運(yùn)用“問題探索教學(xué)法”培養(yǎng)學(xué)生物理創(chuàng)新思維能力

    一個美國科學(xué)教育代表團(tuán)到上海市訪問 , 希望聽一堂中學(xué)的科學(xué)教育的公開課。一位重點(diǎn)中學(xué)的優(yōu)秀特級教師開了一堂高一年級的物理課。在教學(xué)活動中,教學(xué)目的明確,教學(xué)內(nèi)容清晰,教學(xué)方法靈活,有理論、有實驗;教師問問題,學(xué)生答問題,師生互動,氣氛熱烈;教師語言準(zhǔn)確簡練,教學(xué)時間安排精當(dāng)……可是下課后,五位美國客人卻反問:這堂課上老師問什么問題,學(xué)生都能回答,既然老師的問題,學(xué)生都能回答,這堂課還上它干什么?
    實際上,這種現(xiàn)象在我們課堂教學(xué)活動中相當(dāng)普遍。教師的所有問題都有標(biāo)準(zhǔn)答案,提問僅僅是一個手段。有的教師也往往停留在通過提問來檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,學(xué)生只需按教師的思路走,聽課、答問、做題,漸漸地學(xué)生們學(xué)會了消極聽課,等到教師自問自答,學(xué)生的問題意識早就淡化了。有的學(xué)生即使喜歡提問題,也僅是“老師,這道題怎么做?”,而很少問“老師,這道題為什么這樣做?還有沒有更簡便的解法?”被動學(xué)習(xí)導(dǎo)致了學(xué)生創(chuàng)造力的缺乏,這顯然背離了現(xiàn)代學(xué)習(xí)的要求。
    那么,如何有效地改變學(xué)生不會提問題的現(xiàn)狀,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,進(jìn)而提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力呢?本文擬就“問題探索教學(xué)法”在中學(xué)物理教學(xué)中的運(yùn)用來探討這一問題。
    一、問題探索教學(xué)法的特點(diǎn)
    所謂問題探索教學(xué)法,是指以問題為中心來展開教學(xué)活動的教學(xué)方法。主要有以下三個的特點(diǎn):。
    1 .問題是教學(xué)的開端。
    在我們已往的教學(xué)中,經(jīng)常提到要培養(yǎng)學(xué)生“分析問題和解決問題的能力”,而忽視了“提出問題的能力”。但對于培養(yǎng)有創(chuàng)造性的、能獨(dú)立思考的人來說,后一點(diǎn)才是最重要的�？茖W(xué)家的創(chuàng)造力,首先就表現(xiàn)在他能提出有價值的科學(xué)問題的能力上。創(chuàng)造性教學(xué)的首要任務(wù)并不在于直接給學(xué)生傳授現(xiàn)成的知識,而在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種各樣的問題,激發(fā)學(xué)生的求知欲和探究欲,這對教學(xué)的開展具有指向性。
    我在講授《摩擦力》一節(jié)時,先請學(xué)生設(shè)想:如果不存在摩擦,世界將會怎樣?問題一出,頓時議論紛紛:人將不能行走、行駛的汽車停不下來、無法握住任何東西……
    2 .問題是教學(xué)的主線。
    問題不僅是激發(fā)學(xué)生求知欲的前提,而且是學(xué)生吸收知識、鍛煉創(chuàng)造性思維能力的前提。知識只有圍繞問題而展現(xiàn)出來,才能很好地為學(xué)生所理解和接受,進(jìn)而才能真正成為其內(nèi)在知識的有機(jī)組成部分。
    在充分討論的基礎(chǔ)上,用 PowerPoint 展示以下問題:公共汽車剎車后為何要滑行一段距離后才能停下?人行走時靠什么力提供前進(jìn)的動力?摩擦力的產(chǎn)生條件是什么?摩擦力的方向是否總是與物體的運(yùn)動方向相反?摩擦力是否總是阻礙物體的運(yùn)動?滑動摩擦力與靜摩擦力有何區(qū)別?
    使教學(xué)活動自始至終圍繞著問題的探索和解決展開,達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生由淺入深探究問題,逐步內(nèi)化知識的目的。
    3 .問題是教學(xué)的歸宿。
    教學(xué)的最終目的不是應(yīng)用所授知識消滅問題,而是在初步解決問題的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)新的問題,把學(xué)生引上創(chuàng)造性思維之路�！赌Σ亮Α沸抡n結(jié)束后,有學(xué)生提出問題:既然再“光滑”的接觸面之間都存在摩擦,即摩擦是普遍存在的,那么摩擦現(xiàn)象的本質(zhì)是什么?對此,結(jié)合研究性學(xué)習(xí)活動的開展,我以研究性學(xué)習(xí)小組的方式,讓學(xué)生作為研究課題,通過設(shè)計實驗、網(wǎng)上查詢等自主研究,結(jié)果大多數(shù)小組都能圓滿完成,并撰寫出較高質(zhì)量的《研究報告》。
    二、運(yùn)用“問題探索教學(xué)法”培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的方法
    1 .創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)
    物理教學(xué)中的情景創(chuàng)設(shè),主要從物理現(xiàn)象的觀察、物理實驗的設(shè)計、實驗數(shù)據(jù)分析、物理概念和規(guī)律的理解等方面提出高質(zhì)量的問題。在創(chuàng)設(shè)情景中,同時應(yīng)用多媒體手段,可使抽象問題具體化、深奧理論形象化、枯燥知識趣味化,從而激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的熱情和探索問題的欲望。
    例如,對于合力的概念,教學(xué)前學(xué)生對合力的認(rèn)識停留在“勁往一處使,合力總比分力大”的日常生活經(jīng)驗水平上。為了培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,在教學(xué)過程中,我通過具體的問題情境設(shè)計,來營造引起學(xué)生觀念沖突的氛圍。讓學(xué)生自己動手做了一個比較簡單的合力比分力小的實驗:在講臺上放半桶水,先請一位女生來提,很容易就提起來;再請兩位大個子男生上臺合力來提,也很容易就提起來,仿佛殺雞焉用牛刀。當(dāng)我要求他們逐漸增大兩臂夾角時,明顯感到越來越費(fèi)力,當(dāng)兩臂放平,卻無論如何也提不起來了。學(xué)生露出迷惑不解的表情,不自覺就會冒出這樣一些問題:“合力怎么反而小呢?”,“什么是合力呢?”,“合力與分力間又有怎樣的關(guān)系呢?”……通過創(chuàng)設(shè)問題情境,產(chǎn)生觀念沖突,誘發(fā)學(xué)生好奇心。
    2 .改進(jìn)教法,探究學(xué)習(xí)
