说理题,丰富学生的教学内容
2017-02-28叶燕玲
叶燕玲
摘 要:分析科学说理题解答现状,针对不同类型的说理题进行方法的指导和体验,对不同类型的物理说理题进行模式的引导和探究,及素养的针对性训练的培养来突破物理不同类型说理题的难点和惑点。
关键词:说理题;分类;方法指导;素养的训练和提升
一、科学说理题解答现状的分析
1.科学说理题的重要性
所谓科学说理题,就是用语言文字记叙、说明、回答、论证的科学问题,要求回答出是什么、为什么、怎么样及怎么做。课标要求不但要让学生学到物理规律与原理,更需要让学生体验科学探究的具体过程。为了体现对过程与方法的考查,近几年各地中考题中出现了说理题型。翻开科学教科书,可以发现以前的框框条条不复存在,更多的图片代替了原有的大段大段的文字。其中占有较大篇幅的是科学体验与科学探究过程。不管是科学体验还是科学探究过程的教学都离不开说理。由此可见,说理在科学教学中越来越重要。
2.学生为什么感觉科学说理题难
要想完成科学说理题,就要求学生能“不仅知其然,还要知其所以然”。所以,这需要学生运用科学原理,使用较多科学语言,并运用因果关系,体现一定逻辑顺序,来阐述、解释某一科学问题或科学现象的综合性试题,它能考查学生所具备的科学知识、科学技能、逻辑思维、语言表达能力,是真正能考查学生综合能力很强的一类试题。于是科学说理题成了学生的老大难。
3.学生在应对物理说理题时存在的主要问题
(1)模糊混乱,似是而非。在解答说理题时,学生往往是从概念到概念。例如,“为什么可以用脸盆来泼水?”学生回答:“因为水有惯性。”“为什么夏天自行车胎内气体不能打得太足?”学生回答:“因为受热要膨胀。”他们只能说出概念,说到事物的一点儿共性,却无法对事物作具体分析。
(2)明于心而難于言,语言逻辑性差。学生面对物理情景不能准确地用物理概念术语来解释,依然根据生活经验用日常生活语言(日常生活用语)来解释。如在回答从冰箱刚取出的冰棍的包装纸外为什么有一层“白霜”的问题时,学生往往答作:“因为外面温度高,包装纸遇到热空气,凝华成小冰晶。”虽知道这个问题属于凝华现象,但叙述中却把因果关系颠倒了,表明他们的思维很混乱。
(3)语言不完整,论述不严密。如“为什么灯丝断后,重新搭接使用,灯会变得更亮?”学生回答:“因为电阻减小,电功率增大了。”虽然说到了问题的实质,但没有理论根据,表达不完整。
二、突破物理不同类型说理题的具体措施
1.有关运用物理公式类说理题
用“运用物理公式进行说理类”的题目,分量较多,教师教学过程中应注意培养这方面的能力,还有进行规范格式的训练。这种类型具有条理清楚、格式简单、容易掌握的优点。可以归纳为一种模式进行说理,一般情况下可用四句话把问题说清楚。①说明式中的相等量(什么原因相等);②式中的不等量(什么原因不等);③公式依据;④得到结论。具体做法是:先审题,确定答题的公式依据,再根据题给条件,搞清公式中的哪个物理量相等(包括相等的原因),哪个物理量不等(包括不等的原因)。
例:家用白炽灯的灯丝断了,再搭上后是比未断时更亮,还是更暗?
答:灯丝重新搭上后接入原电路(相等的原因),它两端的电压U相等(等量),灯丝重新搭上长度变短(不等的原因),电阻R变小(不等量),根据P=U2/R可知(公式依据),灯丝重新搭上后;它的实际功率变大,所以较亮(结果)。
初中物理说理题中,这类题目很多,如果我们初中阶段加强这一方面的训练和拓展,以后学生遇到此类问题就能对答如流。
2.有关运用物理现象类说理题
(1)有关惯性问题说理题。遇有惯性问题的题目,首先要审清题意,明确研究对象。然后分类(认清是属于哪种类型的题目)。最后根据不同类型的题目,用不同的模式进行解答。解答有关惯性问题的说理归类起来,大概有三种类型,分别为单个物体型、倾倒(翻转)型和分离型三种。
①对于单位物体型,只要说明物体原来处于什么状态(运动或静止),由于惯性要保持原来的(匀速直线运动或静止)状态,所以产生什么结果(或者应该怎么做)即可。
例:乘客从向右运动的车下来时,,为什么还需要继续向右、向前跑一下?
