初中物理創(chuàng)設(shè)探究型問(wèn)題情景教學(xué)實(shí)踐教育論文
摘要：探究教學(xué)是基于問(wèn)題的研究活動(dòng)，它依賴(lài)于寓含問(wèn)題的情景的合理創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生的思維能夠基于問(wèn)題，最終探究出相關(guān)的規(guī)律和結(jié)論。本文著重于介紹創(chuàng)設(shè)探究型問(wèn)題情景，談?wù)勅绾魏侠淼貏?chuàng)設(shè)探究型問(wèn)題情景，激發(fā)學(xué)生的探究欲望和熱情，順利地開(kāi)展探究教學(xué)。
關(guān)鍵詞：探究教學(xué)；問(wèn)題情景；創(chuàng)設(shè)；激發(fā)
一、問(wèn)題的提出
在新的課程理念中，大力推行探究教學(xué)，正是讓學(xué)生以基于物理事件或物理問(wèn)題的探究活動(dòng)，以類(lèi)似科學(xué)研究的方式提出假設(shè)和猜想，設(shè)計(jì)探究方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)假設(shè)，得到規(guī)律。問(wèn)題既是科學(xué)探究的起點(diǎn)，也是連接探究活動(dòng)各個(gè)要素的主線(xiàn)。有了問(wèn)題，才會(huì)為試圖回答問(wèn)題建立假說(shuō)，進(jìn)而才會(huì)去制定方案，收集有關(guān)證據(jù)去檢驗(yàn)假說(shuō)。本人結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就如何創(chuàng)設(shè)探究性問(wèn)題情景談?wù)勛约旱睦斫夂瓦\(yùn)用：
二、如何創(chuàng)設(shè)探究型問(wèn)題情景
創(chuàng)設(shè)探究型問(wèn)題情景是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維水平，由教師創(chuàng)設(shè)一個(gè)物理真實(shí)情景，設(shè)置一個(gè)個(gè)、一組組彼此相關(guān)的、循序漸進(jìn)的探究性問(wèn)題，或誘發(fā)個(gè)別學(xué)生提出相應(yīng)問(wèn)題，引起大家關(guān)注，并加以利用，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行探究。這些問(wèn)題情景，可以引發(fā)出實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)設(shè)計(jì)或?yàn)榻鉀Q問(wèn)題而進(jìn)行的探究。
教師要認(rèn)真分析研究教學(xué)內(nèi)容，精選基本教材。創(chuàng)設(shè)探究情景，要打破課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的區(qū)別；動(dòng)腦與動(dòng)手的人為分離。讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)知識(shí)是經(jīng)由對(duì)問(wèn)題的探究過(guò)程而形成基本的科學(xué)概念，使學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和探究精神。
如在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”時(shí)常常會(huì)受一些前概念的干擾，如認(rèn)為浮力大小與物體重力、物體的密度、物體浸沒(méi)在液體里的深度、物體的體積等因素有關(guān)，從而影響了后續(xù)學(xué)習(xí)。為此，筆者在“阿基米德原理”的教學(xué)之前，插入了“影響浮力大小的因素”探究教學(xué)片段。
（一）創(chuàng)設(shè)情景，提出問(wèn)題。
呈現(xiàn)情景：一艘滿(mǎn)載貨物的貨輪在大海中航行（投影）。設(shè)疑點(diǎn)撥：海水對(duì)這艘滿(mǎn)載的貨輪的浮力有多大？顯然用前面所學(xué)的彈簧秤稱(chēng)重法是無(wú)法解決的。該用什么方法解決呢？這就需要研究和浮力大小有關(guān)的因素，即把解決輪船所受浮力大小的題材轉(zhuǎn)化為研究和浮力大小有關(guān)因素的題材。
�。ǘ└鶕�(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行猜想或假設(shè)。
學(xué)生針對(duì)問(wèn)題在四人小組中展開(kāi)討論，提出各種各樣的猜測(cè)，這時(shí)教師可適當(dāng)引導(dǎo)，排除一些偏差較大的猜測(cè)（如氣壓、溫度會(huì)影響浮力大�。詈髤R總為浮力大小可能與物體的密度、物體的重力、物體浸沒(méi)在液體里的深度、物體浸在液體中的體積（物體排開(kāi)液體的體積）、液體的密度等因素有關(guān)。
（三）制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
教師再次提問(wèn)：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述的猜想是否正確？
