（教育学专业论文）高一物理课堂中实施问题探究教学模式的研究.pdf

上海师范入学硕十生学位论文 摘 长期以来，高中物理课堂的基本流程是：激发动机弓i 导观察形成概念 巩固应用。这种模式可能导致学生产生厌学情绪，培养了大批高分低能的学生。 为此，物理新课程标准和国家中长期教育改革和发展规划纲要要求高中实 施素质教育，提倡科学探究。 然而，在实际的教学活动中，科学探究耗时较多，真i f 实施面临较大困难。 在此背景下，在不脱离高考实际的情况下，本文选择问题探究作为研究方向。 本文利用网络调查法学习了高中生的心理特点，利用文献调查法学习了建 构主义理论、实用主义理论和人本主义理论，利用问卷调查法研究了本班学生 的问题意识，利用统计分析法比较了实验班和对照班的高一入学成绩和期终考 试成绩是否有显著性差异。结合高中物理教学及改革实际，尝试建立了“物理 问题探究教学模式 。 应用该模式时要创设问题情境，激发学生的求知欲望。当学生面对比较困 难的问题时，要创设问题情境，为学生搭建多个低层次的平台，促使学生小跑 步，不停步最终实现大进步。 本研究表明：应用该模式可以有序有效地组织课堂教学，可以培养学生自 主、合作、探究的精神，有利于形成民主合作以人为本的教学氛围。除此以外， 应用该模式可以让学生在学习中得到快乐，能够激发学生的求知欲望，提高学 生的问题意识，提高学生的创新意识，培养学生的独立思考能力和合作交流能 力。 经过一段时间的教学实践，从 。平时每周安捧一位教师上 校内公开课并进行教研组活动，让每位教师来点评。教研组的这些活动为本研 究打下了一定的基础。 1 1 4 所教班级学生问题探究能力的现状 丁念金郑金洲新课程澡章教学探索系列闩题教学【一 福建教育；l l 版社2 0 0 5 2 纠金铎，h i 世昆中学物理教学概论【i 】z 高等教育出版社。2 0 0 3 2 上海师范人学硕 ：生学位论文第一章绪言 创新和问题紧密相连，为了摸清本班学生提出问题、分析问题、解决问题 的能力到底如何，笔者设计了 宜兴市汇文中学高一( 3 ) 班学生问题探究能 力调查问卷，见附录1 。为便于量化分析，本人将问题设计为单选题，不同的 选项代表不同的分值，分值设置及前测、后测答题情况和平均分见附录2 。 入学初，笔者对实验班学生进行了问卷调查，发现刚入学的高中生，有一 定的质疑能力，但深度不够。其中胡乱猜测的成分比较多，有根据的质疑成分 比较少，且愿意并敢于和老师交流的学生也不多。有些同学会留心生活中的一 些现象，但往往言不达意更不能用专业术语表达出来。此外，他们建立物理模 型和过程模型的意识不强，比如画草图、分析受力、分析状态以及分析过程等 方面的意识薄弱，而且解题过于依赖公式、习惯于分步列式并计算出每一步的 结果，而不习惯于列方程求解等，另外，区分公式的适用条件这种意识还有待 提高。 可以说，当今的时代特点、课程标准和专家的观点等都呼唤教学方式的转 变。 在此背景下，笔者研究了高中生心理特点、国内外的教育理论，结合平时 的教学实际，建立了问题探究教学模式。 1 2 课题研究目的及意义 针对时代特点、课程标准、专家观点和我校、我班的教学现状，为了让学 生能够获得学习的乐趣，培养学生的问题意识、创新意识、以及学生的独立思 考能力和合作交流能力等，笔者选择问题探究教学模式为研究方向。应用该模 式可以和三维目标紧密结合，可以有序有效地组织课常，还可以有效降低教学 难度，从而激发学生的求知欲望，突出学生的主体地位。 1 3 课题研究方法及内容 本文利用文献调查法研究了国内外的各种教学理论，利用网络调查法了解 了高中生的心理特点，利用问卷调查法分析了本班学生的问题意识，利用统计 分析法比较了实验班和对照班的学习成绩，以及结合平时的教学实践建立了问 3 第一章绪言 上海师范大学硕士生学位论文 题探究教学模式并在平时的教学中加以实践。 实践一段时间后再次对本班学生的问题意识进行问卷调查。针对实验班和 对照班的入学成绩和期终考试成绩两次进行统计分析，从而得出结论。 1 4 文献综述 现代汉语词典对“问题一的解释是需要研究讨论并加以解决的矛盾、 疑难。对“探究一的解释是探索研究：探寻研究。 在知网中查询发现，与“问题探究竹相关的全部文献为3 2 8 1 篇，其中期 刊2 8 3 0 篇，学位论文3 4 5 篇，会议记录6 4 篇，报道3 9 篇及外文图书3 篇。 笔者搜集整理了一些代表性的研究：( 1 ) 刘德春老师的 对“问题探究一 教学评价的探究阐述了如何使教育评价更加科学合理，达到理想效果。