计(1967―),男,江苏泰州人,本科,江苏省南京市化学工业园区教研室,中学高级。
物理探究教学中,问题研究与问题解决是探究的核心内容之一。开展“问题”研究是探究不可超越的过程。因此,在物理教学过程中,学生可在发现问题、分析问题、提出假设与猜想、开展探究和得出结论的过程中不断地建构自己的知识与能力体系,通过价值体验来发展其探究科学的能力。而要达到这个目标,其关键要素是“问题”的设计。本文结合初中物理探究教学中的“问题”进行探讨。
一、“问题”的评价:探究的决策因素
物理教学过程中对“问题”的处理应当以对“问题”价值的判断作为开始。从教学实践活动来看,有些教师对课堂中的“问题”不加筛选,一味地“鼓励”学生提出问题;有些教师还认为不要紧,是“问题”就行。于是,在教师的“鼓励”之下,学生五花八门的“问题”就来了,有些问题甚至与当前所要讨论的问题根本毫不相干。凡此种种现象说明,物理教学过程中往往只重视“问题”提出,而不重视对问题的评价。事实上对问题的评价是培养探究能力的重要环节,它反映了一个人对所面临问题的选择与决策能力。
例如,在“重力”的教学中,为了探究重力大小的影响因素,学生提出物体的重力大小与物体的形状、状态(指固态、液态、气态)以及材质有关。教师如何引导学生对这些因素进行判断与评价是进入下一步探究的前提。对于“形状”的评价可以用“橡皮泥”来做实验引导学生分析,这里实际上控制了“质量不变”这个因素在里面。通过不断改变形状来测量其重力,发现其形状的改变不影响其重力大小。对于状态的评价可以用“冰”溶解(因汽化而蒸发的部分可以忽略,用弹簧秤测量基本看不出其变化)来测量重力,发现其重力不受固态与液体的影响而发生改变。对于气态,学生的生活感觉是“气”比较轻,因此,绝大多数学生认为物体变为气态后物体的重力要减小。在教学过程中,教师可以通过封闭容器蒸发水来做实验引导学生分析,以整体称量的方法发现:水变成气之后,整个容器的“重”与未汽化前是相同的,有理由认为水的重力与状态无关。对于材质的评价,教师可以让学生分析材质不同所影响的是什么。通过具体的案例分析让学生知道,材质不同,实质上是物体的密度不同,而密度与体积的共同因素是质量,即[WTBX]m=ρV[WTBZ],从而引导学生研究物体的重力与物体的质量有关,将探究活动引导到预期状态之中。
二、“问题”的价值:探究的价值导向
课堂上无论是教师提出的问题,还是学生提出的问题,或者是教学中的生成性问题,其价值都关系到探究的价值导向与探究的质量。从物理的教育功能角度来看,物理教学中的问题的价值取向应当定位于以下几个方面:
(一)问题指向性要明确
所谓指向性明确是指所提出的问题要针对当前情境,为进一步深入了解与之相关的性质、特征、规律等起到引导作用。例如,在进行“密度”教学时,教师设计情境“将石块和木块投入水中,木块上浮石块下沉”。针对这个现象,教师可以有两种提问方式:一是提出“产生这种现象的原因是什么”;二是提出“发生这种现象是因为木块轻石块重吗”。前者直接要求学生回答本质因素,对于初中生来说,密度概念还没有建立,要求学生回答或是探究存在一定的困难。后者的指向性比较明确,而且还隐含了对“重”与“轻”的理解问题(这为后续理解密度概念打下基础),通过“搭支架”的方式将问题情境所要探究的规律呈现在学生面前,其价值导向具有应然性。
(二)问题要促进思维活动的开展
问题的思考性要强,所谓思考性是指所提出的问题需要通过思考与探究才能回答,而不是凭经验与常识直接随口就能回答出来。正如布鲁纳所说,难易适中且富有挑战性的问题足以激励学生向下一阶段发展,促进学生进行“反省性”探究,使思维从“前反省状态”进入“后反省状态”。在这种状态转变过程中,智力活动总是尝试性和探究性的,始于问题的提出,终于问题的解决。
例如,在“光现象”教学过程中,提供情境“站在平静的湖面上的人看到了水中有许多图像:水中的鱼儿、水中的云”。提出问题1:“请你解释这两种现象”,问题2:“从成像原因来阐述你看到的水中的鱼儿与水中的云的异同”。问题1是要求说明现象,问题2要求学生从成像原理角度来解释观察到的现象区别。前者的思考性不太强烈,后者则要求学生区别水中鱼和天空中的云这两种虚像的区别。其成像原理不同,水中的鱼是光的折射现象形成的,看见的云彩是光的反射现象形成的,要求学生运用已学过的物理知识对观察到的现象进行分析与思考,激活了学生的思维。
