摘要:探究教學(xué)往往是從問(wèn)題開(kāi)始的,在探究教學(xué)中如何設(shè)計(jì)問(wèn)題,課堂教學(xué)過(guò)程中如何發(fā)問(wèn)是一個(gè)值得研究與探討的課題。本文從問(wèn)題的評(píng)價(jià)、問(wèn)題的價(jià)值與問(wèn)題的質(zhì)量三個(gè)角度來(lái)探討初中物理探究教學(xué)中的問(wèn)題,并試圖通過(guò)這種探究來(lái)引導(dǎo)物理教師對(duì)探究教學(xué)過(guò)程的問(wèn)題設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)栴}評(píng)價(jià);問(wèn)題價(jià)值;問(wèn)題質(zhì)量
中圖分類號(hào):G427文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2013)12-003-2
物理探究教學(xué)中,問(wèn)題研究與問(wèn)題解決是探究的核心內(nèi)容之一,開(kāi)展“問(wèn)題”研究是探究不可超越的過(guò)程,因此,物理教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、提出假設(shè)與猜想、開(kāi)展探究和得出結(jié)論的過(guò)程中不斷地建構(gòu)自己的知識(shí)與能力體系,通過(guò)價(jià)值體驗(yàn)來(lái)發(fā)展學(xué)生探究科學(xué)能力。而要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)其關(guān)鍵的要素是“問(wèn)題”的設(shè)計(jì),本文結(jié)合初中物理探究教學(xué)中的“問(wèn)題”進(jìn)行探討。
一、“問(wèn)題”的評(píng)價(jià):探究的決策因素
物理教學(xué)過(guò)程中對(duì)“問(wèn)題”的處理應(yīng)當(dāng)以對(duì)“問(wèn)題”價(jià)值的判斷作為開(kāi)始。從教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)看,有些教師對(duì)課堂中的“問(wèn)題”不加篩選一味地“鼓勵(lì)”學(xué)生提出問(wèn)題,有些教師還說(shuō),不要僅只要是“問(wèn)題”就行,于是有學(xué)生在教師的“鼓勵(lì)”之下,五花八門的“問(wèn)題”就來(lái)了,有些與當(dāng)前所要討論的問(wèn)題根本毫不相干,教師也把這些當(dāng)做“寶”。凡此種種現(xiàn)象說(shuō)明,物理教學(xué)過(guò)程中往往只重視“問(wèn)題”提出,而不重視對(duì)問(wèn)題的“評(píng)價(jià)”。事實(shí)上對(duì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)是培養(yǎng)探究能力的重要環(huán)節(jié),它反映了一個(gè)人對(duì)所面臨問(wèn)題的選擇與決策能力。
例如,在“重力”的教學(xué)中為了探究重力大小的影響因素,學(xué)生提出物體的重力大小與物體的形狀、狀態(tài)(指固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài))、以及材質(zhì)有關(guān)。教師如何引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些因素的價(jià)值進(jìn)行判斷與評(píng)價(jià)是進(jìn)入下一步探究的前題。
對(duì)于“形狀”的評(píng)價(jià)可以用“橡皮泥”來(lái)做實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生分析,這里實(shí)際上控制了“質(zhì)量”不變這個(gè)因素在里面。通過(guò)不斷改變形狀來(lái)測(cè)量其重力,發(fā)現(xiàn)其形狀的改變不影響其重力大小。
對(duì)于狀態(tài)的評(píng)價(jià)可以用“冰”熔解(因汽化而蒸發(fā)的部分可以忽略,用彈簧秤測(cè)量基本看不出其變化)來(lái)測(cè)量重力發(fā)現(xiàn),其重力不受固態(tài)與液體的影響而發(fā)生改變。對(duì)于氣態(tài),學(xué)生的生活感覺(jué)是“氣”比較輕,因此,絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為變?yōu)闅鈶B(tài)后物體的重力要減小。教學(xué)過(guò)程中,可以通過(guò)封閉容器蒸發(fā)水來(lái)做實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生分析,以整體稱量的方法發(fā)現(xiàn),水變成氣之后,整個(gè)容器的“重”與未汽化前是相同的,有理由認(rèn)為水的重力與狀態(tài)無(wú)關(guān)。
對(duì)于材質(zhì)的評(píng)價(jià)可以讓學(xué)業(yè)生分析材質(zhì)不同所影響的是什么,通過(guò)具體的案例讓學(xué)生分析知道,材質(zhì)不同實(shí)質(zhì)上是物體的密度不同,而密度與體積的共同因素是質(zhì)量,即m=ρV,從而引導(dǎo)學(xué)生來(lái)研究物體的重力與物體的質(zhì)量有關(guān),從而將探究活動(dòng)引導(dǎo)到預(yù)期思維狀態(tài)之中。
二、“問(wèn)題”的價(jià)值:探究的價(jià)值導(dǎo)向
