创设问题情境(值得一读).doc

创设问题情境  优化实验教学
涟水中学    吴德虎
随着素质教育的不断深化，传统的实验教学愈益显示出其弊端，主要表现有：只注重实验的数量，不注重实验的质量；只重视获得实验结论，不重视展示实验过程；只重视实验的演示，忽视实验过程中的问题设置；学生实验只注重具体操作的训练，不注重实验习惯的养成；“照方抓药”的验证性实验多，探索、设计性实验少等。实验教学中由于长期存在上述问题，操作机械、内容单调无新意，使多数学生感到“实验只是看看热闹，过过场”，领悟不到实验的真正魅力，更起不到实验教学激发和强化学生探究动机，教给学生科学的研究方法，养成良好的思维习惯的特有功能。因此，物理实验教学应以过程为主线，以问题为导向，力求实验与思维的有机结合，使学生始终处于不断探索的情境之中。实践证明，创设问题情境，激发探究动机是优化实验教学的一条有效途径。
1  创设问题情境，展现实验设计思想
对于课本上大量的演示实验和学生实验，我们不能采取简单的“拿来主义”，照方抓药，机械操作，而应该通过创设问题情境，展现实验的设计思想。如：“应该怎样设计？”“为什么这样设计？”“你有没有更好的设计思想？”等，有意识地创造一种探索的氛围，使实验过程成为师生共同参与的“亚研究”过程，以此来渗透物理思想，启迪学生科学的研究方法。例如，测定电源电动势和内电阻的方法很多，在做好“测定电源电动势和内电阻”的学生实验之后，可建议学生设计新的实验方案并提出如下问题让学生思考：本实验用到的测量电表有两种，能不能只用一种电表呢？需要哪些配套器材？请你设计电路图，简述基本原理和步骤。再如，完成单量程电压表和电流表的改装后，可让学生思考双量程电表的设计方案：实验室中有0-3V-15V的双量程电压表和0-0.6A-3A的双量程电流表，外部只有三个接线柱，你知道它们内部的电路吗？如果要你设计呢？请提出你的方案来。学生可能会设计出各种各样的方案，然后教师可引导学生广泛交流与讨论，进一步思考哪些方案是科学合理、切实可行的？哪些方案存在缺陷需要改进的？鼓励学生开动脑筋大胆设想，积极主动地参与实验设计过程，充分展示实验的设计思想。
2  创设问题情境，拓展实验教学内容
教材为我们提供的学生实验方案往往着眼于单层次、单侧面的实验内容，因而有着较大的局限性和单调性。为此，我们有必要对实验内容进行适当的拓展和补充，积极创设问题情境，尽量让学生能多层次、全方位地认识物理学原理。例如，在做“测量凸透镜的焦距”这一光学实验时，按照教材提供的器材和方法，学生很快便完成了实验，于是有的学生开始好奇地摆弄起器材来，这时，教师不宜呵斥制止，而应抓住学生的这种好奇心理，因势利导，创设问题情境，拓展实验的教学内容。可提出以下问题引导学生探究：⑴蜡烛成像在光屏上后，把透镜的一部分遮住，光屏上的像会怎样变化？⑵上下左右移动蜡烛（物距不变），观察实像移动的方向；前后移动蜡烛，改变物距，观察光屏上所成的实像又将怎样移动？（相应像距的变化）⑶实像能用眼睛直接观察到吗？试试看！⑷简单的望远镜和显微镜是用两个焦距不同的凸透镜做成的，请将手头的凸透镜组合后试着观察一下。⑸近视镜片是凹透镜，请试着用眼镜片观察一下凹透镜成的虚像。⑹你在实验中有什么意外发现吗？以上问题的提出，激起了学生强烈的探求欲望，拓展的实验，不仅开阔了学生眼界，还加深了他们对教学内容的理解，使单一型的实验课别开生面，余味无穷：下课铃响了，学生才恋恋不舍地离开实验室。
3  创设问题情境，优化实验演示过程