(三)问题要促进科学方法的体验
所谓体验科学方法是指通过对问题的思考与研究来体验其中所蕴含的物理科学研究方法与解决问题的方法。
例如,在重力影响因素的教学过程中,学生测量不同质量的物体的重力数据如表1所示。
在教学过程中不少教师直接让学生计算[WTBX]G与m的比值,然后要求学生提出问题“你看出其中的规律了吗?”显然问题没有思考价值,更不能让学生体验其中所蕴含的科学方法。事实上,初学生根本就不懂为什么要用G与m比来找规律。从数据直观表现来看,随着质量m的增大,物体的重力G也增大。根据伽利略对自然规律满足简单性原则的理念,教师可设问:“由实验数据我们是否可以判断物体的重力G与其质量m成正比呢”或“物体的重力G与质量是否存在某种简单的数学关系呢”。这就需要学生进行思考,从而采用相应的数据处理方法。对于不同物理量的处理方法有三种,分别为相乘、相除与画图像。在这个基础上,学生可以用G与m的比值,或画出Gm[WTBZ]图线,来寻找其规律。这个过程既训练了思维,又让学生在思考过程中体验了物理科学方法,其所产生的教育效果是显著的。
(四)问题要有利于猜想
在教学实践中,不少教师探究教学的猜想环节是让学生“乱猜想”。在探究教学过程中,当教师的提问遭遇“冷场”时,“同学们想想看还有什么猜想”“想错了也不要紧”等“鼓励”性语言充塞课堂。这种现象说明了教师的问题不利于学生猜想,学生不知道如何猜想,不知道向什么方向猜想。因此,课堂问题设计要有利于猜想是问题价值所在。
例如,在探究“物体的动能大小与什么因素有关”时,目标是想让学生猜想物体的质量和速度有关。那么在设计问题时,教师就需要选择与质量、速度有关的生活案例,让学生对身边的这些生活案例进行猜想。这种问题设计策略方向明确,有利于教师在学生思维开放的过程中运用收敛的策略来指导学生进行物理思维,从而达到既完成猜想目的又激励学生思维发展的效果。一般来说,教师可以根据生活经历和自然现象、学生已有的物理知识、现象显著的物理实验、学生直觉思维等方面来设计问题让学生进行科学猜想。
三、“问题”的质量:探究的保证
学生学习物理的过程就是问题与问题解决的思维过程。因此“问题”的质量就显得比较重要。问题质量要针对物理的特点和学生心理发展水平,综合运用问题技术,提高问题质量。
(一)直观:注重问题探究的本源性
人们智力活动的发生与发展需要经历由外部物质活动向内部认知活动转化的过程。教学可根据这个原理来促进学生由外部的、物质的、展开的活动向内部的、压缩的活动转化,充分运用形象化材料和实验揭示知识发生、发展的过程,展现探究的演绎过程,使学生探究问题的轨迹清晰可见,抓住探究问题的落脚点,找准问题的本源。
例如,在探究“牛顿第一定律”时,教师分析小车在不同表面的运动情况提出问题:“找到它们的发展趋势,即表面越光滑,小车运动状态如何?推广到理想化情况,如果表面十分光滑,小车运动状态又将如何?”教师提出的问题针对学生对实验现象的直观认知形成的困惑而设计。教师要在教学过程中仔细观察学生的行为状态,了解他们的认知思维方式,摸准他们的思维脉搏,因势利导地提出问题,抓住问题的探究方向。
(二)渐进:注重问题探究的节奏性
学生的思维发展是需要过程的,因此,探究教学问题的设计要针对学生的思维过程的渐进性来合理设计具有程序性和阶梯性的问题。问题设计由浅入深,由易到难,层层递进,把学生的思维逐步引向新的高度。教师可创设“小步距”问题,把一个复杂的、难度较大的课题分解成若干个小问题。
例如在“探究导体电阻影响因素”的过程中,教师可以设计以下“小步距”的问题:1.导体电阻大小可能与哪些因素有关?试根据已有知识进行猜想。2.导体的电阻与各相关因素关系可能如何?3. 如何通过实验确定导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料的关系?试设计实验电路。4.在进行导体与各相关因素实验中,如何控制实验条件?5.由本实验可以看到,对多因素的问题,如何控制变量,其基本方法是什么?
