独家原创:高中物理中培养学生提问能力的探讨
时间:2022-10-19 09:35:00
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摘要:本文分析了当前物理教育的现状,对高中物理中培养学生提问能力的有关问题进行了理性探讨,提出了培养高中学生物理问题提问能力的一个课堂教学设计
关键词:图式,教学,高中物理
高中物理新课程的核心理念之一是转变学生的学习方式,倡导自主学习和探究学习。而物理教学实践表明,提出问题的技能是一种用于掌握思维技巧的工具。思维的过程是信息处理与管理的过程。它能使学生懂得如何处理物理世界中复杂的、综合的和不确定的因素。好的提问技能,不仅可以使我们的学生对未知物理世界产生关注和探究的欲望,而且,会对那些模糊不完整的信息更加敏感。对于习惯于接收学习的学生来说,经常提出物理问题,有助于他们改变原来的那种只在意那些口头的或是书面的现成信息的习惯,对未知的物理世界产生探索的兴趣。
一、当前物理教育的现状
中学物理教学既承担着物理知识的传承、物理学科能力的生成,也承担着科学思想的启迪,心灵世界的开拓与情感、态度、价值观的塑造等目标。物理课程标准也提出了三维目标:学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。所以,从这个意义上说,物理学的重要任务之一就是要培养和提高学生良好的思维品质,如何培养学生良好的思维品质是一个涉及课程内容、教学手段和教学策略的系统工程。基于多元智能理论的物理教学策略培养学生提出问题的能力研究,就是培养和提高学生思维品质的一种重要策略。物理知识是许多现代科学技术的基础,学生在学习物理过程中得到的能力锻炼也是其它相关学科所需要的。但高中物理难学、高中物理难教几乎成了教育界公认的事实。
在现行的教学机制下,学生的问题意识非常淡薄,许多学生不善于分析实验过程中出现异常现象的原因;大部分学生不能够经常提出一些与众不同的观点;更多的学生当其他同学回答问题时,不能发现他的不足;没有学生能够指出老师讲课中的错误等。这说明学生提出问题能力不强,需要我们在平时的教学中培养学生的“提出问题”的能力。
二、培养高中学生物理问题提问能力的课堂教学设计
调整教学策略,培养学生“提出问题”的能力实践使我们认识到:在课堂教学中,由学生自主地提出一个问题要比教师提出十个问题更有意义,更能激发创新思维。正像美国教育家’布鲁诺所说:“最精湛的教学艺术,遵循的最高准则,就是学生自己提出问题。”笔者这几年一直承担教改班的教学工作,教改班的学生接受能力强,反应快,针对学生的特点,我在实施提问能力课堂教学策略的过程中,采取了相对应的一些方式。
1.学生物理提问能力培养的阶段
针对学生“提出问题”能力薄弱的种种表现和成因,回顾近十年的教育教学实践,认识到学生的“提出问题”的能力也不是一天、二天就可以培养起来的,
(l)敢于独立、主动地提出问题的阶段
这个阶段,学生对于学习中碰到的不懂的知识、不会做的习题,敢于向老师和同学提问,而不是听之任之,或一抄了之,这是初级阶段。即使所提的问题都是就事论事,但己敢于提出问题,因而也是一个重要阶段。对于激发学生的自信心有极大帮助。一般说来,经过老师的鼓励、帮助与教育,绝大部分学生都能达到这一阶段的水平。例如,学生看到三棱镜把太阳光分解这七色光谱,就会产生“这是怎么回事”的疑问;听到共振音叉的响声,又会产生为什么那个音叉没有敲也响起来的问题等。
(2)简单模仿以后提出问题的阶段
这个阶段,在教师的引导下,学生初步学会按教师提出问题的方法提出问题。如对不会做的习题,并不像第一阶段那样直截了当地说:“老师,这个题怎么做?而是问老师这句话什么意思,或这两层意思是怎么联系起来的等,虽然这时候学生提出的问题往往还比较单,甚至十分幼稚可笑,但已表明他们是在思考的基础上提出问题的,已经有了很大的长进,应予以肯定。当然教师在解答时也要画龙点睛,并且留有一定的余地,让他们继续去思考、去提问、去探索。
