物理教学中培养学生提出问题能力的探讨_物理教学中的能力培养
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物理教学中培养学生提出问题能力的探讨
单位:潞河中学 学科:物理 姓名:于虎
李勇 物理教学中培养学生提出问题能力的探讨
培养学生提出问题能力,有利于促进学生认知发展,有利于培养学生的创新精神和创新能力,有利于培养学生的主体性,丰富学生情感体验,使他们的个性品质得到锻炼。本文结合自己的学习和实践,做一些有关的探讨。一.努力创设旨在提高学生提出问题能力的氛围
有必要提及教育心理学的有关研究成果:在教师人格特征中,有两个重要特征对教学效果产生显著影响,一是教师的热情和同情心(施穆克R.Schmuck1966),二是教师的富于激励和想象的倾向性(瑞安斯D.G.Ryans1960,西尔斯D.Sears1963,罗森夏因B.Rosenshine1971)。中学生思想活跃、求知欲旺盛,对事物有着强烈的好奇心,这就是问题意识的种子。然而,这颗种子能否萌芽,取决于是否有一个适宜的环境和气氛。1.不能简单地让问题止于教师
物理教学过程中,作为教师,确实要解答学生的疑难,指导他们消除在学习中碰到的困难,但不能越俎代庖,替代学生思考。问题的解决并不是教学的根本目的,不能满足于学生已经掌握了多少问题的答案,而是在获得结论的同时,要引导学生在明了旧疑的基础上思考新的、更深层次的问题,带着新的问题走出课堂,并想办法解决。
对学生提出当时不能回答上来的问题,教师应采取平等、开放、诚实的态度,坦率地承认自己的不足,而不是用似是而非的回答搪塞,因为学生出于对教师的崇拜,在这种似是而非的回答面前,往往中止了进一步的思考和探究,一些对学生有多方面意义、对教师也会有价值的问题就此被束之高阁。因此,教师一定要尊重并认真思考学生的提问,与学生共同研讨和思考,而不能让问题止于教师,这对于增强学生的自信心,对于形成激励思考、勇于创新、不怕出错和露短的氛围大有好处。
下面几个对待学生提问的简单用语供参考: “这真是个精彩的问题,我们一起来思考。”
“你这个问题提到点子上了,老师相信你自己能想出来。”
“能提出这个问题说明你很聪明,自己先试试,解决不了再找老师。” 2.发扬教学民主,建立平等、和谐的师生关系
如果学生对书本质疑、向老师发问,换来的是教师的不屑、不耐烦甚至训斥,于是课堂上便只剩下教师的声音了。久而久之,学生也就没有问题可问或有问题不敢问了,师生间的心理距离拉大了。相反,如果教师能民主、平等地对待学生,鼓动学生大胆质疑、提问,鼓动学生求新求异,正确对待学生的提问,挖掘其可贵之处,保护学生的积极性,逐步建立融洽、和谐的师生关系,这就为问题意识这颗种子的生长提供了充足的阳光、水分、适宜的土壤,使其生根发芽,寄希望于将来的开花结果。
部分学生由于过去的学习习惯或心理紧张等因素,在学习中认真听讲、作笔记却不敢提出问题。态度和蔼的鼓励,帮助他们提高对问“问题”重要性的认识,从感情上缩短与他们的距离,对他们提出的问题,不怕幼稚和肤浅。
二.中学物理课程中问题情景的创设1.充分利用物理原型创设问题情景
根据物理的学科特点,将问题创设在学生熟悉的现实情景中,特别是学生亲身经历的比较关注的生活原型中,容易激发学生探究的欲望,提高他们学习的积极性和主动性,因而更乐意提出和解决相关的问题。例如在学习匀变速运动遵循什么规律时,相对而言,汽车启动和刹车比斜面上的小球更容易引起学生专心,更适宜作为“切入点”。引导学生走进开放的大课堂,关注生活和生产中的事实和现象,去探求大自然的神奇和人类智慧的光芒,彩虹的形成、鸟撞坏飞机、刹车现象、电动机和发电机的联系与区别„„教师应该善于利用这些物理现象,巧妙设置悬念引人入胜,必定会激发学生的强烈困惑:为什么会这样?还可以怎么样?我们怎么办?„„哦,我发现了,我知道了。
有条件时,可以让学生参观科技馆、博物馆等。2.利用各种物理实验创设问题情景
通过演示实验或学生实验操作创设问题情景,真实而直观,这种问题情景创设在物理教学中具有较为广泛的应用。
为了创设良好的物理情景,激发学生的问题意识,还可以考虑自行设计一些有趣、生动的实验,尤其是一些精心设计的典型演示实验,有时能让学生耳目一新,甚至能造成学生激烈的思维冲突,当然就会有“问题”要问。
在“电磁感应”示范课上,某位老师是这样引入的:课前做成了10匝导线的大圆圈,导线两端接灵敏电流计,上课开始,由两个同学分开一定距离,手拿导线圆周一半(另一半不动),以类似于跳绳的动作在空中抡甩,两线头所接灵敏电流计指针大角度地左右偏转。学生用身边的地磁场看到了电磁感应现象。接下来该老师让学生自由探讨、大胆地提出和揭示问题所在。3.利用物理学史创设问题情景
物理学史大量的史料闪烁着前人智慧的光芒,许许多多的科学实验研究过程可以作为问题情景而展开,不但可以激发学生喜欢物理、献身科学的热情,还可以不断培养学生提出问题的能力。
天体质量、微观粒子质量的测量,天文距离、微观尺寸的测量,牛顿运动定律的发现,万有引力定律的发现,伽利略的著名实验„„原子、原子核物理更是精彩纷呈。
例如天体质量的测量,老师不讲学生也知道——天平不能用了,我们怎么办?这是很自然的问题,探讨吧,设想吧。
4.寻求知识之间的联系以及大范围的比较
物理学科中各部分知识存在着客观的联系,构成严格的学科体系。而学生知识结构的形成和发展,是一个知识不断积累和不断梳理的过程。一方面,我们希望学生要扎实学好各个知识点,另一方面,我们又希望他们注意各部分知识的纵向和横向联系,构建知识网络。
后一方面如何具体设计培养学生“提出问题能力”的教学思路?这里举一例,在阶段性复习课上,对“子弹打木块类”物理模型可以由学生练习提出一系列问题。体现了知识之间的联系以及大范围的比较。当然,还可以由其他学生对应解答。下面的问题是老师备课时参考的,即学生可能提到的。(1)射入过程中,子弹和木块受力、运动(性质、速度、加速度、位移、时间)分析。
(2)射入过程中,系统动量是否守恒?机械能是否守恒?最后的共同速度V多大?(3)射入过程中,子弹所受的冲量和动量的增量的大小为多少?方向各自如何?(4)子弹打入木块的深度d为多少?若子弹穿出木块,子弹初速度v0应满足什么条件?