課堂上無(wú)論是教師提出的問(wèn)題,還是學(xué)生提出的問(wèn)題,還是教學(xué)中生成性問(wèn)題,其價(jià)值關(guān)系到探究的價(jià)值導(dǎo)向與探究的質(zhì)量。從物理的教育功能角度來(lái)看物理教學(xué)中的問(wèn)題的價(jià)值取向應(yīng)當(dāng)定位于以下幾個(gè)方面:
1.問(wèn)題指向性要明確
所謂指向性明確是指所提出的問(wèn)題要針對(duì)當(dāng)前情境為進(jìn)一步深入了解與之相關(guān)的性質(zhì)、特征、規(guī)律等起到引導(dǎo)作用。例如,在進(jìn)行“密度”教學(xué)時(shí),教師設(shè)計(jì)情境“將石塊和木塊投入水中,木塊上浮石塊下沉”。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象可以有兩種提問(wèn)方式,一是提出“產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么?”;二是“發(fā)生這種現(xiàn)象是因?yàn)槟緣K輕石塊重嗎?”前者直接要求學(xué)生回答本質(zhì)因素,對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)密度概念還沒(méi)有建立,要求學(xué)生回答或是探究是存在一定的困難的。后一問(wèn)指向性比較明確,而且還隱含了對(duì)“重”與“輕”的理解問(wèn)題(這為后續(xù)理解密度概念打下伏筆),通過(guò)搭支架的方式將問(wèn)題情境所要探究的規(guī)律呈現(xiàn)在學(xué)生面前,其價(jià)值導(dǎo)向具有應(yīng)然性。
2.問(wèn)題要促進(jìn)思維活動(dòng)的開(kāi)展
問(wèn)題的思考性要強(qiáng),所謂思考性是指所提出的問(wèn)題需要通過(guò)思考與探究才能回答,而不是憑經(jīng)驗(yàn)與常識(shí)直接隨口就能回答出來(lái)。正如布魯納所說(shuō),難易適中且富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題足以激勵(lì)學(xué)生向下一階段發(fā)展、促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行“反省性”探究,使思維從“前反省狀態(tài)”進(jìn)入“后反省狀態(tài)”,在這種狀態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中,智力活動(dòng)總是嘗試性、探究性的,始于問(wèn)題的提出,終于問(wèn)題的解決。
例如,“光現(xiàn)象”教學(xué)過(guò)程中,提供情境“站在平靜的湖面上的人看到了水中有許多圖像:水中的魚兒、水中的云”。提出問(wèn)題1:“請(qǐng)你解釋這兩種現(xiàn)象”;問(wèn)題2:“從成像原因來(lái)闡述你看到的水中的魚兒與水中的云的異同”。問(wèn)題2要求學(xué)生從成像原理角度來(lái)談所觀察到的現(xiàn)象區(qū)別;問(wèn)題1是要求說(shuō)明現(xiàn)象。前者的思考性不太強(qiáng)烈,后者則要求學(xué)生區(qū)別水中魚和天空中云的這兩種虛像的區(qū)別,其成像原理不同,水中的魚是光的折射現(xiàn)象形成的,看見(jiàn)的云彩是光的反射現(xiàn)象形成的,要求學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過(guò)的物理知識(shí)對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析與思考,激活了學(xué)生的思維。
3.問(wèn)題要促進(jìn)科學(xué)方法的體驗(yàn)
所謂體驗(yàn)科學(xué)方法是指通過(guò)對(duì)問(wèn)題的思考與研究來(lái)體驗(yàn)其中所蘊(yùn)含的物理科學(xué)研究方法與解決問(wèn)題的方法。
例如,在重力影響因素的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生測(cè)量不同質(zhì)量的物體的重力數(shù)據(jù)如表所示。
教學(xué)過(guò)程中不少教師直接讓學(xué)生計(jì)算G與m的比值,然后要求學(xué)生提出問(wèn)題“你看出其中的規(guī)律了嗎?”顯然問(wèn)題沒(méi)有思考價(jià)值,更不能讓學(xué)生體驗(yàn)其中所蘊(yùn)含的科學(xué)方法。事實(shí)上,初中學(xué)生根本就不懂為什么要用G與m比來(lái)找規(guī)律。從數(shù)據(jù)直觀表現(xiàn)來(lái)看,隨著質(zhì)量m的增大,物體的重力G也增大。根據(jù)伽利略對(duì)自然規(guī)律滿足簡(jiǎn)單性原則的理念,可設(shè)問(wèn)“由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們是否可以判斷物體的重力G與其質(zhì)量m成正比呢?”或“物體的重力G與質(zhì)量是否存在某種簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)關(guān)系呢?”這就需要學(xué)生進(jìn)行思考,從而采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方法。對(duì)于不同物理量的處理方法有三種,分別相乘、相除與畫圖像。在這個(gè)基礎(chǔ)上,可以用G與m的比值,或畫出Gm圖線,來(lái)尋找其規(guī)律。這個(gè)過(guò)程既訓(xùn)練了思維,又讓學(xué)生在思考過(guò)程中體驗(yàn)了物理科學(xué)方法,其教學(xué)價(jià)值所產(chǎn)生的教育效果是顯著的。