(3)初步学会思考以后提出问题的阶段
学生在学会简单模仿提问的基础上,开始有意识地思考问题,力图提出一些有新意的问题。在这一阶段学生所提的问题有一定的成熟感,而不是一般的某个具体的题目了学生往往从己有的认识结构出发,有意识地思考问题,比较教师讲解的内容与课本、课外参考书内容的不同,或比较同一问题的不同解答,试图提出一些有新意的问题。这一阶段学生提出的问题有一定的成熟感。例如,在电磁现象教学中,学习“磁变说”(ε=n△φ/△t)时,与初中学习的“切割说”(ε=Blv)加以比较,提出两者似乎“矛盾”的质疑等。
(4)深入钻研以后提出问题的阶段
在这一阶段,学生所提出的问题有一定的深度和难度,体现了一定的水平。这阶段学生所提的问题有一定的深度和给度,往往击中关键,具有“揭示规律”、“独创”、“发现”之特征。例如,在讨论“验证牛顿第二定律”实验系统误差时,就会有学生提出,既然实验设计原理上存在系统误差,教材中为何还选用此方法呢?有没有其它设计方案以完善原理?若以此作为问题的出发点,必然会萌发出创造性思维的火花。
(5)创新猜测以后提出问题的阶段
在这一阶段学生提出的问题往往抓住问题的关键,具有揭示规律、猜测、发现的特征,如果进一步能解决问题,往往是一篇很好的物理小论文或研究性成果报告。这一阶段的学生己初步具备了探究的基础,质疑己成为他们的能力,这些学生毫无疑问地已获得了终身学习的基础和能力。
2.利用发现策略,鼓励学生提出问题
发现策略是针对接受学习而提出的教学策略。发现策略强调学生自主地通过提出假说和验证假说来解决问题,通过概括问题解决的过程来形成正面和反面的学习经验与体验,通过概括问题解决的结果来形成物理知识和技能等。发现策略的模式如下:
创设问题情境一一提出假说一一形成方案一一验证假说一一分析总结,补充发展假说
(1)给信心给勇气,鼓励学生提出问题
有的学生基础差,胆子小,在课堂上主动提出问题确实不容易,我们应给予积极的肯定。然后结合本节课的内容给予启发,教给学生寻找解决问题的方法,使学生以能问、善问为荣。
(2)给氛围给情境,激励学生提出问题宽松和谐的课堂氛围能帮助学生消除心理障碍,消除对问题的恐惧;良好的问题情境能使学生产生强烈的问题意识,有意识地提出问题。例如,在“自由落体运动”这节新课教学时,本人设置了两个演示实验:
①五分硬币与纸片同时下落,五分硬币落得快;
②小纸团与大报纸同时下落,小纸团落得快。
通过巧妙的“问题情境”,使学生的前概念与实验现象发生冲突,引起思维撞击,学生自然会提出问题:重的物体与轻的物体究竟哪个落得快?从而引起学生探究问题的欲望。
(3)给时间给空间,促使学生提出问题
①课堂上让学生多思考。
学生跟着老师走,这种做法实际上不利于学生思维的发展。要想学生提出问题的能力有所提高,课堂上我们应该少讲,让学生有足够的时间去思考。一节课的教学任务是否完成,不是看老师讲了多少知识,而是看学生构建了多少知识和思维方法的掌握程度。在以往的教学中,教师往往只重视传授知识,而忽视了能力的培养,教师习惯于面面俱到,一节课几乎被教师的讲授给“垄断”了,甚至有时出现拖堂的现象。由此助长了学生的依赖性和懒惰性,严重制约了学生提问能力的发展。因此,要提高学生的提问能力,关键是教师必须坚决抛弃传统的注入式而代之以灵活多样的教学方法:如启发式。启发式教学法是诱导学生沿着“发现问题—提出问题—解答问题”的认识道路前进的一种主动探索知识的方法,实施“启发式”教学,教师在把握教材内容的基础上,给予学生充分的空间和时间去思考问题,可以启迪学生思维,引导学生发现问题、提出问题。