( 2 ) 江玉霞老师的“小组合作，问题探究一教学法的运用与思考阐述了在实施探 究教学中如何启发学生思维，组织小组竞赛，激发学生的求知欲望，改变教学 关系，促进师生素质的提高。( 3 ) 杨学切老师的让物理课充满“问题一阐 述了如何让学生发现问题。( 4 ) 刘绪菊老师的r 问题探究教学模式一的研究 与实践阐述了如何引导学生主动探究，如何培养学生的创新精神和创新能力。 ( 5 ) 张久庚老师的 新课程背景下的问题探究的“度”的思考：阐述了在实 施问题探究教学模式时的态度、角度、深度、跨度、坡度、广度、精度、密度、 速度。( 6 ) 叶应天老师的 浅谈探究式教学中的提问技巧阐述了实施探究教 学模式时，如何提问才能更加有效。( 7 ) 张元席老师的培养问题意识重视 过程管理探究性学习的理念与实施阐述了在实施问题探究教学模式的时 候如何做好过程管理。 在查阅这些文献的过程中，笔者发现将问题探究教学模式和三维目标有机 结合的文献偏少。 这些文献对于本文的研究有很大的指导意义，对于本研究的完成也提供了 很大的帮助。在其他人研究的基础上，笔者从教学的实际情况出发，建立了问 题探究教学模式。 4 上海师范人学硕十生学位论文第二章心理学、教育学理论与问题探究教学模式 第二章、心理学、教育学理论与问题探究教学模式 为撰写本文，笔者研究了高中生的心理特点和国内外的一些教学理论。 2 1 高中生心理特点 笔者阅读了一些心理学的著作，结合平时的教学实践，认为高中生的心理 具有不平衡性、动荡性及自主性等特点。 ( 1 ) 不平衡性 高中生生理发展趋于成熟但心理发展相对落后，思维特点正从感性认识向 理性认识过渡。 针对这种不平衡性，教师可以在课堂上利用实验、课件及生活经验等等形 式创设问题情境，让学生得到深刻的感性认识，进而上升为理性认识。 ( 2 ) 动荡性 高中生热情高但易冲动，反应快但不全面，意志在发展但毅力还不够。 笔者在实践中发现，新生开学时热情高涨，但经过一段时问的挫折和失败 后，可能会出现上课听不懂、作业不会做的现象，这时学生可能会出现沮丧、 畏难情绪。 针对这种动荡性，在物理课堂上可以创设问题情境，将复杂问题进行分解， 降低难度，帮助学生克服艮难情绪，激发学生学习热情。通过搭建一些低层次 的平台，促使学生小跑步、不停步最终实现大进步。 ( 3 ) 自主性 高中生的经验不断丰富，迫切希望挣脱父母、老师的束缚。信息化社会中， 学生可以从不同渠道获得知识，在某些方面学生的知识面可能比老师更广，了 解得比老师更深刻，学生在学习、生活、人生等等各个方面都有自己的一些想 法并想把这些观点表达出来。 针对这种自主性，教师要创设物理问题情境，要把课堂还给学生，注重教 学过程，鼓励学生主动参与到教学过程中来，坚持平等理念，给学生发表自己 5 第二章心理学、教育学理论与问题探究教学模式上海师范大学硕十生学位论文 观点的机会。 以上这些心理特征是实施问题探究教学模式的重要基础。 2 2 我国的教学理论 我国古代教育家孔子的教学思想和教学方法是承认先天差异，但更强调 “学而知之一，重视因材施教，因材施教的基本方法是启发诱导。孔子提出。不 愤不启 “不悱不发”等观点，意思是说学生如果不经过思考并有所体会，不 处于想说却又说不出来的境界时，就不要去开导他；如果不处于经过冥思苦想 而又想不通的状态时，就不要去启发他。 学记不仅是中国也是世界上最早的一篇专门论述教育、教学问题的论 著。 学记反对死记硬背，主张启发式教学。指出：“道而弗牵，强而弗抑， 开而弗达”意思就是主张开导学生但不要牵着学生走，对学生提出比较高的要 求，但不要使学生灰心，引导学生提出解决问题的途径，但不要提供现成的答 案。 宋代朱熹指出“读书无疑者需教有疑，有疑者却要无疑一。意思是说学习 没有疑问者，要让他感到有疑问。对于有疑问的学生，却要想方设法让他解决 疑问。 叶圣陶先生有诗云“愤悱启发最精纯 ，意思是说为当学生处于困境中时， 教师去启发他，这样的教学效果是最好的。 这些思想和言语都说明了“问题一在教学中的重要性。 2 3 国外的教学理论 2 3 1 建构主义 建构主义认为学习者获得知识的多少不是取决于学习者背诵或者记忆老师 所传授的内容多少，而是取决于学习者根据自身经验建构知识的能力大小。 在认识方面，建构主义侧重强调人的主观能动性。建构主义认为知识并不 是通过教师传授获得的，而是通过内外因相互作用而形成的，学习者是在与周 围环境的相互作用下，逐步建立起对外部世界的认识，从而使自身认知结构得 6 上海师范人学硕十生学位论文 第二章心理学、教育学理论与问题探究教学模式 到发展。 