學生學習知識的過程與科學家認識自然的過程有著很多相似之處,他們獲取的知識就是科學家對未知問題的探究,也是需要深層次加工的。傳統教育關注的是教授給了學生“多少知識”,現代教育則關注的是“通過什么途徑和方法使學生獲得知識”。因此,問題的提出和情境的創設就是現代教育與傳統教育最根本的區別。

鏈式問題教學是教師根據問題創設情境的一種教學模式,即根據學生認知狀態結合教學內容設計一系列逐漸遞進、環環相扣的問題串,啟發、引導學生積極投入課堂探究活動,幫助學生建構概念,生成新知,提升能力,培育學科素養。

一、鏈式問題教學設計原則

1.源于具體的物理情境,突出情境性

在物理教學過程中,教師應盡可能地從學生熟悉的生活實例、熱點科技話題入手,為學生提供豐富的感性知識,降低學生學習物理的難度。教學理論和實踐證明,合理的問題情境能夠使教學同步,還能夠使師生產生情感共鳴。

2.以最近發展區理論為指導,倡導合作學習

蘇聯心理學家維果斯基的最近發展區理論表明:有效的教學應該引導學生的知識和能力向更高層次發展。合作學習過程中,學習者先通過自己的方式正確理解事物,再通過合作共享、思維碰撞使理解更加深刻與全面。因此,教師在教學中應積極倡導合作學習,激發學生的學習潛能。

二、鏈式問題教學案例分析

平拋運動是學生首次運用“運動合成與分解”方法解決曲線運動問題的,教師要根據實際情境建構模型,引導學生探究平拋運動規律。

情境問題一:展示飛機投彈視頻(炮彈總在飛機正下方)。

設問:炮彈是直線運動還是曲線運動(讓學生互相討論)。

設計意圖:視頻演示非常直觀,能夠激發學生的學習興趣。

情境問題二:在小組討論的基礎上,教師進行歸納、總結,得出平拋運動的概念。

設問:平拋運動的軌跡是曲線還是直線?

設計意圖:通過概念,讓學生體會物理學科的嚴謹性,初步形成物理觀念。

情境問題三:用平拋運動演示儀進行演示。

設問:如何研究平拋運動?

設計意圖:提出的問題源于學生已有的運動合成與分解知識基礎,理論聯系實際,學生從中能夠充分了解物理學習的重要性。

情境問題四:回顧運動合成與分解知識。

設問:平拋運動該如何分解?

設計意圖:提出的問題具有一定的啟迪性、挑戰性,大部分學生能夠理解“平拋運動可以分解為水平和豎直兩個方向的直線運動”這一知識點。

情境問題五:學生思考討論后,教師進行歸納。

設問:如何設計實驗?

設計意圖:讓學生聯系高一上學期常用的頻閃攝影技術,結合課堂實驗條件,討論、形成實驗基本思路。

情境問題六:小組討論、分享交流后提出實驗方案,并進行實驗 “兩個小球同時從同一高度分別作平拋運動和自由落體運動,拍攝頻閃照片”。

設問:觀察頻閃照片,你從中發現了什么?

設計意圖:實驗操作能夠培養學生的動手能力,數據分析能夠培養學生數理分析能力,“勻速直線運動和自由落體運動規律”的實驗能夠提升學生的科學探究水平。通過實驗有效地增強了學生的學習興趣,培養了學生的綜合能力。

情境問題七:探究“水平方向做勻速直線運動,豎直方向自由落體運動”的規律。

設問:從理論上能否解釋為什么物體在平拋運動水平方向做勻速直線運動,豎直方向做自由落體運動?

設計意圖:學生經過思考、探討、實驗得出結論,充分體會了成功的愉悅,學習情緒十分高漲。

情境問題八:平拋運動是什么運動?通過數學推理得出拋物線方程。

設計意圖:讓學生體會數學在物理研究中的重要作用,感受數理之美。

情境問題九:在學生討論的基礎上,教師總結歸納“平拋運動是勻變速(勻加速)曲線運動”。

設問:什么是勻變速(勻加速)運動?什么是曲線運動?

設計意圖:讓學生對平拋運動產生系統的、深刻的認識,在已有“曲線運動的條件和牛頓第二定律”知識的基礎上能夠學以致用。

上述案例以鏈式問題為主線,對增強學生的動手實踐、實驗,動腦推理思考的能力,培養學生的物理觀念,促進學生物理思維的形成有很大的幫助。通過“問題—猜想—實驗設計及探究—數據分析—對比”探究實驗,極大地提升了學生的科學探究興趣和動手實踐能力;借助數理推導,培養了學生應用數學解決物理問題的能力,調動了學生學習物理的積極性,培育了學生的物理學科素養,對落實物理課程育人目標有很大的作用。

作者單位 陜西省西安市第八十五中學

責任編輯:張 言