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提升物理課堂的思維品質(zhì)論文
一、引言
隨著新課程改革的實施，課堂中，民主、和諧的師生關(guān)系開始形成，教與學(xué)的方式都在悄悄地發(fā)生改變。在課堂教學(xué)中，師生的互動更加頻繁，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中的“靈感”閃現(xiàn)和教師創(chuàng)造性的實踐活動交相輝映。初中物理課堂也是如此，情景創(chuàng)設(shè)、問題引導(dǎo)、動手體驗、實驗探究等活動成為架構(gòu)物理課堂教學(xué)的主體，改變了過去教師一講到底的授課方式，課堂氣氛越來越活躍。但是，也出現(xiàn)了“一問到底”的“偽自主”課堂。
“學(xué)起于思，思源于疑�！睂W(xué)生的思維過程往往從問題開始，而課堂教學(xué)是師生不斷提出問題、分析問題、討論問題，并解決問題的主動建構(gòu)過程，課堂是以“問題”為核心的師生多邊活動形態(tài)。但是，“一問到底”的課堂往往有以下通病：一是提問過于簡單，沒有思考價值，學(xué)生的思維得不到訓(xùn)練;二是問題的設(shè)計缺乏新意，激不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，長此以往，學(xué)生就會對問題產(chǎn)生麻木、厭煩情緒;三是問題設(shè)置過大，內(nèi)容空泛、針對性差，造成學(xué)生思維的障礙;四是提問對象過于集中，只顧優(yōu)生，忽略學(xué)困生，很容易挫傷學(xué)困生的積極性;五是教師發(fā)問后，還沒有給學(xué)生足夠的思考時間就要求立刻作答，等等。一些膚淺、平庸的問題以及草率、簡單的問題呈現(xiàn)方式，可置學(xué)生于被動地位，抑制學(xué)生的思維活動，與新課程理念下的課堂教學(xué)目標背道而馳。所以，在課堂教學(xué)中，問題不在于多，而在于問題能不能喚醒學(xué)生的記憶，能不能激發(fā)學(xué)生思維，能不能架構(gòu)一堂流暢、生動的物理課。上一堂熱鬧、有趣，且思維活動深刻的物理課，不但需要教師具備高超的教學(xué)技藝，而且教師要有較深厚的學(xué)科素養(yǎng)。筆者結(jié)合自己的教學(xué)實踐，與同行交流如何在課堂上發(fā)問，引導(dǎo)學(xué)生開展深刻的思維活動。
二、用“問題”架構(gòu)課堂教學(xué)
問題的設(shè)計要注意邏輯性，對一堂課而言，教材已經(jīng)給教學(xué)活動安排了知識與能力傳授的邏輯關(guān)系，但是教師在教學(xué)實踐過程中，不能簡單地將教材的標題轉(zhuǎn)化為“問題”來設(shè)計教案。問題最好源于學(xué)生的生活，從貼近學(xué)生生活的環(huán)境中去發(fā)現(xiàn)問題。同時，前后問題的設(shè)計，要順應(yīng)學(xué)生的思維習(xí)慣，滿足他們的好奇心。如《光的直線傳播》教學(xué)中，筆者就設(shè)計了三個系列化問題，展開四十五分鐘的教學(xué)活動。
問題1： 光是如何傳播的？
教師用數(shù)碼相機拍照，然后拿掉鏡頭，用錫箔紙包裹相機，在鏡頭的接口處用細針戳一個小孔，用這架沒有鏡頭的相機拍照。學(xué)生驚訝地發(fā)現(xiàn)，沒有鏡頭的相機也能拍照。教師提出問題：“小孔”究竟能不能成像？給學(xué)生分組，動手做一做小孔成像盒。
在學(xué)生充分體驗后，教師提問：小孔成像的原因是什么？為什么小孔成的像是倒立的？通過討論，學(xué)生就得出了結(jié)論：小孔成像是因為光的直線傳播所產(chǎn)生的現(xiàn)象（如圖1所示）。教師打出一束激光，用噴霧器沿激光光路噴水霧，學(xué)生會看到激光束在空氣中筆直向前傳播。
學(xué)生再用桌上提供的器材，探究光在固體（果凍）、液體（清水中滴幾滴牛奶）中是否也是沿直線傳播的。在學(xué)生通過探究對結(jié)果確信無疑后，教師提出下一個問題，引導(dǎo)學(xué)生開展更深刻的思維活動。
問題2： 光真的是沿直線傳播的嗎？
我們眼睛看到的激光束確確實實沿直線傳播，眼見的現(xiàn)象是否可靠呢？引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一個實驗，探究光線的傳播究竟是否是沿直線傳播的。因為教科書上沒有這個探究活動，所以設(shè)計這項活動，可以讓學(xué)生經(jīng)歷一個“真探究”的過程。