建构主义认为相互作用有“同化一和“顺应 两种方式。同化是指把外部 环境中的有关信息吸收进来并结合到几章已有的认知结构中，即个体把外界刺 激所提供的信息整合到自己原有的认知结构内的过程。“顺应一是指学习者原 来的认知结构无法同化新环境提供的信息时所引起的学习者认知结构发生重 组与改造的过程，即认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。 建构主义认为，教学不仅应该考虑到教学目的，而且应该考虑到创设问题 情境。情境是为达到立意的要求而设置的特定的物理情境、物理条件和物理过 程。应该把创设问题情境作为教学设计的最重要的内容之一。2 1 关于教师和学生的角色关系，建构主义认为学生是课堂活动的主体，是信 息加工的主体，是意义的主动建构者。教师是课堂的主导者，是意义建构的帮 助者、促进者。u 1 笔者理解为当学习者本身的认知结构和外部环境相同时，外部环境会强化 儿童的认知结构。当学习者的认知结构和外部环境提供的信息不一致时，外部 环境提供的信息会改变学习者的认知结构。 笔者认为教师在进行教学设计时，要充分进行学情分析，提i j i 预测所设计 的问题中哪些可以强化学生原有的经验，哪些可能会与学生原有的经验相冲突 进而使学生迸发出求知的欲望。例如，高中生已经对发生弹性形变的物体会产 生弹力这一知识有了一定的认识，那么在讲授弹力这一节的时候就可以再 举一些弹弓、撑杆跳和打羽毛球等实例来加强学生对弹力的认识。又如，在讲 授 这一节中，有些老师直接将“增反减同一( 磁通量角 1 全周统一考试大纲发指南 i 】北京师范大学h ，版社2 0 0 9 8 上海师范人学硕十生学位论文第二章心理学、教育学理论与问题探究教学模式 度) 、“来拒去留 ( 相对运动角度) 、“增缩减扩一( 线圈面积变化角度) 等结论 交给学生，通过这样的教学方法，学生即使能够记住这些信息，也不能很好得 理解它们。对此，教师可以采用创设物理问题情境举例说明的教学方法来突 破教学难点。比如用螺线管接上灵敏电流计，用条形磁铁插入螺线管中，接着 从螺线管中拔出，观察灵敏电流计的指针偏转情况，然后根据安培定则判断感 应电流的磁场和原磁场的的方向关系得出“增反减同 的结论；用开口和封闭 的铁环做成一个支架，用条形磁铁插入封闭的铁环中，接着从铁环中拔出，观 察铁环的运动情况来说明“来拒去留一的结论；用四根铜丝架成一个井字形， 用条形磁铁插入中间再从中间拔出，观察铜丝的运动情况，从而说明“增缩减 扩一的结论。 2 3 3 人本主义 上世纪五六十年代在美国兴起了人本主义心理学，代表人物为心理学家马 斯洛和罗杰斯。人本主义心理学认为，人的本质是善良且友好的，人不是受欲 望驱使的野兽，也并不受无意识欲望的驱使。 人本主义心理学奠基人之一马斯洛认为动机是个体成长发展的内在力量， 多种不同性质的需要形成了动机。他将各种需要分为五个层次，分别为：生理 需要( 如对食物、水、睡眠和性的需要) 、安全需要( 创设一个安全的环境， 可以消除学生的紧张情绪) 、爱与归属的需要( 例如被他人接纳、爱护、关注、 支持和鼓励等) 、尊重需要( 包括尊重他人和被他人尊重) 、自我实现需要( 例 如挖掘自身潜能、实现自我价值) 。 自我实现是马斯洛人格理论的核心。川马斯洛对自己的学生和一些著名人 物如歌德、贝多芬、爱因斯坦、林肯、罗斯福和杰斐逊等进行了个案研究，概 括了自我实现的人所共同具有的人格特征。马斯洛认为个体之所以存在，之所 以具有生命意义，正是为了实现自我。因此，只要有适当的环境，人们就会力 争达到某些积极的社会目标。人本主义心理学认为j 下是人们的思想、欲望、情 感和经验等的不同才使人们成为不同的个体。 罗杰斯认为促进学生的学习是特定的心理气氛因素，而不是教师的专业知 1 伞冈统一考试人绑发指南 脚北京j 1 i 越人学f j i 版1 上2 0 0 9 9 第二章心理学、教育学理论与问题探究教学模式 上海师范大学硕士生学位论文 识、课程计划、教学技巧和辅导材料等。类似于心理治疗师和患者的关系，这 些特定的心理因素存在于。促进者一和“学习者一之间，教师作为一个学习的 “促进者”应该做到以下三点：( 1 ) 尊重关注和接纳：促进者应该尊重学习者， 关心学习者的方方面面，接纳学习者的情感和价值表现。( 2 ) 理解：促进者应 该了解学习者的内在反应，了解学习者的学习过程。