(江蘇省南京市溧水區(qū)第一初級中學,江蘇 南京 211200)
核心素養(yǎng)是學生在接受相應學段的教育過程中,逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。筆者以“問題串”為抓手,結(jié)合具體案例,直面初中物理課堂教學,針對初中物理教學內(nèi)容(基本概念、規(guī)律和基礎(chǔ)實驗),探討基于“問題串”的提問設(shè)計,以達到讓學生學會學習的目的,掌握從一個概念、規(guī)律的學習遷移到其他新的概念、規(guī)律的學習方法,培養(yǎng)學生終身學習的能力,讓學生具有“掌握一般策略和方法、形成良好的科學思維與習慣”等學科素養(yǎng)。
在初中物理教學中,直接定義的物理量有質(zhì)量、力、重力、浮力、電流、電壓、電阻等。教材的處理流程是:事例(簡單的生活現(xiàn)象)→建立概念→相關(guān)知識,可以采用以下提問設(shè)計方式。
問題1:從呈現(xiàn)的事例(圖片、實驗)中,你看到了(想到了、感覺到了)什么?
問題2:生活中你還見過哪些類似的現(xiàn)象?
問題3:這些現(xiàn)象的背后隱藏著什么共同的物理規(guī)律呢?
示例1:“質(zhì)量”的教學
問題1:在圖片展示的生活用品(木塊、木凳、塑料袋、塑料瓶、鐵釘、鐵夾等)中,你看到了哪些物體?
問題2:請將它們按組成的材料進行分類,并說出你分類的依據(jù)是什么?
問題3:請舉例說說,身邊的物體各是由哪種物質(zhì)組成的?
歸納:這些實例現(xiàn)象的背后隱藏著一個共同的物理量,為了比較不同的物體所含物質(zhì)的多少,引入了“質(zhì)量”。
問題4:質(zhì)量用什么符號表示?
問題5:在國際單位制中,它的主單位是什么?單位符號是什么?其他常用單位及其符號有哪些?把它們從大到小排列,相鄰兩單位之間的換算關(guān)系如何?
問題6:你知道一枚雞蛋的質(zhì)量大約是多大嗎?……
問題7:在生活中,用來測量質(zhì)量的工具有哪些?你是怎么知道的?在實驗室中,用來測質(zhì)量的工具有哪些?
說明:示例1教學的問題1-4為基本提問,問題5-7為與該物理量有關(guān)的問題拓展。
間接定義的物理量是由2個或2個以上物理量組合定義的物理量,如:速度、密度、壓強、比熱容、熱值、機械效率、功、功率、電功、電功率等。教材的處理流程是:事例→實驗探究→概念建立→相關(guān)知識,提問設(shè)計可以采用以下方式。
問題1:根據(jù)展示的圖片(或演示實驗),你能提出哪些有意義的問題?
問題2:生活中你還見過哪些類似的現(xiàn)象?
問題3:根據(jù)你提出的問題,你有哪些猜想與假設(shè)?
問題4:為了證明你的猜想與假設(shè),依據(jù)上述提供的客觀事例(生活、生產(chǎn)現(xiàn)象),你認為需要哪些實驗器材?如何設(shè)計可行的實驗步驟?你的設(shè)計思路是什么?具體如何操作?設(shè)計中,你運用了什么研究方法?需要進行幾次實驗?如何設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格?
問題5:實驗中,你認為還有哪些地方需要注意?
問題6:通過實驗,能得到哪些結(jié)論?你的分析依據(jù)是什么?
問題7:反思整個實驗過程,你覺得還有哪些地方需要改進?你認為在選材時,需要注意些什么?你認為步驟設(shè)計上有什么缺陷?你認為表格設(shè)計上有什么不規(guī)范?你認為數(shù)據(jù)測量上有什么不對的地方?你認為結(jié)論的得出是否可靠?你認為實驗中哪些地方會產(chǎn)生誤差?
示例2:“壓強”的教學
教師展示蘇科版教材中的圖片:小明與小華走在沼澤地里。
問題1:在圖片中,你看到了什么?根據(jù)這個事例,你能提出哪些有意義的問題?
問題2:生活中你還見過哪些類似的現(xiàn)象?
問題3:根據(jù)你提出的問題和體驗結(jié)果,你認為對于相同材料的受壓面,壓力的作用效果可能跟哪些因素有關(guān)?
問題4:為了證明你的猜想與假設(shè),老師提供了一些器材(參見教材插圖),你認為需要哪些實驗器材來進行驗證?你的設(shè)計思路是什么?具體如何操作?
分小組討論,并匯報結(jié)果。
問題5:通過實驗,能得到什么結(jié)論?你的分析依據(jù)是什么?
問題6:反思整個實驗過程,你認為在選材時,需要注意些什么?你還有什么新的發(fā)現(xiàn)?(如:同樣的砝碼壓在海綿上與壓在木板上,兩次的效果是否相同?)