4.問(wèn)題要有利于猜想
教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),不少教師探究教學(xué)的猜想環(huán)節(jié)是讓學(xué)“亂猜想”。在探究教學(xué)過(guò)程中,當(dāng)教師提問(wèn)“冷場(chǎng)”時(shí),“同學(xué)們想想看還有什么猜想”、“想錯(cuò)了也不要緊”等“鼓勵(lì)”性語(yǔ)言充塞課堂。這種現(xiàn)象說(shuō)明了教師的問(wèn)題不利于學(xué)生猜想,學(xué)生不知道如何猜想,不知道向什么方向猜想。因此,課堂問(wèn)題設(shè)計(jì)要有利于猜想是問(wèn)題價(jià)值所在。
例如,在探究“物體的動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)”時(shí),其目標(biāo)是想讓學(xué)生猜想與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),那么在問(wèn)題設(shè)計(jì)時(shí)就需要選擇與質(zhì)量、速度有關(guān)的生活案例,讓學(xué)生通過(guò)對(duì)身邊的這些生活案例進(jìn)行猜想。這種問(wèn)題設(shè)計(jì)策略的方向明確,以利于學(xué)生思維開(kāi)放的過(guò)程中運(yùn)用收斂的策略來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理思維,從而達(dá)到既完成猜想目的,又激勵(lì)學(xué)生思維發(fā)展。一般來(lái)說(shuō),可以根據(jù)生活經(jīng)歷和自然現(xiàn)象、學(xué)生已有的物理知識(shí)、現(xiàn)象顯著的物理實(shí)驗(yàn)、學(xué)生直覺(jué)思維等方面來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜想。
三、“問(wèn)題”的質(zhì)量:探究的保證
學(xué)生學(xué)習(xí)物理過(guò)程就是問(wèn)題與問(wèn)題解決的思維過(guò)程。因此“問(wèn)題”的質(zhì)量就顯得比較重要。問(wèn)題質(zhì)量要針對(duì)物理的特點(diǎn)和學(xué)生心理發(fā)展水平,綜合運(yùn)用問(wèn)題技術(shù),提高問(wèn)題的質(zhì)量。
1.直觀:注重問(wèn)題探究的本源性
人們的智力活動(dòng)的發(fā)生與發(fā)展需要經(jīng)歷由外部物質(zhì)活動(dòng)向內(nèi)部認(rèn)知活動(dòng)轉(zhuǎn)化的過(guò)程。教學(xué)可根據(jù)這個(gè)原理來(lái)促進(jìn)學(xué)生由外部的、物質(zhì)的、展開(kāi)的活動(dòng)向內(nèi)部的、壓縮的活動(dòng)轉(zhuǎn)化。充分運(yùn)用形象化材料和實(shí)驗(yàn),揭示知識(shí)發(fā)生、發(fā)展過(guò)程,展現(xiàn)探究的演繹過(guò)程,使學(xué)生探究問(wèn)題軌跡清晰可見(jiàn),抓住探究問(wèn)題的落腳點(diǎn),找準(zhǔn)問(wèn)題的本源。
例如,探究“牛頓第一定律”時(shí),分析小車在三種表面的運(yùn)動(dòng)情況提出問(wèn)題:找到它們的發(fā)展趨勢(shì),即表面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何;推廣到理想化情況,如果表面十分光滑,小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又將如何。提出的問(wèn)題針對(duì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直觀認(rèn)知形成困惑而設(shè)計(jì)。教師要能夠在教學(xué)過(guò)程仔細(xì)觀察學(xué)生的行為狀態(tài),了解他們?cè)诿總€(gè)知識(shí)上的認(rèn)知特點(diǎn)的思維方式,摸準(zhǔn)他們的思維脈搏,因勢(shì)利導(dǎo)地提出恰當(dāng)?shù)膶?shí)際問(wèn)題,抓住問(wèn)題探究方向。
2.漸進(jìn):注重問(wèn)題探究的節(jié)奏性
學(xué)生的思維發(fā)展是需要過(guò)程的,因此,探究教學(xué)問(wèn)題的設(shè)計(jì)要針對(duì)學(xué)生的思維過(guò)程的漸進(jìn)性來(lái)合理地設(shè)計(jì)具有程序性和階梯性的問(wèn)題。問(wèn)題設(shè)計(jì)由淺入深,由易到難,層層遞進(jìn),把學(xué)生的思維逐步引向新的高度,可創(chuàng)設(shè)“小步距”問(wèn)題,把一個(gè)復(fù)雜的、難度較大的課題分解成若干個(gè)小問(wèn)題。
例如在“探究導(dǎo)體電阻影響因素”的過(guò)程中,可以設(shè)計(jì)以下“小步距”的問(wèn)題:①導(dǎo)體電阻大小可能與哪些因素有關(guān)?試根據(jù)己有知識(shí)進(jìn)行猜想。②導(dǎo)體的電阻與各相關(guān)因素關(guān)系可能如何?③如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系?試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。④在進(jìn)行導(dǎo)體與各相關(guān)因素實(shí)驗(yàn)中,如何控制實(shí)驗(yàn)條件?⑤由本實(shí)驗(yàn)可以看到,對(duì)多因素的問(wèn)題,如何控制變量,其基本方法是什么?