(5)子弹减少的动能转化为哪些能?设转化为内能的η倍被子弹吸收,求子弹升高的温度Δt。
(6)射入过程中,子弹对木块的摩擦力f对木块做了多少功?平均功率P多大? 5.积极开展研究性学习
研究性课程的内容,其呈现方式本身就是需要学习和探究的具体问题(主题、专题或项目),可以是学生在自身的学习、生活以及自然界中发现并选取的自己感兴趣、又具有研究价值的问题。
在研究性学习中的最初阶段,学生需要仔细观察周围物理现象,坚持不懈地提出问题,时间许可时,学生还可以练习逐步由一个主题出发,提出各种问题。这将会提高学生综合、全面地思考问题的能力。
以常见的“自行车”这个工具为例,从“自行车”出发,我们可以发散出一系列问题。从颜色、结构、功能、运行等等寻找它的不足,然后研究解决方案。6.引导、鼓励学生对物理问题寻求多种解法
教学中不断训练学生对所给问题进行联想,从不同的侧面考虑还有无其它解决方法。
如一个动力学问题,常可从牛顿第二定律和运动学规律、动量定理或动量守恒定律、动能定理或能量守恒定律这三条路径中任一条得到求解,解题中将几种方法进行比较和鉴别,不仅有助于巩固基础知识,掌握基本解法,而且可以鉴别出最优的解法,获取解题规律。
7.注重培养学生的批判性思维能力
要培养提出问题能力有一个重要的方面就是要鼓励学生质疑,激励学生思考,鼓励学生挑战权威、挑战书本、挑战老师,敢于怀疑已成之见。如果墨守前人的旧说,那就没有新问题,没有发明,一切学术也就停滞,人类的文化也就不会进步了。
没有对牛顿经典力学的质疑和超越,就没有爱因斯坦的相对论,没有对亚里士多德的落体理论和对人们普遍接受的常识的怀疑就没有伽俐略的落体理论,没有对“热质说”的批判人们就无法认识热其实是物体内部的一种能量„„。
曲线运动部分平抛运动使用了运动分解,学到圆周运动没有使用运动分解,“为什么不能考虑运动分解的思路?”学生提出对课本的挑战,不是很正常吗?
三.指导学生提问题的技巧,逐步提高学生提问题的水平
教师要在平时的教学实践中根据学生的具体提问加强对学生提问技巧的指导,帮助学生拓展思维,提高思维品质,帮助学生整理思绪,使头脑中的疑问变得具体、清晰,3 提出有意义、有价值的问题。
台湾著名教育家陈龙安教授集多年教学经验和研究成果,曾提出若干创造性思维发问技巧,对激活学生问题意识,培养学生提出问题能力具有重要的指导作用。现根据物理学科的特点简单介绍如下:
“假如”的问题,即对一个假设的情景加以思考,例如:在机车功率问题中,假如没有阻力,就会得到不合理的结论。
“列举”的问题,即列举出符合某一条件或特征的物理现象、概念、规律或方法,越多越好。例如:哪些力学规律属于反映物理过程的规律?
“比较”的问题,即就多个物理现象、概念、规律或方法比较其异同。例如:电场线和磁感线的比较、动量和能量的比较。
“替代”的问题,即用其他的物理条件取代原来的物理条件。低层次问题例如电场力对重力或拉力的替代,较高层次问题例如在空间站如何让人获得重力感?
“除了”的问题,即针对原来资料或答案,争取能突破陈规,寻找不同的途径或终点。例如:某些物理问题的多种解法。
“可能”的问题,即利用联想推测事物的可能发展,或作回顾与前瞻的了解。例如:受力和运动的分析使我们关注并推测电场和磁场中粒子运动的可能性。
“想象”的问题,即充分运用想象力于未来的事物。例如:想象自己在月球上„
“组合”的问题,即对一些简单的物理情景,要求学生加以排列,组合成另外有意义的复杂的物理情景,如质谱仪、远距离输电。
“六W”的问题,即利用英文中的who(谁)、what(什么)、why(为什么)、when(什么时候)、where(哪里)、How(如何)作为发问的题目。这类例子太多了。
“类推”的问题,即将两种物理现象、概念、规律或方法直接比较以产生新想法。例如:电场中某类问题与重力场比较,采用等效最高点、等效最低点的解决思路。
主要参考文献:
邵瑞珍《教育心理学》,上海教育出版社 1997年版; 骆伯巍《教育心理学原理》,浙江大学出版社,1996年版,208页、209页; 陈志伟《中学科学教育》,浙江大学出版社 2001年4月第一版 曹宝龙《高中物理问题性教学的基本策略》,《物理教学》2001第7期