陳軍

摘 要：問題作為由理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的一種形式，它不僅是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的手段，更是提高學(xué)生綜合能力的方式。通過多種形式的創(chuàng)新問題來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，是物理教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神的有效途徑。教師在設(shè)計問題并開展物理教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)有意識地借助多樣化的創(chuàng)新問題來引導(dǎo)學(xué)生在分析論證、猜想假設(shè)、對比評估、設(shè)計實驗、制定計劃等多個環(huán)節(jié)來進(jìn)行科學(xué)探究。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；創(chuàng)新物理問題；科學(xué)探究

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）9（S）-0026-2

物理作為一門重視過程，講究方法的實驗科學(xué)，它不僅強(qiáng)調(diào)自然界各個事物之間的關(guān)系，而且注重多個學(xué)科之間的聯(lián)系與滲透，這就要求學(xué)生必須經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。為了更好地灌輸這一理念，《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確將“科學(xué)探究”作為課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容。這一明顯的教學(xué)指示傾向也督促教師應(yīng)當(dāng)擺脫“學(xué)科本位”的思想，讓物理教學(xué)探究更貼近學(xué)生生活，更符合學(xué)生的認(rèn)知特點?；谶@一教學(xué)背景，教師可以通過多種形式的創(chuàng)新問題來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

1 用非常規(guī)構(gòu)思的創(chuàng)新問題，引導(dǎo)學(xué)生在分析論證中進(jìn)行科學(xué)探究

受應(yīng)試教育的影響，不少教師為了提高學(xué)生的答題速度與質(zhì)量從而獲取更高的分?jǐn)?shù)，會根據(jù)題目的類型特點編制對應(yīng)的解題步驟并教授給學(xué)生，學(xué)生在這一教學(xué)方式下，雖然具備對部分題目輕車熟路的解題能力，但長此以往將會在無形中形成惰性思維定勢，扼殺學(xué)生的思考能力。因此，教師應(yīng)當(dāng)擺脫這一僵化的教學(xué)思維，借助非常規(guī)形式的、非固定套路的創(chuàng)新型物理問題來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入科學(xué)探究的軌道。以《聲學(xué)》為例，教師可以結(jié)合熱點話題，通過設(shè)計生活類問題來引發(fā)學(xué)生的思考探究。如“有一群大媽在廣場上跳舞，在與廣場相隔不遠(yuǎn)的某一棟樓里，甲學(xué)生盡管是門窗緊閉在書房內(nèi)溫習(xí)功課，但仍然可以聽到大媽播放的舞曲，而乙學(xué)生同樣是在門窗緊閉的書房內(nèi)看書，卻絲毫沒有聽到干擾他的聲音，請問原因何在”。在這一問題里，乍一看找不到解題的突破口，然而教師只要引導(dǎo)學(xué)生逐一排查條件，假設(shè)結(jié)果，就可以發(fā)現(xiàn)“門窗緊閉”這一條件所蘊(yùn)含的“解題要點”。根據(jù)聲音傳播需要介質(zhì)的物理原理，假如乙學(xué)生的房間內(nèi)不具備介質(zhì)的條件，則聲音無法傳播。而無介質(zhì)只能是真空狀態(tài)，由此引導(dǎo)學(xué)生分析推理出“乙學(xué)生的房間窗戶可能是夾層為真空的雙層玻璃”這一結(jié)果。教師在設(shè)計非常規(guī)構(gòu)思的創(chuàng)新問題時，一是要與實際生活，最好是時事熱點、社會話題相結(jié)合，以此來激發(fā)學(xué)生的思考興趣并提高學(xué)生的想象能力，二是要有“看似無?！钡摹胺P”作為解題的突破口。在引導(dǎo)的過程中要幫助學(xué)生分析問題與論證過程，逐步掌握科學(xué)探究中的推理能力。

2 用“不確定”結(jié)果的創(chuàng)新問題，引導(dǎo)學(xué)生在猜想與假設(shè)中進(jìn)行科學(xué)探究

不論是研究問題的方法還是推理驗證得出的結(jié)果，均具有“唯一性”與“不確定性”這兩種情形。前者指的是相對固定的、根據(jù)思維慣性可以得出的結(jié)論。在這一情況下，學(xué)生將會習(xí)慣性地根據(jù)既定的思維模式來完成學(xué)習(xí)任務(wù)。后者指的是相對多樣的，需要從多個維度、不同角度來得出結(jié)論。在這一情況下，學(xué)生將必須沿著不同的思維軌跡來進(jìn)行思考。通過這兩者情形的對比我們不難發(fā)現(xiàn)，用“不確定”結(jié)果的創(chuàng)新問題將更有助于學(xué)生在反復(fù)思考、反復(fù)推理的過程中逐步進(jìn)入到科學(xué)探究的狀態(tài)之中。以中國之聲《全國新聞聯(lián)播》在今年4月15日發(fā)布的“307國道不堪重負(fù)，今起大修”的新聞為例，教師可以根據(jù)該新聞所反映的“從山西過來運(yùn)送煤炭、建材的重型超載車輛眾多，讓這段國道不堪重負(fù)”的事實讓學(xué)生思考超載汽車會致使路面損壞的原因。該問題至少可以從三個角度來思考，一是《力學(xué)》中，“力的作用將改變物體形狀”，因此車輛向地面施加過大的力將引發(fā)路面斷裂。二是《壓強(qiáng)》中根據(jù)“P=F/S”這一公式，在受力面積“輪胎”不變的情況下，車輛對地面施加的壓力越大，其對地面的破壞性就越大。三是《摩擦力》中，“壓力越大，接觸面越粗糙，則摩擦力越大”，因此，在路面與車輪的粗糙程度相對固定的情況下，超載汽車的壓力越大，其對路面產(chǎn)生的摩擦力會越大，表現(xiàn)于外就是路面損壞率提高。在這一問題中，由于答案并不是固定的，因此不同的學(xué)生站在不同的思考角度將得出不同的結(jié)論，學(xué)生在多種猜想與假設(shè)的思考中將無意識地實現(xiàn)科學(xué)探究。