教師可提示學(xué)生采用以前用過(guò)的變量控制法設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的方案，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，根據(jù)本小組的猜測(cè)討論詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上填寫(xiě)所需的實(shí)驗(yàn)器材和合理的實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格，完成方案的設(shè)計(jì)。由小組代表上臺(tái)交流介紹本小組的實(shí)驗(yàn)方案，全體師生參與可行性認(rèn)定后，產(chǎn)生四個(gè)探究實(shí)驗(yàn)方案，如下：
a.比較等體積的不同物塊浸沒(méi)在同一液體中受到的浮力大小來(lái)分析浮力與物體密度、重力是否有關(guān)；
b.比較同一物塊浸沒(méi)在液體中不同深度處的浮力大小來(lái)分析浮力與物體浸沒(méi)深度是否有關(guān)；
c.比較同一物塊浸沒(méi)在不同液體（如酒精、濃鹽水等密度差異較大的液體）中的浮力大小來(lái)分析浮力與液體的密度是否有關(guān)；
d.比較同一物塊浸沒(méi)與部分浸在液體中的浮力大小來(lái)分析浮力與物體浸在液體里的體積（即物體排開(kāi)液體的體積）是否有關(guān)。
（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)。
每組學(xué)生按照自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)從教師事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材（等體積的各種物塊、彈簧秤、水、濃鹽水、酒精、細(xì)線(xiàn)、深水杯、大燒杯、刻度尺等）中選擇所需的器材，利用彈簧秤法（F浮=G物-F拉）測(cè)不同情況下的浮力，在表格中記錄數(shù)據(jù)。
（五）分析證據(jù)，得出結(jié)論。
學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)的分析，分別得出結(jié)論：
a．物體受到的浮力大小與物體的密度、物體的重力無(wú)關(guān)；
b．物體受到的浮力大小與物體浸沒(méi)在液體里的深度無(wú)關(guān)；
c．物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)，液體密度越大，物體受到的浮力也越大；
d．物體受到的浮力大小與物體浸在液體里的體積（即物體排開(kāi)液體的體積）有關(guān)，物體排開(kāi)液體的體積越大，受到的浮力越大。
�。┙涣髋c評(píng)價(jià)。
每個(gè)小組輪流匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果，經(jīng)過(guò)認(rèn)定后，匯總為：浮力的大小與液體的密度、物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與物體的重力、物體的密度、物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。液體的密度越大，物體排開(kāi)液體的體積越大，受到的浮力越大。
由此可以分析木球從水底浮至水面的過(guò)程中浮力大小的變化。
�。ㄆ撸┰賱�(chuàng)情景，再次設(shè)問(wèn)。
教師給出一個(gè)不規(guī)則的石塊，系上細(xì)線(xiàn)后讓石塊浸沒(méi)在水中，并設(shè)問(wèn)：這個(gè)石塊現(xiàn)在所受的浮力具體有多大呢？
我們已探究出浮力大小和液體密度、排開(kāi)液體體積有關(guān)，那么三者有沒(méi)有確定的數(shù)量關(guān)系呢？
引導(dǎo)學(xué)生用彈簧秤吊著體積不同的金屬塊，浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢杯里，用空杯盛接從溢杯里被金屬排出的水，觀察金屬塊漸入水中直至浸沒(méi)時(shí)彈簧秤讀數(shù)及空杯中水量的變化。
讓學(xué)生分析、比較后得出結(jié)論：浮力大——排開(kāi)水多；浮力小——排開(kāi)水少。 教師接著提出問(wèn)題：浮力大小和排開(kāi)的水的多少是否有必然聯(lián)系？從而引導(dǎo)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)去進(jìn)一步探究物體排開(kāi)液重和所受浮力之間的關(guān)系。
學(xué)生在親手用彈簧秤測(cè)得被物體排開(kāi)的水重后，驚奇地發(fā)現(xiàn)浸在液體里的物體所受的浮力，竟和排開(kāi)的水重正好相等，從而探究出阿基米德原理：“浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開(kāi)液體的`重力”。接著教師再引導(dǎo)學(xué)生討論如何去計(jì)算石塊及船所受到的浮力。