( 3 ) 真实真诚：促进者应 该表现真我，应该没有任何矫饰、虚伪和防御。 根据人本主义理论，笔者理解为教师要关注三维目标中的情感态度和价值 观。教师是学习的促进者，是学生的朋友。课堂要突出学生的主体地位，要尊 重学生，充分激发学生的潜能，让学生体会到归属感和成就感。要充分肯定学 生的成绩，开发学生的非智力因素。对于生源较差的学校，高中物理难度大， 面对一道大题，学生往往很难完全做对，这时老师可以采取“错中找对一“单 项表扬 的方法，肯定学生取得的点滴成就。 2 3 4 问题探究教学模式的概述 根据我国的教育思想和建构主义、实用主义、人本主义理论，笔者认为 教育应该重视学生的问题意识，应该创设问题情境，强化学生原有的认识或者 引起学生的思维冲突，激发学生提出问题。要重视三维目标中的过程与方法， 面对比较困难的问题要搭建一些低层次的平台，让学生在一个个小问题的解决 过程中，水到渠成地解决整个大问题，也就是说在学习过程中达到学习目的。 要重视情感态度与价值观的培养，要尊重学生，充分激发学生的潜能，让学生 体会到归属感和成就感，要充分肯定学生的成绩，开发学生的非智力因素。 2 4 问题探究教学模式的主要内容 在研究了高中生心理特点和国内外一些教学理论后，结合本人的教学实 践，建立了问题探究教学模式，其内容如下： 以问题为线索，以探究为手段实施课堂教学。通过创设问题情境，让学生 感到有疑惑、有困难，进而点燃解决新问题的欲望。通过提出问题、分析问题、 和解决问题的过程让学生获得知识，提高能力。值得注意的是在提出问题这一 l o 上海师范人学硕十生学位论文第二章心理学、教育学理论与问题探究教学模式 环节中，要尽量让学生提出问题，而不是替代学生提出问题。也就是说要在 一个个小问题的解决过程中让学生掌握三维目标中的知识与技能。 面对一个比较困难的问题，为了降低难度，帮助学生克服畏难情绪，教师 可以创设问题情境，搭建一些低层次的台阶，促使学生小跑步、不停步，最终 实现大进步。为降低教学难度，设计的问题要具有针对性，一般只涉及一个探 究因素。在问题的解决过程中可以由学生个人探究、也可以是小组探究。要将 课堂让位给学生，让学生有更多的机会主动参与到课堂教学中来，从而体现三 维目标中的过程与方法。 在提出问题、分析问题和解决问题的过程中，教师要贯彻民主合作、以人 为本的教育观，要将课堂还给学生，让学生积极参与，师生合作或者生生合作， 要给予学生恰当的有激励性的评价，也就是要体现三维目标中的情感态度与价 值观。 笔者所建立的问题探究教学模式有四个要素：创设问题情境，点燃学生 的学习热情搭建一些低层次的平台，将问题分解师生合作、生生合作分析 问题、解决问题交流评价。 笔者所建立的问题探究教学模式可以用以下示意图表示。 张l 工j 香课礅教学中学生问题虑识的培养 j 】山东教育2 0 0 4 ( 3 ) 第一- - 章心理学、教育学理论与问题探究教学模式 上海师范大学硕十生学位论文 2 5 应用问题探究教学模式的优点 问题探究教学模式的特点是通过刨设适当的问题情境，让学生感到有疑 问，从而点燃解决问题的欲望。面对一个比较困难的问题，教师可以创设问题 情境，搭建一些低层次的台阶，促使学生小跑步、不停步，最终实现大进步。 笔者认为，问题探究教学模式具有以下优点： ( 1 ) 可以有序有效地组织课堂教学。问题探究教学模式以问题为线索， 以探究为手段来实施教学。课拳比较有序，效果比较良好。 ( 2 ) 可以与三维目标紧密结合。问题的解决让学生获得知识与技能。将 大问题分解为多个小问题逐层探究，注重了过程与方法。在授课过程中，注重 交流评价，有利于培养学生的情感、态度与价值观。 ( 3 ) 可以培养学生自主、合作、探究的精神。问题探究教学模式搭建了 一些低层次的平台，学生可以通过独立思考、生生交流、师生交流等方式去解 决这样的一个个小问题，最终达到解决整个大问题的目的。在问题的解决过程 中培养了学生自主、合作、探究的精神。 ( 4 ) 有利于形成民主合作，以人为本的教学氛围。应用该模式，要突出 教师的主导性、学生的主体性。教师不仅是知识的传授者，更是物理情境的创 设者、平台的搭建者、学生学习的引路人、参与者以及合作者。学生则变成了 课堂的主体，是问题的提出者，是解决问题的参与者、合作者。遇到特别困难 的问题，师生之间可以相互讨论，学生之问也可以相互讨论。得出的结论，可 以让老师点评，也可以让学生自评和互评，这样一种融洽的课堂氛围可能有利 于培养学生的民主意识。 