用數(shù)學(xué)的直線類比光線，初二學(xué)生知道“兩點可以確定一條直線”;在生活中，有俗語“三點成一線”，可用來啟發(fā)學(xué)生的思維活動。
通過師生互動，形成了探究方案。在三四塊硬紙板中間戳一個小孔，把紙板隨機地放在激光束的光路上，讓激光束分別穿過小孔。再用棉線從每塊紙板的小孔中穿過，請學(xué)生用力拉棉線的兩頭，發(fā)現(xiàn)不同位置上的紙板的小孔在一條直線上。如圖2所示，通過“轉(zhuǎn)換”的方式，證明了光是沿直線傳播的，加深了學(xué)生對探究結(jié)論的認知，這時教師再拋出一個問題。
問題3： 光線是不是始終沿直線傳播的？
這個問題的設(shè)計，激發(fā)了學(xué)生的批判性思維活動，學(xué)生對自己剛才的探究活動提出質(zhì)疑。可以讓學(xué)生猜想、討論、交流。教師與學(xué)生代表合作演示一個“燒烤光線”實驗，隨機選擇激光束的某個位置，用酒精燈對“光線”進行加熱，可觀察到激光束打到墻壁上的光斑在不停地晃動，讓學(xué)生分析其中的原因。光斑晃動是被“燒烤”的光線周邊的空氣受熱膨脹，造成空氣分布不均所致。（如圖3所示）
再讓學(xué)生觀察，在激光束光路上放一塊三棱鏡或者玻璃磚后的情景，觀察激光束斜射入水中的光路變化情景，觀察激光在濃度不均勻的糖水中傳播的情景，如圖4、5所示。從而得出：光在同種均勻介質(zhì)中才是沿直線傳播的。
解決了這三個問題，接下來的學(xué)習(xí)內(nèi)容，比如光源、光能、光速等，完全可以放手給學(xué)生自學(xué)。一堂精彩的課不在于問題有多少，而在于問題質(zhì)量有多高。提高問題的質(zhì)量，就要理清教學(xué)的重點，要善于在重點內(nèi)容呈現(xiàn)時精心設(shè)問，無需在細枝末節(jié)處嗦發(fā)問，問題設(shè)計應(yīng)該是少而精、精又深。
三、用“問題”過渡教學(xué)環(huán)節(jié)
用設(shè)問來過渡教學(xué)環(huán)節(jié)是教師慣用的方法，但是在很多課堂中，問題設(shè)計缺乏啟發(fā)性，有的問題直奔主題，沒有好好研究上下兩個環(huán)節(jié)之間的邏輯關(guān)系，結(jié)果使得學(xué)生接受的知識成“碎片化”，思維出現(xiàn)中斷。所以，課堂教學(xué)的有效性不但要體現(xiàn)在每一教學(xué)環(huán)節(jié)精心設(shè)計上，也要研究上下環(huán)節(jié)之間的巧妙銜接。如《磁體與磁場》一節(jié)的教學(xué)，怎么從形象地認識磁體過渡到抽象地理解磁場，一直是教學(xué)的難點。其實，運用“二力平衡”的知識作為橋梁，設(shè)計一串問題，就能自然地實現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的過渡，同時對培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性帶來積極的影響。 如圖6所示，教師把一枚小磁針放在條形磁鐵旁邊，發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動。
師問：同學(xué)們，你們看到什么情景？
生答：條形磁鐵旁邊的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動。
師問：小磁針為什么會轉(zhuǎn)動呀？
生答：受到力的作用。
師問：小磁針為什么最后又靜止了呀？
生答：小磁針此時受到的力是平衡力。
教師改變小磁針的擺放位置，讓學(xué)生觀察小磁針受力方向。如圖7所示，分別畫出小磁針兩極受到的力的示意圖。
師問：小磁針在條形磁鐵周圍各處受力方向是否相同？
生答：不同。
師問：小磁針所受力的施力物體沒有跟小磁針直接接觸，為什么也會對小磁針產(chǎn)生力的作用？
生答：？？
教師解釋：在磁體周圍存在一種看不見的物質(zhì)――“磁場”，磁極間相互作用就是靠磁場來傳遞的。從上面的探究也可以看到，磁場是有方向的，因為我們發(fā)現(xiàn)小磁針在不同位置受到條形磁體對它的作用力的方向是不同的。由于有了前面問題的引導(dǎo)，學(xué)生架構(gòu)“磁場”的概念，就水到渠成，同時也為高中乃至大學(xué)物理的學(xué)習(xí)，留下了一定的生成空間。
