浅谈物理教学中问题情境的创设

浅谈物理教学中问题情境的创设

一、有效创设“问题情境”在教学中的作用 1、激发学生积极的学习动机

学习动机是学生在学习过程中内心深处的一种需求，建构主义的学习理论认为，学生的学习不是教师向学生传递知识的过程，而是学生自己主动建构知识的过程。这种建构不可能由他人代替，而在于学生自己通过新、旧知识经验之间的矛盾相互作用，导致心理失衡，会采用同化或顺应的方式获得认知平衡，调整自己的知识结构，这种摆脱认知矛盾求得解放的需求就成为学生学习的动机。在教学过程中，创设问题情境，能激发学生积极的学习动机，调动学生的认知内驱力，促进学生主动建构正确的认知结构，更好提高教学的效率。 2、激活学生思维

古人云：“学起于思，思源于疑”，思维过程就是从问题情境中发现问题、解决问题的过程。培养学生科学的思维能力是物理教学的重要目标。在教材内容与学生的原有认知结构之间设计一种矛盾问题，从而把学生引入一种与问题有关的情境之中。问题情境的创设不仅在于提出问题，更重要的是根据学生现有认知水平设置新问题，使之与学生原有的知识经验产生激烈的问题情境，从而使学生萌生解决问题的欲望。学生一旦有了解决问题的渴望，就能促使他们自觉去思考。

对学生的质疑，教者应通过鼓励，让学生从“怕问”到“敢问”，通过引导，使学生逐步做到善于提问。学贵有疑，疑才有思。从“敢问”到“善问”，是一个质的飞跃过程。教者要教给学生提问的方法，认真研究学生的思路，提高发问的质量。课堂教学中应鼓励学生在自主学习的基础上质疑，激励学生对重点、难点深思，引导学生回顾小结知识作反思。要善于发现、捕捉好的矛盾问题，创设学生的问题情境，激起他们的求知欲和好奇心，有利于调动学生的情感、激活学生思维。 3、优化物理课堂教学

学生在学习物理新知识之前，头脑中已经具有形形色色的原有认知结构。在学习新知识时，他们总是试图以这种原有的认知结构来同化对新知识的理解。当遇到不能解释的新现象时，就会出现了疑问。学生有疑问，才会进一步主动思考探索，才能有所需求，有所体验。在物理课堂教学中抓住最佳时机，以学生现有的知识水平为基础，提出合适又富于启发性的问题。引导学生在“问题情境”下交流讨论，鼓励学生大胆猜想、参与探究过程，满足了学生的强烈的表现欲，当问题得到解决后，内心愉悦感、成功感、自信心大大增强，逐渐形成对物理学习浓厚的兴趣。“问题情境”的有效性在于能立足学生的学情，紧紧围绕教学目标的实施有序展开，能进一步启发指导学生自主学习，从而优化物理课堂教学，达到事半功倍的教学效果。 二、物理教学中有效创设“问题情境”的策略

1、在物理实验活动中创设

物理是一门一实验为基础的自然科学，实验是设计问题情境的重要途径。物理实验所展示直观的现象能有效激起问题的新形成。利用物理实验现象设计问题情境，引导学生通过对现象的观察、交流讨论和分析获得的感性信息去思考新问题，从而揭示物理现象的本质，探究出正确的物理规律。

根据实验内容有效设计问题时,应研究该实验应让学生掌握哪些有关的实验基本知识和技能?实验所涉及的操作技能如何实施得更有效?实验过程设计得是否合理?结合哪些内容可以培养学生的情感和态度?哪些内容可进行实验思想方法的教育?提出的实验要求是否符合学生的实际,怎样才能让其获得成功体验? 如在测定小灯泡的功率实验结束时,学生对灯泡的亮度改变颇感兴趣,可自然地让学生参与以下活动:通过本实验,假如请你设计一只简单又比较安全的调光灯,灯泡的铭牌2.5V 1W 、电源电压6V已知,你准备再选哪些器材进行设计? 这样的问题源于教材又高于教材，开拓了学生的实验思维。 2、在前概念与科学概念的矛盾中创设

前概念是指学生在没有接受正式的物理教学之前，对日常生活现象所形成的经验性概念。由于初中生的知识经验有限，辨证思维不发达，看不到事物的本质特征，往往形成一些错误的前概念。这些错误的前概念对形成正确的科学概念会产生负迁移。问题由此产生比如，