例如:在“平抛运动”的教学中,教师用一小锤水平敲击放在水平面上的小球,请学生观察小球的运动轨迹,学生观察的结果是小球作曲线运动,即运动状态发生了改变,自然提出问题:为什么小球不一直飞出,而是一边前进、一边下落呢?学生必然会从力的角度去研究与推导,从而得出正确的结论:水平方向不受力,作匀速直线运动;竖直方向只受重力,作自由落体运动。然后教师用平抛运动演示器,演示出平抛运动的确是水平方向的匀速直线运动与竖直方向自由落体运动的合运动,准确地揭示出了平抛运动的实质及研究方法。最后引导学生归纳,一定会总结出来“平抛运动”是只在重力作用下的两种运动的合成,其运动轨迹应是抛物线的一部分。综上所述,“学生提出问题的能力”应该是逐步发展的,教学过程中,通过对学生提问能力的训练,能够激发学生的学习热情,增强学习自信心,逐步养成自学的习惯,提高学习成绩。
②课外重视学生的提问。
学生在课余时间向老师请教问题时,即使有的问题简单明了,或者是课堂上已多次反复强调的问题,我们也应该认真地给予解答。千万不能有不悦之色,更不能说:“你怎么回事?这么简单的你都不知道?回去想一想。”老师好似严格要求,但往往事与愿违,学生以后可能再也不会找老师问问题。所以,对于主动请求帮助的学生,我们应该认真辅导,帮助他们提高学习兴趣,使他们不断地向老师提问题。
(4)给智慧给方法,引导学生提出问题
①引导学生对“现实生活”提出问题
物理源于生活,如果我们能积极地引导学生从生活的角度去提问,可以说是取之不尽,用之不竭。比如摩擦起电、变压器、刹车滑行、人行走、输送物、小孩滑滑梯、亮度可调的台灯、光纤传送信号等,我们都可引导学生提出问题。
②引导学生对“物理实验”提出问题
物理离不开实验,它是一门实验科学。做实验时可引导学生提出问题。为什么会产生这种现象?怎样才会产生这种现象?如果条件变了,将会怎样?又是什么原因造成的呢?另外,在物理实验中还可根据实验的原理、器材、注意事项来提问。
③引导学生对“物理教材”提出问题
对物理概念提出问题。学习新的物理概念时,让学生抓住关键的字眼提问,少了这个条件行不行,没有这个条件会出现什么问题,多了一个条件又会如何?例如,在进行波长概念教学时,教师可以提问:这个定义的关键词是什么?少了“总是”这个条件行不行?“相邻”的含义是什么?少了“相邻”这个条件行不行?然后让学生回答,由老师补充说明。
对物理公式提出问题。公式的推导、公式的意义、公式的适用条件均可作为提问的素材。
例如,在学习库仑定律公式时,学生可能提出问题:公式中的K值等于多少?K值的单位是什么?静电力的大小跟什么因素有关?静电力的方向怎样判断?公式的适用条件是什么?
物理概念和规律各有产生的条件和特点,形成过程也各不相同,教学中应善于引导学生从知识的形成条件、形成过程中提出问题,这有助于对物理概念和规律的深刻理解。例如:动量守恒定律推导中,可引导学生提出以下几个问题:
(l)动量守恒为什么要系统不受外力或受外力的合力为零呢?若外力之和不为零,还守恒吗?你能从推导中找出原因吗?(2)动量守恒是由牛顿运动定律推出的,那么为什么要讲动量守恒定律呢?它究竟比牛顿运动定律优越在何处?(3)动量守恒定律表达式有方向吗?(4)既然运动是相对的,那么表达式中速度应是相对哪个参考系的速度呢?通过这些问题提出、讨论,会使学生充分理解动量守恒定律的普遍性、系统性、条件性、矢量性和相对性。
④引导学生对“问题的变化”提出新问题引导学生去改变问题中某个(或几个)条件,也可以提出更多问题。
首先让学生改变初始条件,提出问题并解答。有的学生改变质量和速度条件,提出问题:如果质量不相等,分别为m,、mZ,初速度分别为v,、v:,情况将如何?有些同学针对光滑的条件,可能提出问题:如果导轨不光滑,情况将如何?如果导轨不光滑,且满足l;=21:(如图2所示),情况将如何?