    在教學(xué)過程中要避免單向思維方式和傳統(tǒng)的以“教”為中心的教學(xué)方法。要求教師在教學(xué)活動前應(yīng)精心設(shè)計、選材,所涉及的問題應(yīng)具有科學(xué)性原則、挑戰(zhàn)性原則和多向性原則,即可從縱向橫向、逆向順向發(fā)散。而對問題的演變、發(fā)散、聚合,應(yīng)讓學(xué)生自己去思考、討論、交流、猜想,允許在探索中出錯,不求全責(zé)備,構(gòu)建以學(xué)生為中心,以學(xué)生自主活動為基礎(chǔ)的新型“探究式”學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。
    3 .認(rèn)真構(gòu)思,精心選題
    運(yùn)用“問題探索教學(xué)法”進(jìn)行創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的教學(xué)過程中,問題的選擇和設(shè)置至關(guān)重要,它直接影響到思維能力培養(yǎng)的效果和質(zhì)量。我認(rèn)為,“問題”的設(shè)置應(yīng)具有以下特征:
    ( 1 )典型性:抓住理解和應(yīng)用知識的關(guān)鍵設(shè)置問題。如處理問題和解決問題的典型思路和方法,各知識點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系及易錯易混的問題,要涉及到問題的實質(zhì),使學(xué)生理解和思考問題,得到舉一反三、觸類旁通的訓(xùn)練。如講授《機(jī)械振動與機(jī)械波》時問:是否有機(jī)械振動一定能形成機(jī)械波?宇航員在太空中能“直接對話”嗎?為什么機(jī)械波的傳播必須借助介質(zhì),而電磁波則能在真空中傳播呢?
    ( 2 )深刻性:所設(shè)置的問題必須有較高的認(rèn)識水平,能激發(fā)認(rèn)識沖突,指向知識及問題的本質(zhì)。
    ( 3 )啟發(fā)性:問題設(shè)置要引人入勝,不斷激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探索的熱情,啟迪其思維。如在講授《沖量》時,先設(shè)置一個演示實驗。在一塊較厚的泡沫墊上,四角放四個生雞蛋,再覆上一本硬皮書,其上疊放兩塊磚,磚上放一弧性瓦片。問:如果一錘子砸下去,是蛋碎瓦全?還是瓦碎蛋全?學(xué)生思維的懸念一下調(diào)動起來。
    ( 4 )針對性:問題設(shè)置要緊扣主題,讓其“跳一跳,夠得著”,使問題的設(shè)置具有實效。
    ( 5 )開放性:問題的開放可通過“一題多解”達(dá)到殊途同歸的效果,讓學(xué)生通過教師的引導(dǎo),從不同角度,不同方法探索問題,以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和求異思維。如對復(fù)雜運(yùn)動問題可采取分段法、整體法、圖象法等。
    ( 6 )程序性:問題的設(shè)置要與思維的發(fā)展相一致,使問題不斷地遞進(jìn),有層次地逐步展開。如對力的認(rèn)識:力是物體之間的相互作用 ---- 力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 ---- 力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,不斷揭示力的本質(zhì)。
    4 、尊重個性,引導(dǎo)自主
    教師創(chuàng)造性的高低對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)是至關(guān)重要的。教師在教學(xué)過程中要有質(zhì)疑、探究、求異、富于想象的習(xí)慣。鼓勵學(xué)生提出問題,發(fā)表不同的意見,容忍學(xué)生的錯誤,鼓勵學(xué)生的好奇心和標(biāo)新立異,正確對待成績較差的學(xué)生。這就要求教師改變以單純傳授知識為目的的傳統(tǒng)教學(xué)觀。
    教師在教學(xué)中要尊重個性、鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考,發(fā)揚(yáng)民主的教學(xué)作風(fēng)。在教學(xué)設(shè)計中,一方面要求教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動安排、教學(xué)方法及其組合、教學(xué)手段的運(yùn)用等富有新意,另一方面又要求激發(fā)學(xué)生的興趣,進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)。
    三、如何培養(yǎng)學(xué)生的問題意識
    問題意識是指學(xué)生在認(rèn)知活動中意識到一些難以解決的、疑惑的問題時產(chǎn)生的一種懷疑、困惑、焦慮、探究的心理狀態(tài)。
    這種心理狀態(tài)使學(xué)生積極思維,不斷提出問題并解決問題。奧蘇伯爾認(rèn)為,當(dāng)學(xué)生的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與現(xiàn)實或當(dāng)觀察到的物理現(xiàn)象、物理事實、物理過程出現(xiàn)矛盾時,學(xué)生就會表現(xiàn)出驚奇,從而產(chǎn)生好奇心理,于是學(xué)生就有了關(guān)于要了解或理解相關(guān)事物本質(zhì)的需要,從而產(chǎn)生認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力。
    1 、培養(yǎng)學(xué)生從教材出發(fā) , 先自學(xué)教材后提出問題
    關(guān)于物體自由下落時的快慢問題,古希臘時代,以亞里士多德為首的學(xué)者認(rèn)為 : “物體越重,下落越快”。
    在自學(xué)《自由落體運(yùn)動》教材后,我啟發(fā)學(xué)生:你認(rèn)為這種說法正確嗎?可設(shè)計怎樣的實驗來證明你的觀點(diǎn)?
    有學(xué)生提出可用一本書和一張紙來做實驗。我請他上臺演示:讓它們從同一高度同時自由下落,結(jié)果書先落地;再把紙對折,還是書先落地;最后把紙揉成紙團(tuán),意想不到的現(xiàn)象出現(xiàn)了,紙團(tuán)竟先落地。
    帶著疑問,我讓學(xué)生再自學(xué)比薩斜塔實驗的物理史實,了解偉大的物理學(xué)家伽利略是如何用“歸謬法”推翻了亞里士多德的論斷的。在《兩種新科學(xué)的對話》一書中伽利略這樣推論 : “根據(jù)亞里士多德的論斷,一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度為 8 ,小石頭的下落速度為 4 ,當(dāng)我們把兩塊石頭拴在一起時,下落快的會被下落慢的拖著而減慢,下落慢的會被下落快的拖著而加快,結(jié)果整個系統(tǒng)的下落速度應(yīng)該小于 8 。但是兩塊石頭拴在一起,加起來比大石頭還要重,因此重物體比輕物體的下落速度要小�！钡贸隽伺c亞里士多德截然不同的結(jié)論。
    課堂氣氛開始活躍起來,不少同學(xué)提出:這是不是意味著輕的物體下落更快呢?是不是還要考慮空氣阻力?如果在真空中,重物體和輕物體會同時落地嗎?
    隨后,