2 6 应用问题探究教学模式的意义 经过一段时r 自j 的实践后，笔者发现应用问题探究教学模式有以下意义： 2 6 1 寓教于乐 该模式将复杂的大问题分解为多个简单的小问题。在一个个小问题的解决 过程中，学生不再充当课堂的收音机，而成了课掌的主人。从而他们体会到成 1 2 上海师范人学硕十生学位论文第二章心理学、教育学理论与问题探究教学模式 功的快乐，产生求知欲望，并且会处于亢奋状态，不断地树立自信心，不断地 提高寻求正确答案的积极性。 例如在机械能守恒这一节中，如果直接问机械能守恒定律有几种表达 方式，学生可能会觉得比较困难。但如果教师在利用自由落体运动推导出了机 械能守恒定律的表达式m g h l + 刖，2 2 = m g h 2 + r n v 2 2 2 之后，要求学生将这个表 达式移项，然后看看会得出什么结果并说出这个结果表明什么意思，通过这样 的方式，学生不仅能够深刻理解该定律，而且在学习过程中还可以体会到成功 的快乐。 2 6 2 激发求知欲望，提高问题意识 物理学发展源于质疑。没有哥白尼对托勒密“地心说”的质疑，也许人们 至今还认为地球是宇宙的中心；同样，如果没有卢瑟福对“枣糕模型一的质疑， 也许人们就不可能发现核式结构模型。 在实旌问题探究教学模式时，并不一定是所有的问题都要教师提出来，教 师可以在创设了一定的问题情境后让学生感到似曾相识或者感到有疑惑、有困 难，但这种困难又是自己可以通过努力解决的。这时教师可以引导学生自发的 得出相关的问题，然后在五花j k f 的提问中提炼出核心问题，还可以让学生自 己设计解决问题的方案，同学之间合作交流得出结论并对结论进行分析讨论。 例如，在学习 磁场的时候，告诉学生磁场可以和电场相类比，从而启 发他们思考如何表示磁场的方向和磁场的大小，进而适时地启发他们比较两者 之间的区别和联系。 2 6 3 培养创新意识 “中国的教育为什么培养不出杰出人才? 什“钱学森之问”振聋发聩。时 代呼唤创新，创新的源泉何在? 笔者认为创新扎根于教育，来源于问题。 应用该模式，一些开放性的问题，可以让学生充分讨论。有时学生提出的 问题会让老师感到为难，而有时学生提出的一些解决问题的方法会让老师感到 眼前一亮，正是这为难和眼附一亮可能就蕴含着创新的方法。 类似“有没有更好的解决方法一、“学习了这节课后有没有什么疑问 及“有 没有改进这个实验的方法一等等一些提问都能够很好得激发学生的创新意识。 1 3 第二章心理学、教育学理论与问题探究教学模式上海师范人学硕十生学位论文 2 6 4 培养独立思考能力 不管是应试教育还是素质教育，学生的独立思考能力都非常重要，任何知 识的建构都必须经过独立思考才能完成。对此，爱因斯坦也深表认同。问题探 究教学模式的一个重要特点就是创设问题情境，将一个复杂的大问题分解为若 干个简单的小问题，在一个个简单的小问题的解决过程中达到解决大问题的目 的。简单问题适合独立思考，有利于提高学生的独立思考能力。 2 6 5 培养合作交流能力 翻开物理学史，我们会发现，一些物理规律的得出往往是几个人共同合作 的结果。如光本质的认识、原子内部结构的认识、泊松亮斑的发现以及电磁波 的发现等都证明科学的发展需要科学工作者的交流合作。又如最近几年的诺贝 尔奖，往往也是几个人共同合作才能得到一个诺贝尔奖。这些事实都说明了合 作交流的重要性。 应用该模式时，学生一起提出问题，一起设计方案，一起操作，一起得出 结论，进而一起对结论进行交流评价，通过这样的学习方式，长此以往，学生 的合作交流能力可能会得到加强。 1 4 上海师范大学硕士生学位论文 第三章问题探究教学模式的应用 第三章、 l 、 ； 3 1 创设问题情境 问题探究教学模式的应用 3 1 1 创设问题情境的必要性 “ 。7 感性认识是理性认识的基础，理性认识是感性认识的升华。物理学有很多 定义、定理、定律等。这些东西都不是生硬的，而是有大量的事实依据的：所 以要对这些东西形成理性的认识，就应该提供大量的感性材料。 、 新课程标准强调过程与方法，教学过程应该是教师不断设计问题情境；引 起冲突，激发学生的求知欲望，学生不断提出解决方案，不断实践，不断总结 一 ：， ： ：1 i 的过程。 教学过程应在一定的情境中展开，创设问题情境是开始学习，实施探究的 准备阶段，具有基础、铺垫、先导作用。 。+ ，1 笔者认为创设问题情境应该和三维目标相结合。不仅要和知识技能相联 i ， 系，更要和过程与方法、情感态度与价值观相联系。创设问题情境时，要注意 由浅到深，由简到繁，因时因地因人而异。 