在上述的過(guò)程中，以教師的演示為引子，創(chuàng)設(shè)出一個(gè)個(gè)問(wèn)題情景，引起學(xué)生的注意，并在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究設(shè)計(jì)，而在探究過(guò)程中，也以問(wèn)題的形式逼迫學(xué)生思考，從而使學(xué)生在探究能主動(dòng)探索，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的同時(shí)，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，并體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，感悟科學(xué)家的科學(xué)思想和科學(xué)方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、探索精神和實(shí)踐能力。
又如焦耳定律的教學(xué)中：
�。◣煟┩瑢W(xué)們都知道，白熾燈、電爐、電飯鍋通電后會(huì)發(fā)熱，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和哪些物理量有關(guān)呢？
�。ㄉ┧伎己筇岢霾孪耄嚎赡芎蛯�(dǎo)體兩端電壓的大小、通過(guò)導(dǎo)體的電流的大小、導(dǎo)體的電阻大小、通電時(shí)間的長(zhǎng)短等有關(guān)系。
�。◣煟┢鋵�(shí)U、I、R三個(gè)量之間有一定的關(guān)系（純電阻）。我們只討論產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。請(qǐng)思考，如何設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證？
�。ㄉ┧伎挤椒ā�
�。◣煟┮龑�(dǎo)：既然這里要研究的Q與I、R、t可能有關(guān)，該用什么樣的科學(xué)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，才有可得出相應(yīng)有效結(jié)論？
（生）要進(jìn)行變量控制。
�。◣煟┰撊绾螌�(shí)現(xiàn)相應(yīng)變量控制？請(qǐng)你設(shè)計(jì)。
�。ㄉ┰O(shè)計(jì)一：用兩個(gè)阻值大小不同的定值電阻、電源、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)等，組成一個(gè)串聯(lián)電路，用溫度計(jì)測(cè)出通電后，阻值大小不同的兩個(gè)電阻的溫度，以溫度的大小變化來(lái)確定產(chǎn)生的熱量是否與電流大小相關(guān)。
�。◣煟┛隙ǚ椒ɑ菊_后，提出：測(cè)的溫度是否準(zhǔn)確？
�。ㄉǜ倪M(jìn)后）設(shè)計(jì)二：把電阻放在水中，用溫度計(jì)測(cè)出水的溫度大小。
（師）（繼續(xù)引導(dǎo)）若電阻放在水中，水是否會(huì)導(dǎo)電？電流表顯示的電流是否為每個(gè)電阻中的電流？你該用什么水？
（生）設(shè)計(jì)三：改為用純水。
（師）你能讓純水在較小電流時(shí)溫度發(fā)生很明顯的變化嗎？為什么？
（生）設(shè)計(jì)四：改為電阻絲放在比熱更小的液體（如煤油）中，當(dāng)電流通過(guò)后使煤油的溫度升高，測(cè)出溫度變化來(lái)研究熱量和電流之間的關(guān)系。
�。◣煟┑拇_，煤油的比熱較小，可使水的溫度發(fā)生比水更明顯的變化，可是這溫度變化是否真的明顯到能夠測(cè)出？若不明顯，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出有何影響？
�。ㄉ┰O(shè)計(jì)五：用煤油的體積變化反映熱量大小。
�。◣煟┠隳苊黠@看出煤油的體積變化嗎？畢竟溫度變化是不多的。
（生）此后學(xué)生雖經(jīng)思考，仍無(wú)辦法可施。
（師）是否記得老師在體現(xiàn)物體受到壓力時(shí)發(fā)生形變的實(shí)驗(yàn)？（用玻璃瓶裝水，擠壓后觀察細(xì)管中的水面上升情況）
�。ㄉ┰O(shè)計(jì)六：用“放大法”觀察體積變化。
通過(guò)上述情景創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生始終被問(wèn)題所困惑，逼迫學(xué)生思考如何改進(jìn)，直至最終設(shè)計(jì)出合理實(shí)驗(yàn)方案，也更加理解書(shū)本中采用這套裝置的原因。之后再讓學(xué)生進(jìn)行變量控制指導(dǎo)下的另外相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得出相應(yīng)的結(jié)論。需要注意的是，在探究教學(xué)中，具有一定難度的問(wèn)題材料，實(shí)質(zhì)上是為學(xué)生提供一個(gè)極佳的“憤悱情景”。因此，在探究教學(xué)中，應(yīng)側(cè)重于“怎么辦”型和“怎么樣”型的問(wèn)題。有時(shí)為了激發(fā)學(xué)生進(jìn)行有目的的探究，教師要把“是什么”型和“為什么”型的簡(jiǎn)單問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化。課堂教學(xué)中探究性問(wèn)題創(chuàng)設(shè)的有效性，將直接影響課堂教學(xué)的有效性。為保證課堂教學(xué)中探究性問(wèn)題創(chuàng)設(shè)的有效性。
參考文獻(xiàn)：
[1]彭前程：《創(chuàng)新實(shí)踐探索》物理教師20024
[2]李友興：《關(guān)于問(wèn)題情境與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)》物理教師20024
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