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初中物理创设探究型问题情景教学实践


以“阿基米德原理”教学为例 谈初中物理创设探究型问题情景教学实践
摘要:探究教学是基于问题的研究活动,它依赖于寓含问题的情景的 合理创设,使学生的思维能够基于问题,最终探究出相关的规律和结 论。本文着重于介绍创设探究型问题情景,谈谈如何合理地创设探究 型问题情景,激发学生的探究欲望和热情,顺利地开展探究教学。 关键词:探究教学;问题情景;创设;激发 一、问题的提出 新课

程提倡“创设情境”的教学模式。从心理学的角度看,创设 情境教学,其本质在于促使学生的学习活动呈现积极化的状态。现代 心理学认为,学生的需要是学习积极性的主要动力。 在课堂上,学生感 到有需要才愿意学,感到有迫切的需要,才能认真学、主动学,真正把 “要我学”变为“我要学” 。精心创设问题情境,可以引导学生自己发 现或提出问题,并且迸发出想解决这些问题的欲望和冲动,从而激发 学生学习的积极性,促进学生主动学习。这些对提高教师的课堂教学 的效果起着十分重要的作用。 那么,教师该如何创设良好的问题情境呢?一、 必须创设能激发学 生认知冲突的问题情境,巧问善诱是创设良好思维情境的关键,但创 设了恰当的情境并不一定就能激发学生的认知冲突,关键是能否根据 创设的情境设计出高质量的问题。衡量问题质量的因素主要有:问题 的难易程度、思维强度、思维量大小、提出时机及问题的明确性等。 因此,在教学中既要问得巧夺天工妙趣横生,还应时刻把握学生的心

理的变化,因势利导、逐步展开。使学生原有的认知结构与新学习内 容发生强烈的冲突,在心理上产生强烈的探求知识的欲望。 在新的课程理念中,大力推行探究教学,正是让学生以基于物理 事件或物理问题的探究活动,以类似科学研究的方式提出假设和猜 想,设计探究方案,进行实验,证实假设,得到规律。问题既是科学 探究的起点,也是连接探究活动各个要素的主线。有了问题,才会为 试图回答问题建立假说,进而才会去制定方案,收集有关证据去检验 假说。 二、如何创设探究型问题情景 创设探究型问题情景是教师根据教学内容和学生已有的认 知结构和思维水平,由教师创设一个物理真实情景,设置一个个、一 组组彼此相关的、循序渐进的探究性问题,或诱发个别学生提出相应 问题,引起大家关注,并加以利用,引发学生进行探究。这些问题情 景,可以引发出实验方案的改进设计或为解决问题而进行的探究。 教师要认真分析研究教学内容,精选基本教材。创设探究情 景,要打破课堂教学与实验教学的区别。让学生领悟科学知识是经由 对问题的探究过程而形成基本的科学概念, 使学生树立严肃认真的科 学态度和探究精神。 下面本人就以教学“阿基米德原理”时如何应用探究型问题情景 的方法来谈谈我的一些做法。在学习“阿基米德原理”时常常会受一 些前概念的干扰,如认为浮力大小与物体重力、物体的密度、物体浸 没在液体里的深度、物体的体积等因素有关,从而影响了后续学习。

为此,我在“阿基米德原理”的教学之前,插入了“影响浮力大小的 因素”探究教学片段。 (一)创设情景,提出问题。 呈现情景:一艘满载货物的货轮在大海中航行(投影) 。设 疑点拨: 海水对这艘满载的货轮的浮力有多大?显然用前面所学的弹 簧秤称重法是无法解决的。 该用什么方法解决呢?这就需要研究和浮 力大小有关的因素, 即把解决轮船所受浮力大小的题材转化为研究和 浮力大小有关因素的题材。 (二)根据已有的知识和经验,进行猜想或假设。 学生针对问题在四人小组中展开讨论,提出各种各样的猜 测,这时教师可适当引导,排除一些偏差较大的猜测(如气压、温度 会影响浮力大小) ,最后汇总为浮力大小可能与物体的密度、物体的 重力、物体浸没在液体里的深度、物体浸在液体中的体积(物体排开 液体的体积) 、液体的密度等因素有关。 (三)制定计划,设计实验。 教师再次提问:如何设计实验证明上述的猜想是否正确? 教师可提示学生采用以前用过的变量控制法设计探究实验 的方案,学生在教师的引导下,根据本小组的猜测讨论详细的实验方 案,并在实验报告上填写所需的实验器材和合理的实验步骤,设计记 录数据的表格,完成方案的设计。由小组代表上台交流介绍本小组的 实验方案,全体师生参与可行性认定后,产生四个探究实验方案,如 下:

a.比较等体积的不同物块浸没在同一液体中受到的浮力大 小来分析浮力与物体密度、重力是否有关; b.比较同一物块浸没在液体中不同深度处的浮力大小来分 析浮力与物体浸没深度是否有关; c.比较同一物块浸没在不同液体(如酒精、浓盐水等密度差 异较大的液体)中的浮力大小来分析浮力与液体的密度是否有关; d.比较同一物块浸没与部分浸在液体中的浮力大小来分析 浮力与物体浸在液体里的体积(即物体排开液体的体积)是否有关。 (四)进行实验,收集证据。 每组学生按照自己的实验设计从教师事先准备好的实验器 材(等体积的各种物块、弹簧秤、水、浓盐水、酒精、细线、深水杯、 大烧杯、刻度尺等)中选择所需的器材,利用弹簧秤法(F 浮=G 物-F 拉)测不同情况下的浮力,在表格中记录数据。 (五)分析证据,得出结论。 学生通过数据的分析,分别得出结论: a.物体受到的浮力大小与物体的密度、物体的重力无关; b.物体受到的浮力大小与物体浸没在液体里的深度无关; c.物体受到的浮力大小与液体的密度有关,液体密度越大, 物体受到的浮力也越大; d.物体受到的浮力大小与物体浸在液体里的体积(即物体 排开液体的体积) 有关, 物体排开液体的体积越大, 受到的浮力越大。 (六)交流与评价。

每个小组轮流汇报实验过程和结果,经过认定后,汇总为: 浮力的大小与液体的密度、物体排开液体的体积有关,而与物体的重 力、物体的密度、物体浸没在液体中的深度无关。液体的密度越大, 物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。 由此可以分析木球从水底浮至水面的过程中浮力大小的变化。 (七)再创情景,再次设问。 教师给出一个不规则的石块,系上细线后让石块浸没在水 中,并设问:这个石块现在所受的浮力具体有多大呢? 我们已探究出浮力大小和液体密度、排开液体体积有关,那 么三者有没有确定的数量关系呢? 引导学生用弹簧秤吊着体积不同的金属块, 浸没在盛满水的 溢杯里,用空杯盛接从溢杯里被金属排出的水,观察金属块渐入水中 直至浸没时弹簧秤读数及空杯中水量的变化。 让学生分析、比较后得出结论:浮力大——排开水多;浮力 小——排开水少。 教师接着提出问题:浮力大小和排开的水的多少是否有必然联 系?从而引导学生用实验去进一步探究物体排开液重和所受浮力之 间的关系。 学生在亲手用弹簧秤测得被物体排开的水重后,惊奇地发现 浸在液体里的物体所受的浮力,竟和排开的水重正好相等,从而探究 出阿基米德原理: “浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小 等于它排开液体的重力” 。接着教师再引导学生讨论如何去计算石块

及船所受到的浮力。 在上述的过程中,以教师的演示为引子,创设出一个个问题 情景,引起学生的注意,并在引导学生进行探究设计,而在探究过程 中,也以问题的形式逼迫学生思考,从而使学生在探究能主动探索, 让学生在解决问题的同时,学习物理知识与技能,并体验科学探究的 乐趣, 感悟科学家的科学思想和科学方法, 从而培养学生的创新意识、 探索精神和实践能力。 通过上述情景创设,使学生始终被问题所困惑,逼迫学生思 考如何改进,直至最终设计出合理实验方案,也更加理解书本中采用 这套装置的原因。 之后再让学生进行变量控制指导下的另外相关实验 设计, 并通过实验, 得出相应的结论。 需要注意的是, 在探究教学中, 具有一定难度的问题材料,实质上是为学生提供一个极佳的“愤悱情 景” 。因此,在探究教学中,应侧重于“怎么办”型和“怎么样”型 的问题。有时为了激发学生进行有目的的探究,教师要把“是什么” 型和“为什么”型的简单问题进行转化。课堂教学中探究性问题创设 的有效性,将直接影响课堂教学的有效性,是保证课堂创设探究型问 题情景教学成功的关键。

参考文献: 邢红军: 《用原型启发培养学生的创新思维》 《中学物理教考》2011 年第 4 期


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