3 用多實踐融合的創(chuàng)新問題，引導(dǎo)學(xué)生在對比評估中進(jìn)行科學(xué)探究

科學(xué)探究是允許并鼓勵多種方式渠道的信息搜集與多種假設(shè)結(jié)果的推理驗證，因此，教師在進(jìn)行課堂內(nèi)外的實驗教學(xué)時，可以將學(xué)生對某一個問題的多種實驗結(jié)果進(jìn)行匯總，引導(dǎo)學(xué)生對比研究差異性結(jié)果來進(jìn)行科學(xué)探究?？紤]到初中階段，大部分學(xué)生會騎自行車來學(xué)校上學(xué)，而且自行車也是一種非常容易找到的研究對象，因此，教師可以設(shè)計“研究自行車的構(gòu)造所涉及的物理知識”這一問題，布置學(xué)生在課后觀察自行車的構(gòu)造并將自己發(fā)現(xiàn)的結(jié)果記錄下來，于下一節(jié)課在課堂上與老師、同學(xué)分享。例如，有的學(xué)生從輪胎入手，注意到輪胎上的花紋，結(jié)合《摩擦力》的相關(guān)知識發(fā)現(xiàn)花紋的作用除了裝飾、美觀，更多的是增大摩擦力以提高安全性，由此知識點聯(lián)想引發(fā)到車把手的花紋、腳踏板的花紋、剎車處的花紋等也是該原理的體現(xiàn)；有的學(xué)生從車頭入手，注意到剎車裝置，結(jié)合《功能和機(jī)械能》的相關(guān)知識發(fā)現(xiàn)它與省力杠桿很像，其原理就是杠桿原理；有的學(xué)生從車身入手，注意到車座的扁平性，結(jié)合《壓強(qiáng)》的相關(guān)知識發(fā)現(xiàn)其設(shè)計原理是通過增大臀部與車座的受力面積來減少身體對車輛的壓強(qiáng)，由此聯(lián)想到腳踏板的扁平性、車軸擰螺母處的墊圈等。教師將學(xué)生在不同角度得出的結(jié)論進(jìn)行對比評估，不僅有助于激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維，而且有助于對物理知識進(jìn)行系統(tǒng)化的整理歸類，該過程也是學(xué)生完成科學(xué)探究的過程。

4 用開放性實驗創(chuàng)新問題，引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計實驗與制定計劃時進(jìn)行科學(xué)探究

實驗活動在物理教學(xué)中占據(jù)著非常重要的地位，雖然教材中各個章節(jié)都有設(shè)計對應(yīng)的實驗活動，但教師在教學(xué)時大可不必拘泥于此?？梢栽趨⒖冀梃b的前提下，在明確實驗?zāi)康呐c物理原理的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生采用多樣化的方法手段來完成實驗。以《浮力實驗》為例，教師結(jié)合前段時間全民關(guān)注的“馬航失聯(lián)事件”，讓學(xué)生研究“海下作業(yè)人員在潛入海底打撈黑匣子的過程中所受到的浮力大小與下潛深度的關(guān)系”，該浮力實驗既可以借助水、石塊、細(xì)線、燒杯、彈簧測力計等工具，通過多次稱重對比法來進(jìn)行，也可以借助水、石塊、細(xì)線、燒杯、彈簧測力計、小桶、溢水杯等工具，通過排液法來進(jìn)行。開放性的實驗創(chuàng)新問題不僅可以給學(xué)生創(chuàng)造一個想象的機(jī)會與自我發(fā)揮的平臺，而且可以直接促使學(xué)生將書面上的理論知識轉(zhuǎn)化為實際的動手實驗，從而引導(dǎo)學(xué)生在制定計劃、設(shè)計實驗、落實踐行的過程中實現(xiàn)科學(xué)探究。

從整個物理教材的知識分布與難易程度上看，初中物理教材的容量雖然比較小，但每一個板塊內(nèi)容的縱向深入度都比較高，凸顯出初中物理在內(nèi)容選擇上具有“窄而深”的學(xué)科特點。這一教材內(nèi)容的編寫原則一方面是為了給學(xué)生提供更多思考動手的機(jī)會，另一方面也是為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。而問題作為由理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的一種形式，它不僅是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的手段，更是提高學(xué)生綜合能力的方式。教師在設(shè)計問題并開展教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)有意識地借助多樣化的創(chuàng)新問題來引導(dǎo)學(xué)生在分析論證、猜想假設(shè)、對比評估、設(shè)計實驗、制定計劃等多個環(huán)節(jié)來進(jìn)行科學(xué)探究，通過“觀察現(xiàn)象→發(fā)現(xiàn)問題→分析過程→思考原因→假設(shè)原因→檢驗原因→對比論證→得出結(jié)果”的過程來效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]黃素芳.巧妙設(shè)計“問題串”激活學(xué)生創(chuàng)新思維[J].物理教學(xué)探討，2014，（4）：24.

（欄目編輯 劉 榮）