答:乘客和小车原来处于运动状态,乘客离开小车后由于惯性要保持原来的运动状态,所以乘客还会继续向前运动,要防止摔倒所以还要继续向右运动。
诸如“火车进站前,已经关闭发动机,为什么还会运动?”“跳远时为什么要助跑?为什么跑得越快就会跳得越远?”“炮弹离开枪膛后,虽然不受到火药的推力,但仍然向前运动,这是为什么?”之类的题目都可归为“单个物体型”回答模式是一样的。
②对于“倾倒(翻转)型,和分离型”的题目,答题的模式相同。在进行复习过程中,学生已经掌握“物体受到不平衡力的作用,一定要改变运动状态”的知识。所以,当物体的一部分(倾倒型)或者两个物体中的一个物体(分离型)受到力的作用,这部分(倾倒)或者这个物体(分离型)的运动状态就要发生改变,而物体的另一部分(倾倒型)或者两个物体中的一个(分离型)由于惯性要保持原来的运动状态,所以就造成倾倒(翻转)或者分离(两物体的相对运动)。这类惯性题的一般步骤:a.物体原来什么状态;b.与研究对象紧密接触的物体由于什么原因变成了后来的状态;c.研究对象由于惯性变成了什么状态。
例:人被石头绊倒与脚踩西瓜皮滑倒,人倾倒的方向有何不同?试用所学的惯性知识解释。
石头绊:人向前走,人和脚都是运动的。当脚碰到石头而受到力,使脚由运动变为静止,人体上身有继续向前运动的趋势,就向前倾倒;踩西瓜皮:人和脚原来都是运动的,当脚踩到之后,脚随西瓜皮滑动,速度加快,人体上身没受到力还是有按照原来速度运动的趋势,因此向后倾倒。endprint
例:(分离型)用脸盆可以倒水,这是为什么?
答:脸盆和水原来都处于运动状态,当脸盆被手按一下,脸盆由运动变静止,而水没受到力的作用,仍保持原来的状态——运动状态,两者就分离了。
学生有了这样的答题模式,一般情况下,就会把问题回答清楚。
总之,遇有惯性问题的题目,首先要审清题意,明确研究对象。然后分类(认清是属于哪种类型的题目)。最后根据不同类型的题目,用不同的模式进行解答。
3.其他物理现象的说理题
(1)引导学生规范这类说理题的解题模式并进行训练。解答说理题可根据题目,引导学生分三步进行:①审清题意:判断所涉及的科学知识;②理清关系:分析相关条件及变化结果;③语言组织,得出结论。
例:小星正担心行车安全时,只见爸爸打开空调开关,对着玻璃吹暖风,不一会儿玻璃上的雾气就消失了。请你应用物理知识解释雾气消除的原因。
研究对象:冷的车前窗玻璃
条件改变:对着玻璃吹暖风
科学知识:液体温度越高,液体表面空气流动越快,蒸发越快。
变化结果:玻璃雾气不一会儿就消失。
对一些复杂关系的说理题还需要求学生掌握好“科学语言”,同时要搞清各物理量发生变化的相关联系。如教科书中实验提出的为什么热起来,为什么觉得冷或凉,要懂得是指温度的高低,而温度的变化是由物体内能的变化引起的。并把它们的关系在草稿上推理列出。如“给自行车胎打气,打气筒为什么会热起来”可做如下推理过程:
压缩空气做功
热——温度 ——内能变化 打气
克服摩擦做功
这样做,学生回答问题就不会感到很大困难,同时能克服只用一句话代替全过程产生答题不完整的缺点。完整回答如下:用打气筒给自行车胎打气,要克服打气筒的活塞和筒壁的摩擦做功,更主要的是压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,所以打气筒会热起来。
(2)用“三步法”来解答“说理题”的注意点
①审清题意应做到:
a.注重概念与规律教学
解答此类题目的基础就是对物理规律和原理的熟练掌握。就像盖房子一样,打地基是基础,由此,教师在教学过程中要注重概念和规律的教学。
b.训练学生的审题能力
做任何题目,审题是关键。如果审题不清,即使后面回答得精彩绝伦、无与伦比,也会像竹篮打水一样一场空,得不到分数。因此,训练学生的审题能力就变得至关重要。如何训练学生在物理说理题中的审题,就是让学生尽可能全方位、多角度地挖掘题目中的物理原理与规律,然后在草稿纸或在心里一一罗列出来。经常这样训练,学生才不会一叶障目,才能全面思考问题。