其次让学生改变所求结果,学生可能提出问题:从开始到稳定时,感应电流产生的焦耳热是多少?系统损失的机械能是多少?最后让学生改变初始条件和所求结果,学生可能提出问题:如果两杆初速均为零,PQ受到恒定的水平外力F的作用,如图3所示,
两杆将怎样运动?“任何创新都源于问题”,“提出问题”是创造的前提,是激发创造性思维的最好途径。培养学生提出问题的能力不但可以使学生养成好问、多问、深问的习惯,而且还可以培养学生思维的深刻性、灵活性、独创性和批判性。通过学生所提的问题,教师也及时了解到学生的思维动态,在问题的相互讨论中,师生的思维相互碰撞、相互启发,最终达到教与学的和谐。
(5)导致悖论,引发学生提问
根据心理学知识,知觉具有恒常性。在知觉中由于人们已有知识和经验的参与,使知觉往往不随条件变化而变化,表现为相对稳定性。当解决某个问题时,常会用解决类似问题的思维模式,造成思维定势带来的消极影响。教学中通过引出悖论,使学生处于思维矛盾状态之中,由于对同一问题推出两个互相矛盾的结论,他们的推导似乎逻辑严密、论据充足、原则合理但结论又互不相容,在比较中必然会发现问题,从而产生解决矛盾的求知动力。例如:汽车在平直公路上行驶,若汽车所受阻力不变,当牵引力增大时,根据牛顿第二定律,加速度增大,速度也不断增大但有人提出相反的观点,因发动机的功率一定根据功率公式P=FV推断,当牵引力增大时,速度应当减小。你认为那一种分析正确?该如何解释上述矛盾。教学中教师有意地导致悖论,能极大地调动学生学习的主动性。在讨论中,通过说理和辨析的结合,正确和错误的交锋,不仅能消除错误概念,巩固所学知识;而且,还能促进学生思维,培养学生的提问能力。
三、结语
在高中物理课堂教学中培养学生的提问能力,使学生在学习中能够自我刺激、自我运动、自我发展,从而改变学生被动的学习状态,打破思维定势,敢于革新观念、除旧布新,敢于创造性地运用己有的知识、经验去发现问题、解决问题。学生的提问能力是一种直接经验,靠教师传授是难以实现的,只有让学生主动参与、体验、内化才能得到。教师要精心设计教学过程和途径,让学生主动参与,在做中学。培养学生提问能力的过程应是开放的,应以学生的实际收效为指导,要重过程轻结果。问题的提出并不是简单地提出问题,它是人们对客观事物做出的自觉反映的,也是揭示问题本质的发现过程,是探究和发现的动态过程。它是科学发展的原动力,是创新人才培养的重要方法和途径。培养学生研究问题的习惯是培养学生问题提出能力的关键。因此,培养学生由浅入深,由表及里,逐步形成渗透是思考问题的科学研究品质,养成自主探究的学习品质就显得尤为重要。课堂教学培养学生的提问能力,不仅需要教师有较强的课堂驾驭能力,而且教师必须具备丰富的专业知识,这就要求教师在教学中与学生一起学习,共同进步,不断提升自己。要实现培养学生提问能力的目标,我们要抓住可以内物理习者创新精神的各个重要环节,掌握教学策略,不失时机地进行实践与探索,使物理学科教学成为促进学生发展、培养创新人才的途径和载体。
参考文献:
[1]钟启泉、余伟民《历史教育展望》上海,华东师范大学出版社,2002.
[2]张华《课程与教学论》,上海,上海教育出版社,2000.
[3]钟启泉,安桂清.《研究性学习理论基础》上海,上海教育出版社,2003.
[4]宁发严《浅谈物理课堂教学的原则和操作策略》基础教育研究2007.10
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