例如在介绍加速度这个物理量时，教师可以提供一些物理情境，。如飞机加 速，汽车减速，猎豹追赶羚羊等，在这些例子中学生会发现物体的速度变化有 快慢之分，水到渠成地得出加速度的定义。为帮助学生理解机械波的质点是在 平衡位置附近振动而不是随波迁移，教师可以让一排学生演示一下横波的形成 或者用横波演示器演示。在介绍游标卡尺的时候，教师如果仅仅讲一下原理，。 然后就配以大量的训练，会发现尽管游标卡尺的读法非常简单，但是学生还会 经常出错，笔者在授课过程中找来了一个游标卡尺的课件，该课件不仅可以移 动游标而且可以扩大缩小图像，在大屏幕上演示；收到了很好的效果。在讲授 机械能守恒定律的时候，可以以身上的硬币为例，上衣口袋的硬币拿到裤 子口袋，上衣口袋的硬币减少了，裤子口袋的硬币增加了，但总量依然是不变 、- - j 刘绪菊启迪智慧一问题探究教学研究i n 山东教育出版社2 0 0 7 1 5 第三章问题探究教学模式的应用上海师范大学硕士生学位论文 的。通过类比，j 会加深学生对机械能守恒定律的认识。量= = = ： ：+一 - ， + !f ，一o ：、 综上所述，物理学中的定义、概念、定理、定律、规律并不是僵硬的，而 是有着大量鲜活的事实依据的，为学生创设问题情境可以激发学生的兴融加 深学生的理解。 一， 、，。， 笔者认为可以利用实验、课件、生活经验创设问题情境。 1 3 1 2 利用实验创设问题情境 实验在物理教学中至关重要。教师可以先从实验入手，利用实验创设问题 情境，让学生先获得感性认识，经过分析、归纳、总结上升到理性认识，笔者 认为这本身就是一个探究的过程符合新课程标准所提出的“要注重学生对学 习过程中的科学探究过程的体验劈这一精神。 教科书非常重视实验，人教版新教材中每个模块都安排了探究性实验。除 此以外，教师还可以创造性地做实验，例如在多普勒效应这一节课中，教 师可以在长杆上绑上_ 个发声器，挥动长杆，让学生真实地感受到多普勒效应。 在 全反射这一节课中可以用红色的激光手电筒照射玻璃棱镜来观察全反 射现象。 ：实验可以提高学生的观察能力，增加学生的感性认识，除此以外还有以下 ：，1 重要作用：。 ， 一 ( 一) 激发学生的兴趣和求知欲：，、 ，利用实验创设问题情境能够激发学生的兴趣和求知欲。在光的衍射实验 中，当圆孔尺寸减小到一定程度时，光斑不仅没减小反而增大，并且出现了明 暗相间的条纹，学生肯定会想这是为什么? 当教师把烧得漆黑的钢球放入盛满 水的玻璃杯中，当看到钢球变成银色，学生会感到不可思议当学生看到通电 的金属鸟笼里的鸟安然无恙，学生感到难以解释。当教师敲动一个音叉后按住， 另一个音叉却发出了声音，学生会急于想知道是什么原因。 ( 二) 帮助学生深刻理解、 ， 利用实验创设问题情境能够帮助学生深刻理解学习内容。实验具有定性和 定量研究的全面性，例如利用向心力演示器演示向心力的时候，可以定性说明 1 瞢通高中曲理漂程标准( 实验) 朋】人民教育出版社2 0 0 3 上海师范火学硕士生学位论文第三章问题探究教学模式的应用 向心力大小跟哪些因素有关。例如在研究气体的等温变化规律以及测定金属的 电阻率、测定光的波长实验中，我们需要进行定量研究，而且这些定量研究都 是属于比较精密的定量研究。如果让学生自己动手做一做就会对相应的知识有 更深刻的理解。 j j ；- | 。r ： 实验创设的问题情境能够帮助学生化解疑难问题。例如，在讲到牛顿第二 定律临界问题的时候，可以让学生准备两本较重的书叠放在一起，分别缓慢、 较快地抽动上下两本书来寻找临界状态。例如在 这一节中，在得出了加速度的定义后，笔者设计了很多 个问题来帮助学生理解加速度这个物理量。只有将设计的问题落在重点、难点， 上，这样的探究才是有效的，这样的课堂才是高效的。，j ：! j _ 。i 。ri 3 2 2 探究要循序渐进 j ?1 - 一 。， 教师在充分分析学情以后才能设计问题，对于生源一般的学生而言，一次 探究围绕一个中心问题即可，设计的问题要有梯度，要由浅入深，环环相扣，： 铺路搭桥，层层递进。i 一。、 例如在讲授弘t 图像的时候，首先要让学生知道坐标表示什么能够表示 速度的几个方向，能不能表示曲线运动，图像表示的速度变化规律，图像的面 积表示什么，斜率表示什么，交点表示什么，什么时候位移相等，什么时候两 物体相遇。 一一 ，_ 3 2 3 探究要落在最近发展区内 、 苏联著名教育家维果斯基主要从三个方面了阐述教学和发展的关系。