传统的演示实验教学只让学生看看教师的表演，先是“教师做，学生看”，后是“教师讲，学生听”，而忽视了学生主体的思维动机的激发，未能起到应有的演示效果。因此，在实验中要创设问题情境，优化实验的演示过程。例如，引入《力的分解》一课时，可创设这样的问题情境：用细线系住一重锤，留出两个线端，老师问：“用一根线提与用两根线提相比，哪一种情况线更容易断？”学生会不假思索地回答：“用一根线提！”老师不动声色地用一根线颤颤巍巍地提起了重物，故意举得高一些，学生的心跟着悬了起来，而接下来用两根线稳稳地提起重物的时候，学生的心放了下来，脸上露出轻松的表情，以至于老师不断增大两根线之间的夹角这样一个细节动作，学生毫无防备，突然间线断了！学生异口同声地发出了“啊！”的惊讶声。思维自疑问和惊奇开始（亚里士多德语），这时可不失时机地提出如下问题：“怎么两根线提反而断了呢？一开始就断吗？什么时候开始断？为什么会断？”学生产生了强烈的思维冲突，进入了愤悱状态，为进一步学习新知识蓄足了气势。再如，引入《闭合电路的欧姆定律》一课时，可安排这样一组实验创设问题情境：⑴用伏特表直接测量两个不同电源两极间的电压，分别测得1.5V和6V；⑵让一小灯泡与“1.5V”电源相连，请同学们注意灯的亮度——学生回答：“很亮！”⑶现在请同学们猜想，如果让小灯泡与“6V”的电源相连，会出现什么情况？学生猜想：“小灯泡会被烧毁”或“小灯泡不会被烧毁，但要比前面一次亮得多”⑷演示结果，小灯泡的亮度比前面一次暗得多，学生大感意外，同样进入了愤悱状态。这时，教师可顺势导入新课“为什么会出现这种情况呢？要解决这个疑问，先要学习电学中一个非常重要的规律——闭合电路的欧姆定律。”
4  创设问题情境，加大实验分析力度
物理实验的演示不但要演示具体操作，指导学生观察，更要对实验现象进行深入细致的分析。许多教师急于用实验现象、实验事实建立概念与归纳规律，而忽视了对实验现象本质属性的分析，导致概念的建立和规律的得出较为生硬，实验教学效果不理想。因此，演示实验过程中，教师不要忙于下结论，而应不失时机地利用观察到的现象，创设问题情境，加大对实验的分析力度，激活学生的思维。例如，在研究落体运动时，可围绕物体下落快慢与所受重力无关这一难点设计如下一组实验。实验1：铁片（或钱币）与小纸片从同一高度同时下落，可看到铁片下落得快；（由于“重的物体下落快”这一生活经验存在于大多数同学的头脑中，因此安排实验1，让学生观察到“重的物体下落快”的现象，暴露学生原有的错误观点，欲扬先抑。）实验2：将小纸片揉成纸团再与铁片从同一高度同时下落，可看到两者几乎同时落地；（师：小纸片揉成纸团后，重量变吗？生：不变！师：那为什么纸片揉成纸团后就下落得快了呢？投石激波。）实验3：大纸片与小纸片揉成的纸团从同一高度同时下落，可看到轻的小纸团下落得快；（咦，怎么轻的物体下落反而快了呢？！学生惊讶不已。通过强烈的对比，激发起了学生探究的动机，促使学生积极地思考，从而主动跳出“物体下落快慢与重力相关”的思维怪圈，去分析现象背后的本质——空气阻力的影响。再通过对空气阻力的分析，让学生意识到正是空气阻力的影响使得落体运动变得异常复杂，一时难以看清问题的本质，从而启发学生从简单入手，抓住主要因素重力，忽略、排除次要因素空气阻力，进而引出实验4。）实验4：钱毛管实验，可以看到在真空环境下，钱币和羽毛同时落地。（使学生建立起“忽略空气阻力时，同一地点任何物体下落快慢都相同”的观点。）上述演示实验各具目的、有机结合：实验1创设情境、引出错误，实验2提出问题、引起思考，实验3强烈对比、激活思维，深入分析、揭示本质，实验4解决问题、得出结论，一环紧扣一环，层层深入，把学生由对现象的感性认识逐步引向对本质的理性认识。
物理实验教学，是物理学科实施素质教育的重要途径，积极创设问题情境，展现实验的设计思想，拓展实验的教学内容，优化实验的演示过程，加大实验的分析力度，就能根本提高实验的教学质量，发挥实验教学在素质教育中的潜能和作用。