(三)适度:注重问题探究的适当性
心理学研究表明,如果人能用现有知识回答某个问题,思维过程就不会发生;须借助没有掌握的知识才能解决时,思维过程同样也不发生。因此,问题的适度性是引发思维的基本要素。只有适合学生思维层次的问题才会引发学生思维发展与深入。
例如,课堂教学问题的设计可以根据学生最近发展区创设情境,设计出环环相扣的一系列问题,由表及里,由此及彼,拓宽思路。如学习“温度计”时设计下列问题:1.利用其他原理能否制成温度计?2.能否制成其他形状的温度计?3.温度计内的液体能否用水代替?为什么?4.温度计的玻璃管内径变大会怎么样?5.使用温度计前应注意什么?如何正确测量液体的温度?这些问题呈螺旋发展的梯形,问题的设计能够适应初中学生的认知结构特点,促使学生思维从低级向高级、从未知到已知、从少知到多知、从模糊到清楚发展,基本满足了学生思维发展的需求。
(四)深刻:注重问题探究的开放性
对不同的学生个体而言,其探究品质也是不同的。教师在教学设计时要注意学生的差异性,创设多元性、开放性问题,使不同层次的学生的探究能力在不同水平上发展,并使学生的能力发展具有深刻性、丰富性、多样性。
例如,根据物质特性及其规律特点,教师可以设计开放性问题:“如何区分两瓶已失标签的蒸馏水和NaCl溶液?”学生可以从不同角度、不同视野来进行探究。如,利用密度不同,就有“比较相同体积的两种液体的质量”“比较相同深度两者产生的液体压强大小”“比较同一木块在两种液体中露出的体积大小”等方案;也可以根据蒸发后物体状态或残留物等现象来设计方案;更可以根据两者的导电性不同来设计方案等。
布鲁纳说:“向学生提出挑战性的问题可引导学生智慧。”在初中物理课堂教学过程中,课堂问题的设计要从问题评价、问题价值与问题质量等角度来进行,以期教学过程中能够恰当地把握问题空间,符合学生的知识基础、能力水平、认知规律,在促进探究能力发展的同时培养学生的创新意识与创新能力。
参考文献:
[1]林成国.初中物理课堂教学中学生缺乏“生成问题”原因初探[J].中学物理,2012(3):58-59.