一、 从“最近发展区一的角度，维果斯基认为，进行教学时，必须注意到儿童有两 种发展水平，一种是儿童的现有发展水平，另一种是即将达到的发展水平。维 果斯基把两种发展水平之间的差异称为“最近发展区一二、维果斯基认为教 。朱爵课堂提闩中的。闩题。检视与对策 j 江苏教育研究2 0 1 1 ( 2 ) 上海师范人学硕十生学位论文第二章问题探究教学模式的应用 学应当走在发展的前面，他把教学定义为人为的发展。三、维果斯基认为学习 有一个最佳年龄。如果不考虑学习的最佳年龄，对孩子的发展是不利的，将造 成儿童智力发展的障碍。 据此，教师要将探究落在最近发展区内。授课过程中，如果探究内容落在 学生的已有知识领域内，这样的探究是低效的。例如教师提出的问题过于简单， 只是简单问一问“是不是一“对不对一或者简单地问一个答案，这样就无法培 养学生的思维能力。反之，如果提出的问题过大过宽过深，学生就会产生畏难 情绪，使课堂陷入尴尬的境地。 在应用问题探究教学模式时，教师要对学生有大致的了解，决定探究的自 由度到底多大，如何设计教学流程比较合理，难度达到什么样的程度比较合适。 总之，问题探究教学模式要适合学情，要注意广度和深度，这一点和科学 家的科学探究是有一定区别的。 3 2 4 努力找到主导性和主体性的最佳结合点 应用问题探究教学模式，教师要充分学习课标，充分分析学情，正确确立 目标，创设物理情境，要努力找到主导性和主体性的最佳结合点。这一节课或 者这一个内容探究自由度多大比较合适，准备给学生多少时问探究，教师都要 心中有数。 笔者认为一些简单的章节完全可以通过提出问题让学生分组讨论加以解 决。例如在位移、速度等等一些简单的章节，教师可以利用投影仪投影 几个问题，学生或自行阅读课本、参考书、或分组讨论解决问题。对于一些难 度较大的内容，自由度可以小一些，教师要做好课堂的管理工作，一旦自由度 过大，很容易导致完不成教学任务。 3 2 5 注重交流评价 应用问题探究教学模式要让学生有继续思考的余地，留下时问，让学生对 结论进行交流评价，思考有没有更好的解决方案，有没有改良实验的方法。 例如，在学习完了机械能以后可以让学生比较一下运用牛顿运动定律解题 和运用机械能解题的适用范围和简便程度。在学习了电场和磁场后，可以让学 生进行对比然后写一个报告。 2 1 第三章问题探究教学模式的应用上海师范火学硕士生学位论文 应用问题探究教学模式要注意交流评价。主要包括评什么和怎么评。 笔者认为评价要重态度，要循循善诱，尤其当学生回答错误的时候不能严 厉苛责，要知道学生的错误有时是一种宝贵的资源。评价要重过程，在重视课 堂小结的同时更要重视过程评价。评价要重发展，当学生回答正确的时候，可 以给他确立一个更高的目标。评价要重视客观性，对学生正确的地方要给予激 励，对学生错误的地方要真诚地指出错误，不能无原则地给予赞美，这样会让 学生感到虚伪。 上海师范人学硕十生学位论文 第四章问题探究教学模式案例 第四章、问题探究教学模式案例 案例一、 加速度 设计意图：同学们以前已经多次碰到比值类定义法，比如速度和功率。因 此，教师可以创设问题情境促使学生的知识发生迁移，从而得出加速度的定义。 从汽车的加速性能说起 0 10 0 k m h 加速时问4 0 秒 0 1 0 0 k m h 加速是3 6 秒 t ，一 o - 6 0 k m h 加速时间3 6 秒 o - 3 2 0 k m h 加速时间7 秒 图2 汽车加速 教师：同学们从这几张图中发现了什么问题? 设计意图：创设问题情境，让学生发现速度变化有快慢之分。 教师：既然速度变化有快慢之分，我们怎么来比较速度变化的快慢呢? 我 们以前有没有比较过某个物理量变化快慢的情况? 设计意图：促使学生回忆如何描述位置变化的快慢，从而发生知识迁移， 知道比较单位时间内速度变化量。 教师：请同学们给加速度下一个定义。 设计意图：促使学生回忆并发生知识迁移，自己得出加速度的定义。 教师：根据加速度的定义，我认为a 跟v 成正比，跟时间t 成反比，这 种观点对吗? 设计意图：让学生思考比值类定义法的特点。 教师：加速度大小由什么因素决定呢? 同学们可以结合生活实例思考一 蘩一 砂 第四章问题探究教学模式案例上海师范大学硕士生学位论文 下，我们以后再学习。 设计意图：留一个问题，让学生思考，为以后的学习做一个铺垫。 通过以上分析可以得出： l 、物理意义：描述速度改变快慢的物理量。 2 、定义：加速度是速度的改变量跟发生这一变化所用时间的比值。 