初中物理創(chuàng)設(shè)探究型問題情景教學(xué)實(shí)踐教育論文
摘要：探究教學(xué)是基于問題的研究活動(dòng)，它依賴于寓含問題的情景的合理創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生的思維能夠基于問題，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)探究型問題情景，談?wù)勅绾魏侠淼貏?chuàng)設(shè)探究型問題情景，激發(fā)學(xué)生的探究欲望和熱情，順利地開展探究教學(xué)。
關(guān)鍵詞：探究教學(xué)；問題情景；創(chuàng)設(shè)；激發(fā)
一、問題的提出
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題的探究活動(dòng)，以類似科學(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。有了問題，才會(huì)為試圖回答問題建立假說，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。本人結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就如何創(chuàng)設(shè)探究性問題情景談?wù)勛约旱睦斫夂瓦\(yùn)用：
二、如何創(chuàng)設(shè)探究型問題情景
創(chuàng)設(shè)探究型問題情景是教師根據(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)的探究性問題，或誘發(fā)個(gè)別學(xué)生提出相應(yīng)問題，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)問題的探究過程而形成基本的科學(xué)概念，使學(xué)生樹立嚴(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。
�。ㄒ唬﹦�(chuàng)設(shè)情景，提出問題。
呈現(xiàn)情景：一艘滿載貨物的貨輪在大海中航行（投影）。設(shè)疑點(diǎn)撥：海水對(duì)這艘滿載的貨輪的浮力有多大？顯然用前面所學(xué)的彈簧秤稱重法是無法解決的。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)問題在四人小組中展開討論，提出各種各樣的猜測，這時(shí)教師可適當(dāng)引導(dǎo)，排除一些偏差較大的猜測（如氣壓、溫度會(huì)影響浮力大小），最后匯總為浮力大小可能與物體的密度、物體的重力、物體浸沒在液體里的深度、物體浸在液體中的體積（物體排開液體的體積）、液體的密度等因素有關(guān)。
�。ㄈ┲贫ㄓ�(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
教師再次提問：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)本小組的猜測討論詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上填寫所需的實(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在同一液體中受到的浮力大小來分析浮力與物體密度、重力是否有關(guān)；
b.比較同一物塊浸沒在液體中不同深度處的浮力大小來分析浮力與物體浸沒深度是否有關(guān)；
c.比較同一物塊浸沒在不同液體（如酒精、濃鹽水等密度差異較大的液體）中的浮力大小來分析浮力與液體的密度是否有關(guān)；
d.比較同一物塊浸沒與部分浸在液體中的浮力大小來分析浮力與物體浸在液體里的體積（即物體排開液體的體積）是否有關(guān)。
�。ㄋ模┻M(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、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）測不同情況下的浮力，在表格中記錄數(shù)據(jù)。
�。ㄎ澹┓治鲎C據(jù)，得出結(jié)論。
學(xué)生通過數(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、物體的重力無關(guān)；
b．物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體里的深度無關(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（即物體排開液體的體積）有關(guān)，物體排開液體的體積越大，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)過程和結(jié)果，經(jīng)過認(rèn)定后，匯總為：浮力的大小與液體的密度、物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體的重力、物體的密度、物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。液體的密度越大，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大。
由此可以分析木球從水底浮至水面的過程中浮力大小的變化。
�。ㄆ撸┰賱�(chuàng)情景，再次設(shè)問。
教師給出一個(gè)不規(guī)則的石塊，系上細(xì)線后讓石塊浸沒在水中，并設(shè)問：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、排開液體體積有關(guān)，那么三者有沒有確定的數(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，浸沒在盛滿水的溢杯里，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——排開水多；浮力小——排開水少。 教師接著提出問題：浮力大小和排開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)一步探究物體排開液重和所受浮力之間的關(guān)系。
學(xué)生在親手用彈簧秤測得被物體排開的水重后，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。
在上述的過程中，以教師的演示為引子，創(chuàng)設(shè)出一個(gè)個(gè)問題情景，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)，而在探究過程中，也以問題的形式逼迫學(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、通過導(dǎo)體的電流的大小、導(dǎo)體的電阻大小、通電時(shí)間的長短等有關(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？
�。ㄉ┮M(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、開關(guān)、導(dǎo)線等，組成一個(gè)串聯(lián)電路，用溫度計(jì)測出通電后，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？
�。ㄉ┰O(shè)計(jì)四：改為電阻絲放在比熱更小的液體（如煤油）中，當(dāng)電流通過后使煤油的溫度升高，測出溫度變化來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。
（師）你能明顯看出煤油的體積變化嗎？畢竟溫度變化是不多的。
�。ㄉ┐撕髮W(xué)生雖經(jīng)思考，仍無辦法可施。
�。◣煟┦欠裼浀美蠋熢隗w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。
通過上述情景創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生始終被問題所困惑，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”型的簡單問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化。課堂教學(xué)中探究性問題創(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)于問題情境與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)》物理教師20024
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