科學探究是科學學科教學改革的重點,而每一次科學探究都始于發(fā)現(xiàn)問題。愛因斯坦曾說過:“發(fā)現(xiàn)一個問題甚至比解決一個問題更重要?!蹦敲?,在物理教學中,如何使學生不斷發(fā)現(xiàn)問題,從而開始一次又一次的科學之旅呢?筆者以為,教師可在如下幾個方面領著學生共同去發(fā)現(xiàn)問題。
一、從實驗觀察中發(fā)現(xiàn)問題
物理是一門以實驗為基礎的科學,老師在課堂上會演示大量的實驗,老師在演示時,同學們的重要任務是觀察和思考。不少學生僅被神奇的現(xiàn)象所吸引,實驗之后留下的印象僅僅是一些表面的現(xiàn)象。為此,演示實驗的呈現(xiàn),一定要考慮到學生已有的知識和生活經驗。如果對初二學生,教師演示脫離學生知識和能力實際水平的物理實驗,那么,學生只能是一位旁觀者。其次,讓學生有目的地觀察,課上的演示實驗所要研究的內容一定要明確。再次,讓學生多嘗試對實驗的多個條件和不同現(xiàn)象進行對比、分析。如果我們能經常有目的地引導學生,那么在實驗中學生不但能解決問題,還會發(fā)現(xiàn)許多新的物理問題。如教師在演示“低壓沸騰”實驗時,大多數(shù)同學都被停止沸騰的水在澆冷水的情況下二次沸騰的現(xiàn)象所吸引,但也有個別同學由于仔細觀察、勤于思考,提出了如下有價值的問題:
第一,水的二次沸騰可能跟吸收熱量無關,那么是什么因素使它再次沸騰?
第二,燒杯中只有水和空氣,在澆水后哪個最容易發(fā)生變化?
第三,澆冷水能再次沸騰,澆熱水是否能使再次沸騰更明顯?(實驗并非如此)……
筆者發(fā)現(xiàn),在自己的親身實踐中,如學生的探究活動、課后小實驗中,學生注意力更集中,思維更活躍,這時更容易發(fā)現(xiàn)問題。筆者在執(zhí)教《蒸發(fā)》時,安排了一個探究活動,探究“蒸發(fā)的快慢與那些因素有關”,就有學生在實驗中提出“蒸發(fā)的快慢與氣壓是否有關”的問題,他所在的實驗小組還提出了研究的方案。雖然這個問題超出了初中學生所要掌握的知識范圍,但這卻是個十分有價值的問題。
如此我們不但在實驗中發(fā)現(xiàn)了需要學習的問題,而且把學習引向深入。
二、從日常生活中發(fā)現(xiàn)問題
大多數(shù)同學的日常生活是非常豐富多彩的。除了學習,他們有時會幫父母親做些家務,有時會隨大人參與各種社交活動,有時也會走進大自然。其實,教師只要做適當?shù)囊龑В瑢W生就會發(fā)現(xiàn)隱藏在生活中的許多問題。
第一,物理學家的事例激發(fā)學生去發(fā)現(xiàn)生活中的物理問題 歷史上許多科學家就是仔細觀察了在常人眼中熟視無睹的現(xiàn)象,從而發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律,實現(xiàn)了發(fā)明創(chuàng)造。如物理學的偉大先驅伽利略在比薩大學讀書時,一次到教堂參加活動,吊燈因風吹而擺動,伽利略被這節(jié)奏性的擺動所吸引,進而思考產生問題:這吊燈的擺動每次所用的時間相等嗎?經過他的研究發(fā)現(xiàn)擺的等時性原理,從而發(fā)明了機械鐘,這是伽利略一生中第一次重大的發(fā)現(xiàn)。科學家的這些事例,激勵著學生在生活中、在大自然中時時處處仔細觀察并不斷提出問題。
第二,課堂教學中教師引導學生發(fā)現(xiàn)生活中的物理問題。在張家港市的生態(tài)教學課改展示活動中,筆者聽了幾位物理學科帶頭人的課,他們的共同特點就是善于引導學生從生活實際出發(fā),發(fā)現(xiàn)相關物理問題并進一步探究,使課堂教學煥發(fā)著生命活力,在本地區(qū)的教改實驗中起到了良好的帶頭作用。例如在執(zhí)教《電阻》時,讓同學們觀察所帶來的各式家用導線,并請他們談談有什么發(fā)現(xiàn),提出最感興趣的問題。學生提出如下兩個值得探討的問題:
第一,為什么一般導線內部是金屬絲,外面都包著一層塑料,有的還包有棉線編織層?
第二,為什么導線有粗有細,為什么導線都用銅做而不用鐵做?
問題1聯(lián)系導體、絕緣體舊知識及實物,重新拓寬了學生對實際應用問題的認識;問題2引出“不同導體導電能力有差異嗎?”,從而打開課堂探究之門。
第三,科技小發(fā)明競賽激勵學生去發(fā)現(xiàn)問題 每一次偉大的發(fā)明,往往源于無數(shù)次的動手實踐,獲得新的發(fā)現(xiàn)和成功。在班內、校內定期舉行一些科技小發(fā)明的競賽,學生不僅會主動地發(fā)現(xiàn)生活中的問題,并且會進一步研究問題,收到意想不到的效果。如我校邵帥同學發(fā)現(xiàn)家里突然停水后,打開的水龍頭嘩嘩地浪費了許多水,怎樣才能做到方便節(jié)水呢?于是他將此和初中物理壓強知識的應用問題聯(lián)系起來加以鉆研,并在老師的幫助下利用物理原理發(fā)明了“停水保護閥”,此發(fā)明極大的激發(fā)了同學們學習物理的興趣。
三、從公眾信息庫中發(fā)現(xiàn)問題
公眾信息庫包括報刊、雜志、廣播、電視、互聯(lián)網等。它們每天向我們傳播著大量的信息,但是這些信息并非都是科學的,教師要鼓勵學生帶著批判思維去接觸它們,那么我們的孩子便會發(fā)現(xiàn)許多問題,甚至會有所發(fā)明創(chuàng)造。歷史上曾有過這樣的事例,柏拉圖認為圓運動最自然、最完美,天體的運動都是圓周運動。眾人都非常相信,開普勒在拜讀柏拉圖理論時產生了懷疑,經過他的觀察、研究,發(fā)現(xiàn)行星橢圓軌道理論。哥白尼的日心說也是源于對亞里士多德地心說的懷疑。老師平時也要讓學生明白學習時要“不唯上、不唯書”。如:當同學們無意中看到有關所謂“氣功秘笈”、“特異功能”的書籍文章時,鼓勵學生作分析研究,他們就會發(fā)現(xiàn)許多不符合科學規(guī)律的問題,從而揭開偽科學的本質。
新課程給學生學習物理展開了一個新的天地。相信,只要我們抓住每一個教學契機,引導學生不斷發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題,就能領著學生完成一次次的科學探究,在科學之旅中到達成功的彼岸。