3 、定义式：a - - 厶么t - - ( v , - v o ) t 4 、单位和读法：国际单位：矶7 或忍s - 2读作：米每二次方秒 补充：速度变化量 例：一辆汽车在平直的公路上行驶，速度由2 n v s 增加到6 m y s , 求速度的变 化量：一辆汽车在平直的公路上刹车，速度由a n v s 减少到2 a v i s , 求速度的变化 量。 厶v - - v t g o = ( ，- i - 6 m s ) 一( + 2 m s ) = 4 - 4 a v i s v = v t v o = ( - i - 2 n v s ) 一( + 6 i n s ) = - 4 a v i s 设计意图：学生对速度变化量并不是很了解，略微提及，有助于理解。 补充：对加速度的理解 设计意图：加速度是一个比较抽象的物理量，对于生源一般的学生而言， 仅仅得出加速度的定义是不能很好地理解加速度这样一个物理量的。因此笔者 通过设计问题情境，将一个大问题分解为多个小问题，来帮助学生理解加速度 这个物理量。 1 、速度变化率 教师：西红柿在成熟的过程中，它的大小、含糖量等会随时间变化；树木 在成长的过程中，它的高度、树干的直径会随时间变化；河流、湖泊的水位会 随着时间变化；某种商品的价格也会随着时间变化这些变化有时快，有时 慢，我们用变化率来描述它们的变化快慢。那么加速度是什么的变化率呢? 2 、a 大是否表示么y 一定大、a 大是否表示y 一定大? 学生：a 是厶y 跟t 的比值，a 大，但如果时间极其短，那么4 v 也可以非 常小。由公式a - 厶f = ( 旷吻) t 变形可以得到n = v o + a t ，如果a 很大， v o 织小，t 极其小，那么v t 也可以非常小。所以a 大并不表示4 ，一定大，也 上海师范人学硕十生学位论文 第四章问题探究教学模式案例 不表示y 一定大。 3 、匀速直线运动a = o 教师：匀速直线运动的加速度是多少? 4 、a = o ，v 可以不等于0 ；v = o ，a 可以不等于0 教师：高空飞行的侦察机，速度可以达到1 0 0 0 a z s ，但速度并不随时间发 生变化，所以加速度等于零；扣动扳机瞬问子弹的速度为零，但是加速度非常 大。 5 、a 大表示速度变化得快，可以是增加得快也可以是减少得快。 教师：甲乙两辆汽车在平直的公路上运动，a 忒小2 m s ，az 大小3 m s ， 能否根据加速度的大小判断哪辆车在加速哪辆车在减速? 不能。若两辆车都在 做加速运动，哪辆车的速度增加得快? 甲。若两辆车都在做减速运动，哪辆车 的速度减少得快? 甲。 6 、加速度方向与速度方向、速度改变量方向的关系。 教师：我们知道t 总是正值，根据8 - - 厶t - - ( v t - g o ) t 来判断一下8 、 4 氏以、v o 的正负号并说明具有什么意义。 设计意图：因为涉及正方向的设定问题，所以根据速度、加速度的正负判 断加速、减速这一种题目学生一直搞不清。为了加深学生的理解，笔者创设问 题情境，通过一道题目让学生自行得出判断物体加速、减速的方法。 叶弓大小5 m l s 呻马大小8 m l s 用时3 - 飞六小5 m l s v 六小胁，s 用时3 + 咕小5 m l s + 瓢大小鼬 用时3 i 图3判断加速减速的方法 正 一 第四章问题探究教学模式案例 上海师范人学硕士生学位论文 教师：甲物体沿一直线向右运动，初速度大小为缸么末速度大小为8 m s ， 耗时妇，乙物体沿一直线向右运动，初速度大小为5 匾s , 末速度大小为易以， 耗时妇，请设定不同的正方向，画出草图，求出加速度并说明哪个物体在加速， 哪个物体在减速。 设计意图：创设一个问题情境，培养学生画草图，设定正方向的习惯， 并学会判断加速、减速。 教师：请求出四种情况下的加速度。 设计意图：让同学根据加速度的定义，练习求加速度。 教师：对于甲，我们知道它在做加速运动，可是求出的加速度却有正负之 分，请同学们思考，能不能根据加速度的j 下负判断物体做加速运动还是减速运 动，如果不能，请总结出判断物体加速或减速的方法。 设计意图：让学生自行总结判断加速、减速的方法。 教师：如果我们就设初速度方向为正方向，那么a 为正值说明加速，a 为负 值说明减速，这种观点对吗? 补充：从v - t 图看加速度。 设计意图：图像是高考考察的重点，利用图像法可以加深学生对加速度的 理解。 如图是某物体运动的矿一t 图 图4v - t 图 请回答： ( 1 ) 图线分别表示物体做什么运动? 向