篇10
1.培养学生的问题意识
“学起于思,思源于疑”,一切思维都是从问题开始的。学生在学习过程中,首先要能发现问题,然后才能思考解决问题的方法。学生在观察生活中的物理现象和课堂上的物理演示实验,学习新的物理知识以及亲自动手操作实验的过程中,自然会发现一些问题,并试图应用已有知识思考如何解决这些问题。例如,我在指导学生设计水火箭时,就发现有的学生在制作时,反复做水火箭升空实验,并在实验中思考:用什么样的可乐瓶可以减小阻力?用什么方法可以让水火箭获得更大的上升动力?什么样的水火箭外形更利于水火箭升空方向的稳定?如何保护自己、身边同学、水火箭箭身的安全?学生在主动思考这些问题时,思维能力会得到锻炼和提高。学生若不善于发现问题,问题解决能力的培养将成为“无源之水”“无本之木”,因此,教师需要引导学生善于发现问题、敢于提出问题并鼓励学生努力思考问题的解决方法。
2.创设合适的问题情境
基于问题解决的教学是以问题的提出为起点,以问题的解决为终点,问题贯穿于整个教学过程。问题的质量关系到学习活动的质量,好的问题更能促进学生的学习。在教学过程中,教师首先创设一定的物理问题情境,学生在分析了这个问题情境后,再根据自己学习情况提出要研究的具体问题。教师设置的问题情境应该是“真实的”“复杂的”,“一个复杂的、结构不良的问题会对学生形成挑战,使他们的解题过程不仅仅是简单的加工和操作”。问题可以与真实世界中的问题非常相似,可以没有确定的答案或解决方案。例如,在“探究碰撞中的守恒量”实验课中,学生使用气垫导轨和传感器不难得到“滑块在碰撞时,如果系统所受合外力为零,则系统的总动量保持不变”这个实验结论。此时我提出问题:“如果没有传感器,这个实验可以如何设计?”学生设计了各种方案,有些答案甚至是我从来没有想到的,他们表现出来的创新能力让我震惊和惊诧。我提的这个问题就是“结构不良”的,具有开放性,问题的初始状态不明确,初始状态到目标状态的算子也有很多种,没有确定的解决途径,具有“真实性”“复杂性”等特征,学生在问题解决过程中,会较多地涉及观察、分析、推理、整理、呈现、修正等一系列的知识与技能,这样的问题就更利于学生问题解决能力的提高。
3.促进学生反思总结
“学习反思是学习者对自己的学习过程和结果的反向思考,传统教学正是因为忽视了学生的自我反思作用而使教学效率低下。”学生在求解物理问题时,经常会一旦求出问题的答案,就觉得万事大吉,不对解题过程进行回顾和反思。虽然他们可能在短时间内做完很多道题,学习效率看似很高,但实际上这种做法不利于问题解决能力、思维水平的提高。例如,有关追及与相遇的问题,对于何时相遇、何时距离有最大值或最小值的求解,不少学生习惯于对两物体分别列出位移公式,然后根据位移关系、速度关系进行求解,当求解过程结束,他们发现答案正确的话,往往也就不再多做思考。此时,我建议他们再考虑一下速度-时间图像,选择其中一个物体作为参考系等其他方法,然后对多种求解方法进行比较。经过多次的方法训练,他们的解题能力得到了较大提高。因此教师需要在教学中引导学生对问题解决过程进行反思,对解题思路进行提炼和概括,从多个角度评价解题方法,并引导学生对问题进行引申和推广。
4.引导学生合作学习
基于问题解决的学习涉及的知识技能含量大,需要每个学生思维上的积极参与和行动上的互相合作。“在问题解决学习中,由于学生的个体差异,学生问题解决的途径不同,遇到困难也不同,教师要根据不同的情景作出适时的反馈,规范学生的学习。”在给出物理问题情境后,教师可以将学生分成若干小组,然后引导学生根据自身的知识技能水平、性格特点分配小组中各自的任务。例如,验证机械能守恒实验,在探究过程中,我提示每个小组根据成员的知识水平、性格特点、操作技能、严谨程度、表达能力等分配任务,每位成员可以分别承担联系协调、分析推理、实验操作、整理归纳、汇报陈述等不同任务,几乎每个学生都可以充分参与到实验探究中,感受自己在探究小组中的重要性。学生在合作过程中可以互相学习、互相评价,遇到困难也可以沟通解决,这样更利于问题解决过程的顺利完成。
5.加强师生的相互交流