是不是物体只有在力的作用下，物体才能运动，没有力，物体就不能运动？又如，关于浮力的知识，学生从日常生活中看到乒乓球、木块、泡沫等物体在水中上浮，从而认识到上浮的物体受到浮力，在水中下沉的石头、铁块是不是就不受浮力。再如，关于做功的概念，物理学上做功包括两个必要的因素，和日常生活中的做工、劳动是不同的，一个人提着一桶水在水平地面上行走，学生认为他在用力劳动就可以认为做了功吗？所以，在物理教学过程中，通过创设问题情境，揭示学生的日常概念与科学概念之间的差异和矛盾，可以很容易创设学习的问题情境。

如，在“探究两灯泡串联电路电流的规律”时，同学们的前概念是闭合开关，灯泡越靠近电池正极的电流越大，越到负极越小，学生分组实验，用电流表分别测出各处的电流大小，然后在表格中记录一次数据后发现电流相等，与学生的前概念有冲突，激发学生的质疑欲。有小组提出，一次实验存在偶然性，下一步应该怎样做？学生小组交流讨论，应换用不同规格的小灯泡，再多次测出几组电流值，比较数据，得出正确的结论。在学生主动参与实验探究过程中，通过问题冲突的提出和解决，促进学生知识正迁移，以激励性的语言给学生作出发展性的评价，使学生思维更加活跃、潜能充分发挥，逐步将知识转化为能力。

3、在学生猜想与实验的过程中创设

课堂教学应注重以学生为本，教师是课堂的组织者和引导者，营造自由宽松民主的氛围，让学习成为学生自主构建知识的探究过程。教师可通过创设探究性实验情境，预先让学生尝试作出猜想，然后在学生面前呈现出日常生活中不可经验到的或意想不到的新现象，促使学生用原有的认知结构去同化、解释这些新现象，往往感到困惑、迷惘，进而创设问题情境，使学生产生强烈的探究欲望。

如，在探究影响浮力大小的因素的实验中，学生猜想浮力大小可能与物体的质量、密度、浸没在液体中的深度有关，学生分组实验1：将金属圆柱体挂在弹簧测力计下，逐渐浸入水中，观察浸没前弹簧秤示数的变化。学生分组实验2：再将圆柱体浸没在不同深度，观察观察浸没后弹簧秤示数的变化；学生分组实验3：用弹簧测力计分别挂起相同体积的铁块和铜块，浸没水中，要求学生观察弹簧测力计读数的变化，测出它们受到水的浮力大小，进行比较，得出正确结论。通过以上自主实验现象，学生改变原有认知结构，形成正确的认识：在水中下沉的铁块与铜块也受到浮力，它们的质量和密度都不一样，可浮力却是一样的；浮力大小与物体的质量、密度、浸没在液体中的深度无关。引导学生参与各种问题的交流讨论，既能发表自己的见解，又能倾听他人的意见，彼此思维碰撞获得感悟体验，从而更快乐，充满自信去参与物理学习。

4、在理论与实际的矛盾中创设

布鲁纳认为在教学过程中教师应积极创设矛盾问题，让学生面临某个迫切需要解决的问题，引起学生思考，从而激起探求知识的强烈动机。物理理论中的公式、定理、定律往往都有一定的适用条件。让学生经历知识的产生、发展、形成过程，更能深刻理解物理理论的适用条件。如伽利略斜面实验有力地否定了亚里士多德的错误观点“力是维持物体运动状态的原因”，从而深刻理解牛顿第一定律的适用条件是物体不受外力作用，但在具体的实际生活中受平衡力作用。再如，使用滑轮组拉力是总重的几分之一，适用条件是在不计绳与滑轮之间的摩擦。学生在物理学习中，由于对公式、定理、定律没有一个完整的认识，不了解它们的内涵和外延，没有掌握它们的适用条件，所以在应用过程中，经常会遇到理论知识与实际情况不相符的情况，在教学过程中恰恰可以利用这一矛盾,创设学生的问题情境。

如，阿基米德曾说过“只要给我一个支点，我就能撬动地球！”，组织学生进行讨论，能否实现？提供信息：地球质量约为6×1024kg，人产生的推力约600N，让学生根据杠杆的平衡条件，计算得到动力臂与阻力臂之比为1023:1，能找到这么长的杠杆吗？这么长的杠杆支点能找到吗？学生终于悟出这只是想象中的一个实验，理论需要实践来检验。