c.培养学生结合材料的能力
从上面的解答技巧中我们得知,结合材料是物理说理题中的中心环节。一道物理说理题的成败就看结合材料部分如何。培养学生物理说理题的能力的关键就在此步。要培养学生结合材料的能力,就要着重培养学生的逻辑思维能力和语言表达能力。
初中生的思维特点是“开始从具体形象思维向抽象思维的过渡”。在这一过渡时期学生虽然具备了一定的抽象思维能力,但其逻辑推理能力还是极不完善的。因此,学生往往对说理题中所提供的物理事件和情景,无法分析和推理出关联哪个物理知识,从而感到无从下手或答非所问。比如,在平面镜成像的实验中,为什么要取两个棋子?学生往往回答“是为了验证平面镜成的像与物是等大的”。仔细分析就会发现,学生回答的是“在平面镜成像的实验中,为什么要取等大的两个棋子”,而非回答“为什么要取两个棋子”,如此就答非所问了。上述问题只有通过有针对性的逻辑推理能力的训练与培养才能改观。
那么如何进行呢?通过教学实践发现:训练学生进行“语段分析”对培养其逻辑推理能力是很有帮助的。例如,人从浅水区慢慢潜到深水处的过程中,胸口有何感觉?语段分析如下:首先让学生找出其中的关键词———胸口的感觉,然后找出有用的信息———浅水区至深水处,最后进行思维加工———为什么人从浅水区至深水处,胸口的感觉会不同?从生活经验可知人从浅水区至深水处,胸口是越来越闷的。显然胸越闷说明胸所受的压强越大。那么问题就转化为为什么人从胸口是越来越闷,胸所受的压强会增大呢?再引导到“浅水区至深水处的区别是深度不同”上去思考。如此一步步推理,才能直指对应的物理知识——液体的密度相同时,其深度越大,液體的压强越大。
实践证明:如果日常教学中能够坚持如此分析引导学生,学生的逻辑推理能力和素养的提升必将得到极大的效果,从而使其解答物理说理题时有章可循、有据可查。
d.组织语言,得出结论
学生语言表达能力的培养。在教学过程中,笔者经常让学生用语言翻译课本中的插图内涵。因为插图总是出现在相关知识的旁边,学生往往一看就能明白其中的含义,但真正要其表达时他们就会表达得含糊不清、断断续续。究其原因,学生此时的思维往往是凌乱的和跳跃的,并不是流畅清晰的。教师只要适时要求学生用语言述说其推理过程,则学生的表达能力和思维能力就能得到提升。如果同时,教师更进一步要求学生将过程用书面语言表达出来,效果将会更加明显。在平时的习题课中,无论是选择、填空、实验、计算,只要题目存在两步以上的思维推导过程时,不仅要求学生写出答案,而且要求学生用语言表达其思维过程,而不是简单的仿效教师讲解思路。虽然刚开始时学生可能不习惯,课堂节奏有些慢,甚至对部分学生的学习积极性还有打击。因为他们可能会认为自己都答对了,怎么还要说为什么这样呢?情绪上会出现急躁和逆反。此时就需要教师排解引导了。如果长期坚持这样的训练,学生就会习惯成自然,他们往往也会自觉尝试用语言帮助其思维推理,从而使得思维与语言进入了互相促进的良性循环之中。因此,可以从根本上克服学生“想当然”就得出结论的情况,学生的表达能力无形之中也得到极大的锤炼和提升。
经过一些阶段实践和指导,我们发现:其实物理说理题是有规律可循的,每种说理题将有自己的一种说理模式。只要教师善于引导和学生针对性的训练后,学生是完全有能力自己总结出解答每种物理说理题的模式的。从而学生便能突破和提升做说理题的技巧和能力的。
参考文献:
1.初中科学课程标准.北京师范大学出版,2011.
2.项红专.物理学思想方法的研究.第一版.杭州:浙江大学出版社.
3.罗星凯等译.国家研究理事会科学、数学及技术教育中心.科学探究与国家科学教育标准——教与学的指南[M].北京:科学普及出版社,2004:21.
(作者单位:浙江省青田县温溪镇第一中学)endprint