課堂教學(xué)的設(shè)問就像戲劇，有時一兩句唱詞展示春夏秋冬一個輪回，有時反反復(fù)復(fù)表演只是為了展示一個場景的人物活動，在什么時候可以用一串問題來組織教學(xué)呢？很顯然，應(yīng)該在學(xué)生思維突破的關(guān)鍵點上圍繞一個核心問題不斷地追問，問題一環(huán)扣一環(huán)，不但引發(fā)學(xué)生對已經(jīng)學(xué)過的知識進行回憶，對已有的經(jīng)驗進行梳理，而且引發(fā)學(xué)生對當(dāng)前問題的高度關(guān)注，激發(fā)他們積極思維，這樣的教學(xué)張弛才能有度，學(xué)生學(xué)習(xí)情緒隨著教學(xué)的展開有起有落，他們才會有心靈深處的體驗。
四、用“問題”突破教學(xué)難點
教學(xué)難點的突破不是靠教師反復(fù)講解或者習(xí)題強化訓(xùn)練可以解決的，而是要靠學(xué)生的積極思維活動來實現(xiàn)。學(xué)生不管是建構(gòu)物理概念還是掌握物理規(guī)律，都需要親力親為的體驗和深刻的思維活動。所以，教師在化解學(xué)生學(xué)習(xí)難點時，更應(yīng)該重視問題的設(shè)計和呈現(xiàn)問題的方法。在《浮力》一節(jié)中，講授“阿基米德原理”時，教師總喜歡用現(xiàn)成的教具，演示給學(xué)生看，浸在液體中的物體受到的浮力等于被它排開液體所受到的重力。
如圖8所示，彈簧測力計下掛一塑料小桶，小桶下方再掛一物塊，物塊的體積與小桶的容積相等，記下測力計指針所示的刻度值。當(dāng)物塊慢慢浸入水中時，我們收集被物塊排開的水。當(dāng)物塊被浸沒時，我們發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)變小了，再把收集到的水倒入小桶中，彈簧測力計的示數(shù)恢復(fù)到物塊沒有浸入水中前的刻度值，由此引出阿基米德原理。
受力物體（物塊）受到的浮力與施力物體（排開的水）受到的重力之間有確定的數(shù)量關(guān)系，對初中學(xué)生而言，始終是個學(xué)習(xí)難點。單靠實驗直觀演示，來幫助學(xué)生理解掌握阿基米德原理是遠遠不夠的。
當(dāng)物體浸入液體（水）中時，學(xué)生首先看到的是：測
力計指針示數(shù)越來越小（受到的浮力越來越大），同時看到的是：被物體排出的液體（水）越來越多。其次看到的是：當(dāng)物體浸沒時再往下沉，測力計指針示數(shù)不變（浮力不變），這時也沒有液體（水）被排出來。教師抓住學(xué)生觀察的直觀現(xiàn)象，及時地提出問題：物塊在水中受到的
浮力跟排開水的哪個物理量有關(guān)？會有什么樣的數(shù)量關(guān)系？讓學(xué)生先猜想，然后設(shè)計探究方案，動手探究。
如圖9所示，把彈簧測力計掛在鐵架臺上，測力計下方掛物塊，讓物塊浸入液體中，一是用稱重法測浮力，二是收集被物體排出的液體，倒入量筒，測出體積，算出重力。浸入一點，測一次，計算一次，把數(shù)據(jù)填寫在表1中。通過定量的方式，歸納、總結(jié)出阿基米德原理。
在問題引領(lǐng)下做真探究，才能使學(xué)生真正在體驗中獲取知識，學(xué)到技能。在課堂教學(xué)中，有時多問一下，弄得個“畫蛇添足”，有時多問一下，換來的是“畫龍點睛”。阿基米德原理的教學(xué)，教材上沒有這么深入的探究。正是因為教師多問了一句話，所以學(xué)生大大地“折騰”了一番，既花時間又花精力，似乎是得不償失的“畫蛇添足”之舉。但是，在初中物理教學(xué)中真探究資源很有限，教師充分利用一下教材中潛在的積極因素，讓學(xué)生享受探究給他們帶來的快樂，無疑對學(xué)生的學(xué)習(xí)和科學(xué)素養(yǎng)的提升，都會產(chǎn)生積極的影響，何樂而不為呢？
五、結(jié)語
問題的設(shè)計是一項技術(shù)活，需要教師有深厚的專業(yè)素養(yǎng)和扎實的學(xué)科功底;問題的呈現(xiàn)是一項藝術(shù)活，需要教師對學(xué)生學(xué)習(xí)有深入的研究并對教學(xué)內(nèi)容有高超的把握能力。所以，教師對問題設(shè)計與呈現(xiàn)方式的研究，不但可以豐富課堂教學(xué)的內(nèi)涵，提升課堂教學(xué)品質(zhì)，還可以切實提高教師教書育人的水平。
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