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演示教學(xué)是指教師在課堂教學(xué)中，運(yùn)用教具或教學(xué)儀器進(jìn)行表演和示范操作，利用樣品、標(biāo)本、模型等實物和各種掛圖、音像資料向?qū)W生提供感性材料，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、分析、歸納以獲得知識的行為方式。本文介紹幾種生物課中的演示教學(xué)方法。

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《人的身體》一章（九年義務(wù)教育初中《生物》第二冊）有兩個教學(xué)難點(diǎn)：一是組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分布和功能，二是人體是一個統(tǒng)一的整體。組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分布和功能在同一章節(jié)里，理論性的知識比較集中，增大了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，....

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１９９２年六月國家教委頒發(fā)的《中小學(xué)校園環(huán)境管理的暫行規(guī)定》中指出：“學(xué)校是教職工和學(xué)生工作，學(xué)習(xí)和生活的主要場所，應(yīng)做到環(huán)境整潔優(yōu)美，風(fēng)氣積極向上，設(shè)施完好，秩序正常，成為社會主義精神文明建設(shè)的陣地�！毙�園....

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在《新教學(xué)論》中教育家贊可夫提出，要把教師教學(xué)的重點(diǎn)，從過去單純研究如何教，而轉(zhuǎn)向研究學(xué)習(xí)的主體——學(xué)生如何學(xué)。陶行知先生也說過：“我認(rèn)為好的先生不是教書，而是教學(xué)生學(xué)�！敝型饨逃�名家的論述都具有共同的特點(diǎn)，就是十分重視學(xué)生如何學(xué)....