問題7:當壓力和受力面積都不同時,如何比較壓力作用的效果呢?(引入壓強。)
說明:(1) 對于學生能“夠得著”的概念知識,可以提醒學生預習,如對于質(zhì)量的概念他們在小學階段就已經(jīng)有了一定的了解。學生學習有一定的困難的,可以不預習,如密度的學習。
(2) 在學完幾個類似的概念之后,學生已形成了一定的認識后,可以引導學生從“定義、符號、公式、單位、影響因素、計算、測量”等方面自主學習其他新的物理量。
初中物理中的基本規(guī)律有光的反射定律、光的折射規(guī)律、平面鏡成像的特點、凸透鏡成像規(guī)律、牛頓第一定律、二力平衡的條件、杠桿平衡條件、歐姆定律、焦耳定律等,教材的處理流程是:事例(生活事實、實驗、辯論)→實驗探究→得出規(guī)律。提問設(shè)計與“間接定義的物理量教學”類似。
示例3:探究“阻力對物體運動的影響”
教師展示蘇科版教材中小明和小華的對話圖片。
問題1:你贊同誰的觀點?說出你的理由。
問題2:生活中你還見過哪些類似的反面事例?
學生辯論,舉出事例,穿插講解物理學史內(nèi)容——亞里士多德和伽利略的研究,先不說對錯。以水平向前運動的小車受到阻力為例,進行教學。
問題3:向前運動的小車,沒有力維持它向前運動,反而有力阻礙了它向前運動,使得它運動得越來越慢。我們進一步以小車的運動為例深入研究,當小車受到的阻力改變(越來越小)時,它的運動狀態(tài)將發(fā)生怎樣的變化?
問題4:你準備怎樣來改變小車受到的阻力大小?還需要哪些輔助的實驗器材?具體如何操作?實驗中還要注意些什么?設(shè)計中,你將運用什么研究方法?如何設(shè)計出記錄數(shù)據(jù)的表格?
問題5:通過實驗現(xiàn)象的分析,能得到什么結(jié)論?
問題6:試想如果水平面絕對光滑,即小車不受阻力,它將怎樣運動?
問題7:由此進一步推理,當運動的物體不受力時,它將怎樣運動?
問題8:反思整個實驗過程,你覺得還有哪些需要注意或改進的地方?
說明:在探究性實驗中,可重點突出對某個探究環(huán)節(jié)進行“問題串”的設(shè)計,不必面面俱到。
直接測量的實驗如用溫度計測溫度、用刻度尺測長度、用秒表測時間、用天平測質(zhì)量、用彈簧測力計測力、用電流表測電流、用電壓表測電壓、用電能表測電功等,教材處理流程是:測量工具的展示與觀察→動手操作→方法歸納,提問設(shè)計如下。
問題1:對于該物理量,可以用什么測量工具來測量?
問題2:對于測量工具一般要從哪兩方面進行認識?(培養(yǎng)認知習慣:先觀察后使用。)
問題3:需要觀察它的哪些方面?它有哪些組成部分?“0”刻度線在哪兒?量程是多少?分度值是多少?認清它們(三要素)的意義是什么?
問題4:使用時,有哪些具體的使用方法和注意事項?想一想,為什么要這樣使用?
示例4:刻度尺的使用
問題1:拿到刻度尺后,要觀察哪些方面?
問題2:使用刻度尺測量時,怎么擺放?讀數(shù)時眼睛怎么看?如何進行估讀?如何記錄測量結(jié)果?
問題3:請簡要地歸納,使用要點有哪些?
問題4:對比溫度計的使用,有哪些異同點?
說明:在學習完“某個測量工具”之后,學生可以根據(jù)“先觀察后使用”的方式進行自主學習。
間接測量的實驗如測速度、測密度、測壓強、測大氣壓、測功、測功率、測機械效率、測電阻、測電功率等,教材的處流程理是:事例(生活事實)→實驗測量→得出結(jié)果,可以通過具體事例的展示拋出問題,激發(fā)探索興趣,提問形式以設(shè)問為主。
示例5:測速度
問題1:你知道紙錐下落的速度有多大嗎?為了解決這個問題,你準備怎么辦?依據(jù)什么測量原理?
問題2:需要測量哪些物理量?需要什么測量工具?
問題3:如何設(shè)計實驗操作步驟、記錄實驗數(shù)據(jù)的表格?為了使測量結(jié)果更精確,還需要進行哪些改進?
問題4:反思整個實驗過程,你覺得還有哪些需要改進的地方?
說明:在學習完“間接測量某個物理量”之后,學生可以從“測量原理”出發(fā)依次進行自主學習。
此外,教師還應注重引導、提問的方式與方法,有時可以讓學生來提問題。如在測量螺桿的密度實驗結(jié)束后,多數(shù)教師會提問:“如果測量對象是小木塊,用以上這些步驟行不行?如果不行,應怎么調(diào)整?”如果換個角度提問,可能會更好些:“生活中的固體不僅僅只有螺桿啊。想想看,用以上步驟可不可以測其他固體的密度?我們可能會遇到哪些困難呢?請舉例說明。”學生會想到“體積大的、浮于水面的、溶于水的、結(jié)構(gòu)松散的固體等”。
總之,無論何種提問設(shè)計,會因教學內(nèi)容的變化而變化,也因個人教學風格的不同而迥異,但目的都是一樣的。中國教育學會副會長張緒培說過:今天孩子在課堂里學物理,不是讓他成為物理學家,而更應關(guān)注的是,他們畢業(yè)以后,作為一個公民,學過物理和沒學過物理有什么差異?物理能留給他終身受用的東西是什么?這就是核心素養(yǎng)。只有我們教師多努力、多思考,才能引導孩子們勤思考、善思考,讓孩子們真正掌握物理學習的方法,當他們走向社會,把在學校學的知識忘掉的時候,多留下點什么。