3.適度:注重問(wèn)題探究的適當(dāng)性
心理學(xué)研究表明,如果人能用現(xiàn)有知識(shí)回答某個(gè)問(wèn)題,思維過(guò)程就不會(huì)發(fā)生;若須借助所不掌握的知識(shí)才能解決時(shí),思維過(guò)程同樣也不發(fā)生。因此,問(wèn)題的適度性是引發(fā)思維的基本要素。只有適合學(xué)生思維層次的問(wèn)題才會(huì)引發(fā)學(xué)生思維發(fā)展與深入。
例如,課堂教學(xué)問(wèn)題的設(shè)計(jì)可以以學(xué)生最近發(fā)展區(qū)創(chuàng)設(shè)情景,設(shè)計(jì)出環(huán)環(huán)相扣的一系列問(wèn)題,由表及里,由此及彼,拓寬思路。如學(xué)習(xí)“溫度計(jì)”時(shí)設(shè)計(jì)下列問(wèn)題:①利用其他原理能否制成溫度計(jì)?②能否制成其他形狀的溫度計(jì)?③溫度計(jì)內(nèi)的液體能否用水代替?為什么?④溫度計(jì)的玻璃管內(nèi)徑變大會(huì)怎么樣?⑤使用溫度計(jì)前應(yīng)注意什么?如何正確測(cè)量液體的溫度?這些問(wèn)題呈螺旋發(fā)展的梯型,問(wèn)題的設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)初中學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)特點(diǎn),促使學(xué)生思維由低級(jí)向高級(jí)、從未知到已知、少知到多知、模糊到清楚發(fā)展,基本滿足了學(xué)生思維特點(diǎn)需求。
4.深刻:注重問(wèn)題探究的開(kāi)放性
探究對(duì)不同的學(xué)生個(gè)體而言其探究品質(zhì)是不同的,教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要注意學(xué)生的差異性,創(chuàng)設(shè)多元性、開(kāi)放性問(wèn)題,使不同層次的學(xué)生的探究能力在不同水平層次上發(fā)展,使得學(xué)生的能力發(fā)展具有深刻性、豐富性、多彩性的特色。
例如,根據(jù)物質(zhì)特性及其規(guī)律特點(diǎn)可以設(shè)計(jì)開(kāi)放性問(wèn)題:“如何區(qū)分兩瓶已失標(biāo)簽的蒸餾水和NaCl溶液?”探究能力不同的學(xué)生可以從不同角度、不同視野來(lái)進(jìn)行探究。如,利用密度不同,就有“比較相同體積的兩種液體的質(zhì)量”、“比較相同深度兩者產(chǎn)生的液體壓強(qiáng)大小”、“比較同一木塊在兩者液體中露出的體積大小”等方案;也可以根據(jù)蒸發(fā)后物體狀態(tài)或殘留物等現(xiàn)象來(lái)設(shè)計(jì)方案;也可以根據(jù)兩者的導(dǎo)電性不同來(lái)設(shè)計(jì)方案。
布魯納說(shuō):“向?qū)W生提出挑戰(zhàn)性的問(wèn)題可引導(dǎo)學(xué)生智慧?!背踔形锢碚n堂教學(xué)過(guò)程中,課堂問(wèn)題的設(shè)計(jì)要從問(wèn)題評(píng)價(jià)、問(wèn)題價(jià)值與問(wèn)題質(zhì)量等角度來(lái)進(jìn)行,以期教學(xué)過(guò)程中能夠恰當(dāng)?shù)匕盐諉?wèn)題空間,符合學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、能力水平、認(rèn)知規(guī)律,促進(jìn)探究能力發(fā)展的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。
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