5、以自然现象、生活科技应用、新信息为背景创设

物理学是一门自然科学。大自然的运动变化，形成了千姿百态的风光景物，给人以赏心悦目的审美享受。如“雨后彩虹”、“海市蜃

楼”、“霜、雾、露、雪”等物理现象以其变化无穷的形式美，给人以美的启迪，激发探究物理奥秘的兴趣。这些自然现象给学生带来了很多好奇的问题。如雨后彩虹是怎样形成的？

物理强调“从生活走向物理，从物理走向社会”。只有理论联系实际，即用所学知识去解决一些实际问题，才可真正学懂、学通知识。如让学生学习了“物态变化”后解释为什么“下雪不冷化雪冷”？在学完“家庭电路”一节后，让学生自己动手安装节能灯和插座，提出它们之间是什么连接？为什么要这样？当学生操作成功时感到“物理即生活，生活即物理”，心里一定会感到物理在生活科技中很有用。 科学技术是第一生产力，科学技术对促进社会的发展作用极大。在物理教学中，创设一些以科技知识应用为背景的问题，能培养学生运用已学知识和方法解决实际问题的能力。在学习“机械能与内能”这一章时，可以创设如下的问题情境：利用多媒体播放“神舟”十号载人飞船上天画面吸引学生，从而引出问题：“火箭是如何发射升空的？” 由此导入新课。贴近生活和科技的例子可以激发学生参与科技活动的热情。

在创设以新信息为背景的问题情景时，要求问题中提供较多的信息，新信息包括新知识、新方法、新情景，通过解答新信息问题，培养学生收集信息、提取信息、处理信息、转换信息、运用信息解决新问题的能力。例如：在学到超导体应用时，可引导学生到网上去搜索相关信息。我国上海已完成世界上第一条商业磁悬浮列车的应用开发，

投入运行，可通过视频的形式介绍给学生，其工作原理是什么，引导学生思考。

6、在新旧知识的比较中创设

“温故而知新”，寻求与旧知识的联系作为新知识的迁移点，在在新旧知识的结合点上产生的问题，最能激发学生的问题情境，促进学生有目的地积极探讨。在学习新知识和面对新问题时，学生往往可以基于旧知识，依据他们原有的认知能力对新问题加以解释或提出猜想假设。由于学生旧认知结构的不足，会导致学生的预想与新的现实问题不相符合，从而产生问题，激发学习的动力。

如，在“伏安法测小灯泡的电阻”实验中，学生测出几组电压和电流值，画出I—U图像，发现不是一条经过原点的直线，而旧知识“伏安法测定值的电阻”实验，I—U图像是一条经过原点的直线，上述现象原因是什么？学生通过新旧知识的比较联系，造成了学生问题情境，用原有的认知结构无法解决实验得出的结果，使学生感到好奇并渴望求解，学生产生了进一步学习的兴趣，有利于学生进入最佳的学习状态，提高教学的实效性。因此教学设计实验情境时应使学生在新旧知识结构中产生冲突，提出疑问、激发学生思考，促使学生的思维从疑问开始，在联想和想象中活跃，在获得正确答案中发展，最后新知识在具体实验验证过程及结果中内化，从而完成一个深层次的认识。 7．在学生合作学习交流讨论中创设

通过学生小组交流讨论，不断对所学知识概念进行质疑，找到自己的认知差距，平衡问题情境，产生思维共振和情感共鸣，促进新知识概念在认知体系中的建立和深化。对于每个学生来说,由于其对问题认知的深度和广度不同，对事物的理解都会受自身条件、认知水平的局限，都会受原有知识背景的影响。因此，对同一问题的认知往往会因人而异，有的较全面，有的较片面，有的较深刻，有的则完全错误。这样，在合作学习中,学习者之间就会产生不同观点的对立、碰撞，从而创设学习的问题情境。

如，在受力分析教学时，设计了问题“从手上掷出去的实心球，在空中飞行时，受哪些力作用？”学生分小组讨论，有小组分析除受重力作用外，还受到一个向前的推力，学生脑子里有“物体向前运动就必须要受到向前的力的作用”这样一个相异构想，根据学生这种相异构想，教师可启发学生，“既然受到向前的推力，而有力就必须有施力物体，那么这个推力的施力物体是什么？”采用“将错就错”策略激化的思维矛盾，通过引导性问题让学生错下去，将矛盾逐步深化，当学生发现从原概念出发经过正确的推理得出的结论是错误的，从而达成创设问题情境的目的，激起了学生强烈的探究和解决冲突的欲望，最后致使学生放弃原有错误的概念，接受正确的科学概念。 总之，在物理教学中通过创设有效的问题情境，调动学生学习的积极性，激发学生的探求知识热情，使学生感受到获得成功的喜悦，同时又将抽象的物理问题具体化，深奥的道理形象化，枯燥的知识趣

味化，从而提高学生发现问题和探究问题的能力，更好地促进学生对物理概念的正确理解、构建科学的物理知识体系，培养学生科学的物理素养，使新课标的三维目标“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”达到和谐的统一，极大地提高新时期物理课堂教学的实效性。

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