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文檔簡介
1、<p> “問題――解決”模式在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用</p><p> 物理知識是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過概括、總結(jié)得出來的.學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)的基本概念,基本規(guī)律,將物理知識應(yīng)用于日常生活,都離不開觀察和實(shí)驗(yàn)這一重要的科學(xué)研究方法.本文就“問題――解決”模式在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用做些簡單的探討. </p><p> “問題――解決”模式是美國教育界 20 世紀(jì) 80
2、 年代首先發(fā)展起來的一種教學(xué)模式.它以問題解決為中心,注重學(xué)生的獨(dú)立活動,著眼于創(chuàng)造性思維、意志力和知識遷移能力的培養(yǎng).實(shí)施的關(guān)鍵在于突出學(xué)生的主體性,發(fā)揮教師的主導(dǎo)性.與現(xiàn)在提倡的探究式教學(xué)相吻合.借鑒我國有關(guān)學(xué)者的研究 </p><p> 對上述模式作如下解釋:第一步,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平,設(shè)置貼近生活生產(chǎn)和學(xué)生實(shí)際、合理有效的問題情境,為學(xué)習(xí)或研究的問題的提出營造氛圍、奠定基礎(chǔ)
3、.第二步,分析問題情境,從中提煉出需要學(xué)習(xí)或研究的真實(shí)的物理問題.第三步,學(xué)生根據(jù)問題的類型、性質(zhì)和已有知識與經(jīng)驗(yàn),依托教材,明確問題的條件,通過觀察、聯(lián)想、思維、討論等進(jìn)行嘗試,形成解決物理問題的可行性方案.第四步,根據(jù)問題解決方案,理順問題解決的思路,運(yùn)用分析與綜合、抽象與概括、歸納與總結(jié)等方法,經(jīng)歷解決問題的過程,使問題獲得解決,完成學(xué)習(xí)任務(wù).第五步,通過應(yīng)用、反思和總結(jié),檢驗(yàn)、評價問題解決方法的科學(xué)性、全面性和推廣性,從而形成新
4、的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu),真正掌握解決問題的科學(xué)方法并學(xué)會靈活運(yùn)用. </p><p> 一、“問題――解決”模式在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用案例 </p><p><b> 1.學(xué)生實(shí)驗(yàn) </b></p><p> 在做學(xué)生實(shí)驗(yàn)“單擺測重力加速度”時,常規(guī)的教學(xué)往往是先每個桌上放好實(shí)驗(yàn)器材,老師給出實(shí)驗(yàn)步驟及注意點(diǎn),學(xué)生們按照步驟裝好器材,測量、計(jì)算、
5、完成.我沒有按部就班,而是嘗試用“問題――解決”模式來上這節(jié)課. </p><p> 一開始我沒有告訴學(xué)生們要做什么實(shí)驗(yàn),而是給他們5分鐘時間到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室尋找他們認(rèn)為可以測教室里的重力加速度的器材(只要求記下器材名稱、數(shù)量等,但不要帶出準(zhǔn)備室),學(xué)生們?nèi)ビ^察后經(jīng)過討論,給出了三種方法:一、使用彈簧秤和一個已知質(zhì)量的砝碼,用彈簧秤稱出砝碼的重力,利用G=mg就可算出;二、使用打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、重錘,利用打點(diǎn)計(jì)時器
6、測出重錘自由下落的加速度,就是重力加速度g;三、使用小球、秒表、直尺,測出小球自由落體的高度和時間,利用h=gt2/2計(jì)算出重力加速度.學(xué)生們通過討論認(rèn)為方案一最簡單,方案三由于自由落體高度低,時間太快,無法用秒表準(zhǔn)確測量,誤差太大不具備可操作性.對于他們的方案我給予了肯定.通過短短的10分鐘,使學(xué)生們了解了今天要解決的問題,也明白了問題的解決有很多種途徑,使他們的思維活躍了起來.接下來我拋出了今天要做的實(shí)驗(yàn),告訴他們還可以用單擺來測重
7、力加速度,學(xué)生們的興趣一下就來了.我沒有直接告訴他們怎么組裝一個單擺和進(jìn)行測量,而是先讓他們復(fù)習(xí)單擺知識,然后給他們提供了一張表格(如下)、一個很小的鋼球、一個比較大的塑料球、一根約1 m的細(xì)線、一根約1 m的橡皮筋. </p><p> 表1所需測量物理量測量工具如何減小測量誤差學(xué)生們通過討論很好的完成了表格,其實(shí)也就掌握了實(shí)驗(yàn)原理及步驟.但接下來實(shí)際操作時問題又出來了,他們不知道該用哪些材料來做一個合適的單
8、擺.我告訴他們可以自由組合然后嘗試一下,看能否很好的完成實(shí)驗(yàn).經(jīng)過嘗試學(xué)生們很快找到了合適的組合.加上我補(bǔ)充的一些細(xì)節(jié),學(xué)生們在極短的時間內(nèi)做完了實(shí)驗(yàn).最后我要求學(xué)生們通過討論來總結(jié)這個實(shí)驗(yàn)的原理、操作步驟、以及誤差分析,完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告. </p><p> 通過使用“問題――解決”模式進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué),擺脫了以往為了做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式,也使學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)中存在的誤差有更直接的感受和理解,對學(xué)生的思維的訓(xùn)練也
9、更有效. </p><p><b> 2.課外小實(shí)驗(yàn) </b></p><p> 在指導(dǎo)課外興趣小組時,我也嘗試了這種教學(xué)方式.在學(xué)習(xí)完電磁感應(yīng)這一章內(nèi)容后,結(jié)合我國正在大力宣傳的節(jié)能環(huán)保理念,要求學(xué)生們4人一組自由組合,設(shè)計(jì)并制作一個微型手搖發(fā)電機(jī),要求取材方便,結(jié)構(gòu)簡單,并用表格的形式記錄所需器材和制作方法.剛開始學(xué)生們感到無從下手,我沒有直接告訴他們方法,而
10、是和他們一起復(fù)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.復(fù)習(xí)后,學(xué)生們豁然開朗,紛紛討論起來,拿出了自己的設(shè)計(jì)方案.對于他們的方案我也沒有急于表態(tài),而是把它們拿出來全班討論,討論各個方案的可行性及可能遇到的問題.這給了學(xué)生們一個發(fā)表自己見解和接受別人建議的機(jī)會,增強(qiáng)了學(xué)生的交流能力. </p><p> 經(jīng)過討論和修改,學(xué)生們開始找材料制作自己的發(fā)電機(jī),但制作過程并沒有他們想象的那么順利,出現(xiàn)了各種他們沒有預(yù)料到的新問題.如,很多小組
11、采用廢舊pvc管繞制線圈,然后放入強(qiáng)磁鐵來回?fù)u動來獲得電能.但他們做好了開始搖晃時,并沒有看到小燈泡發(fā)出他們期待的亮光.看著學(xué)生們失望的表情,我沒有直接告訴他們解決的方法,而是指導(dǎo)他們一起分析可能的原因,如,發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)是否合理,小燈泡的規(guī)格是否合適.有學(xué)生立刻想到增加線圈匝數(shù)可以提高電動勢,還有的同學(xué)想到把小燈泡換成LED,可以降低驅(qū)動電流.在得到我的肯定后,學(xué)生們更改了他們的制作.當(dāng)他們再次搖的時候,LED亮了一下,學(xué)生們興奮的呼喊出
12、來,可是他們發(fā)現(xiàn)LED只是偶爾亮一下,大多數(shù)時候都不亮,但這時學(xué)生們不再象開始時那樣迷茫和無助,而是積極討論可能的解決方法,可是最后沒能解決問題. </p><p> 這時候需要老師發(fā)揮指導(dǎo)作用了.我觀察后,認(rèn)為是pvc管太粗,導(dǎo)致大量磁通量被抵消,使得線圈的磁通量變化率很小,只是有時候磁鐵的位置比較合適才使燈亮了,但我沒有告訴他們,而是給他們講了一個習(xí)題:圖2如圖2所示,兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán) <
13、;/p><p> 二、“問題――解決”模式在物理實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)策略 </p><p> “問題――解決”模式在應(yīng)用過程中要注意一些基本策略. </p><p> 1.注重問題的選擇和呈現(xiàn) </p><p> 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提供給學(xué)生的問題應(yīng)當(dāng)要容易被理解和接受,有一定的意義,否則無法引起學(xué)生的興趣.但也不能太容易,要符合維果斯基的最近發(fā)展區(qū)原
14、理,讓學(xué)生感覺到研究的問題與學(xué)習(xí)過的知識有一定聯(lián)系,自己應(yīng)該能解決,但似乎又沒有明顯的解決之道.這樣可以激勵學(xué)生跳一跳,摘到桃子. </p><p> 2.注重問題的開放性 </p><p> 要能使問題產(chǎn)生新的問題或者具有拓展性,成為新知識的增長點(diǎn).在本文的第二個案例中,筆者指導(dǎo)學(xué)生制作的手搖式發(fā)電機(jī)只是一個組成部分,接下來還安排了整流電路的學(xué)習(xí)及電能的儲存,整個裝置裝好后,可以替代
15、干電池用在家庭遙控器、手電筒中,大大減少干電池的使用量,這樣不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)到系統(tǒng)的知識,而且使研究具有了社會價值. </p><p> 3.積極傾聽,重在引導(dǎo) </p><p> 在“問題――解決”模式中,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、合作者、參與者,教師的作用在于引導(dǎo).在這個模式下教師不是知識的權(quán)威,而是引領(lǐng)者,教師應(yīng)當(dāng)要放低姿態(tài),學(xué)會傾聽,感受學(xué)生失敗時的傷心和成功時的喜悅.把大量討論分
16、析的機(jī)會留給他們自己,使每個人感受到自己和團(tuán)隊(duì)的力量,使他們的團(tuán)隊(duì)合作精神和交流能力得到培養(yǎng).只是在學(xué)生遇到無法解決的問題或超出了他們的知識范圍時,教師再利用自己的知識優(yōu)勢指導(dǎo)學(xué)生,這樣,就把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給了學(xué)生,充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性. </p><p> 三、“問題――解決”模式在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的意義 </p><p> 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師講解過多,留給學(xué)生的思考和操作的機(jī)會
17、太少,“問題――解決”模式教學(xué),突出學(xué)生主體地位,注重學(xué)生思維的發(fā)展及提問能力的培養(yǎng),轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,變教師講解實(shí)驗(yàn)為學(xué)生在教師引導(dǎo)下探索實(shí)驗(yàn),鼓勵學(xué)生親身參與到實(shí)驗(yàn)中去,讓學(xué)生成為知識的建構(gòu)者,深刻理解知識的同時體驗(yàn)解決問題帶來的成就感、喜悅感. </p><p> 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用“問題――解決”教學(xué)模式,把教師解放了出來,使教師真正成為學(xué)習(xí)的引領(lǐng)者,使學(xué)生養(yǎng)成了在學(xué)習(xí)中勇于不斷嘗試,探索解決問題的方
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