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问题导学法在初中物理概念教学中的应用

2018-10-23洪芳

中学教学参考·理科版 2018年9期
关键词:问题导学法教学案例概念教学

洪芳

[摘 要]问题导学法是初中物理概念教学的有效方法,是基于问题的一种学习方法,它是以问题链为载体,逐层推进的。研究表明,问题导学法应用于物理概念教学,主要有以下五个基本环节:一是创设情境;二是体验感悟;三是研究分析;四是概念描述;五是概念应用。运用问题导学法开展物理教学要注重学生体验;要注重科学方法的渗透;要凸显逻辑思维之美。

[关键词]问题导学法;概念教学;教学设计;教学案例;教学反思

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2018)26-0050-02

“高树耸云根在地”,根深才能叶茂。物理概念与整个物理知识相比,就犹如其扎地的根。只有深刻理解物理概念,才能牢固掌握物理知识。但在具体的物理概念教学中,不乏教师生拉硬拽地灌输,让学生囫囵吞枣地接受,结果往往是学生对物理概念的理解似是而非,似懂非懂,教学效果不甚理想。那么如何有效开展物理概念教学呢?教学研究表明,问题导学法是开展初中物理概念教学的有效方法。

一、运用问题导学法进行教学时的教案设计

1.设计理念

问题导学法,是受近年来风行于国内外教育界的“基于问题的学习”(Problem-Based Learning,简称PBL)的方法启发而提出的。PBL强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,通过让学习者合作解决真实的问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能,并形成自主学习能力。问题导学案的设计理念是:以问题链为主线,将结构化的教学内容进行有效整合,逐层推进问题的解决,促使学生在设问和体验的过程中,形成自主学习的动机和欲望,在分析和解决问题的过程中,获得知识和方法,逐步形成解决问题的能力,从而达成教学目标。基于上述理念,在概念教学中,教师需创设一系列问题,为学生搭建一个个问题台阶,让学生逐层解答,拾级而上,最终达成解决问题的教学目标。每一个问题都需要具有一定的层次性和驱动性,问题与问题之间具有关联性、逻辑性,并在问题解决的过程渗透科学思想与研究方法。

2.设计模型

问题导学法应用于物理概念教学,主要有以下五个基本环节:一是创设情境;二是體验感悟;三是研究分析;四是概念描述;五是概念应用。在具体教学中,通过教师的分析与引导,进行问题迁移,情境再现,呈现下一个问题,这样就可以逐步向既定的教学目标靠近。其基本教学流程如图1所示。

二、运用问题导学法进行教学的案例

以苏科版九年级物理《磁体与磁场》中“磁场”概念的教学片段为例。在这之前的教学过程中,学生通过亲身体验与初步探究,已经了解了磁体、磁性、磁化、磁极等基础知识,由此进入“磁场”概念的学习。

1.创设情境

教师在桌子边上放一条形磁铁,用细线系一回形针缠在桌边适当位置的石头上,使回形针由于被磁铁吸引而与磁铁保持一段距离(如图2)。先后将纸板、玻璃板、塑料板、薄铝板、薄铁片等物体放入回形针与条形磁铁之间,发现磁铁能够隔空吸引回形针,回形针停在半空中不掉下来。

【问题1】从刚才观察到的现象,你发现了什么问题?

学生相互讨论、争论,疑问较多,没有达成共识。

2.体验感悟

教师:我们亲身动手体验一下,观察磁极相互靠近时有什么现象?发现什么规律?

学生两两合作,动手实验,观察同名磁极、异名磁极相互靠近时会发生什么现象。

体验活动结束后,教师让学生交流总结,学生可轻松地得出结论:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

教师启发学生:磁极相互作用时并没有直接接触,请思考下面的问题。

【问题2】两个磁极没有接触也有力的作用,你猜想是什么原因?

学生1:磁力是不需要物体接触的。

学生2:磁极之间肯定有物体,因为力是物体对物体的作用。

学生3:可能有一种特殊的物质,我们眼睛看不见。

经过讨论,学生大多认为磁极附近存在一种特殊物质。教师随即追问:

【问题3】用什么方法验证你的猜想?

3.研究分析

学生1:用铁片、铝片去靠近,看能不能吸引。

学生2:用一种高级的仪器去测试。

教师评价:思路正确,但可以不用高级仪器。

教师启发学生:空气看不见,我们通过观察什么现象可以知道空气的存在?

学生马上领悟:与风联系起来,风吹树摇。

教师引导学生将“磁场”与“风”进行类比。经过师生共同讨论交流,运用类比和转化的思维方法初步建立起“磁场”概念。图3为“磁场”类比“风”的思维模型图。

4.概念描述

【问题4】怎样直观描述磁场的分布?

学生活动:将小磁针放在磁体周围,观察并画出小磁针静止时N极的指向;在不同的地方放多个小磁针,观察并画出每个小磁针静止时N极的指向,得到多处磁场方向。

教师:一个小磁针可以显示某一处的磁场,要显示磁体多处的磁场,就需要多个小磁针。如果要知道磁体周围各处的磁场分布有什么规律,理论上就需要无数个小磁针,怎么办?我们可以用铁屑代替小磁针。

学生活动:用铁屑代替小磁针,将条形磁体放在铁屑塑料盒上,轻轻敲击,观察磁场中铁屑的分布,结合小磁针的指向,仿照铁屑的分布,画出这些曲线。如图4所示。

教师:这些曲线能够描述磁体周围的磁场分布情况,我们称之为“磁感线”。

描述磁场的方法:一个小磁针,数个小磁针,更小更多的小磁针,铁屑,“磁感线”模型。

5.概念应用

【问题5】“观察”相互作用的磁极之间磁场的分布。

教师:磁场是看不见的,但我们借助“磁感线”模型可以“观察”到磁场的分布规律。磁极间相互吸引或相互排斥,其磁场呈现怎样的分布规律?

学生活动:在桌子上放置一个铁屑塑料盒,一块条形磁铁的N极与另一块条形磁铁的S极相互靠近,放在铁屑塑料盒上面,轻敲桌面,观察铁屑的排列情况,直观显示出异名磁极相互吸引时的磁场分布,如图5所示。再将两条形磁铁的N极相互靠近,重复刚才的实验,可以观察到同名磁极相互排斥的磁场分布,如图6所示。

三、运用问题导学法进行教学后的反思

1.注重学生体验

有些物理知识比较抽象,单用语言很难让学生理解,所以要让学生在体验中学习物理知识,形成丰富的感性认知,搭建学习阶梯。在磁场教学中,首先设置条形磁铁吸引回形针的问题情境,再让学生体验磁极间的相互作用,是为了引出问题:磁极间没有接触也有力的作用,是什么原因?用什么方法验证?从而引入磁场概念的学习。学生第一次接触到“场”的概念,“场”无法直接观察到,需要感受体验。磁极间的作用是旧知,但可从体验中获取感悟:磁体周围存在一种看不见的物质——“场”。创设体验性问题,可以从熟知的事物唤醒兴趣,从熟知中获取新知,让学生学得顺利、学得有效。

2.注重科学方法的渗透

科学方法的渗透,意在培养学生的思维方法,帮助学生厘清学习物理的思路与方法。在当前初中物理教学中,需要渗透的科学方法主要包括控制变量法、转化法、物理模型法、观察比较法等,这些科学研究方法可以应用在不同知识点的学习中。有些物理现象无法用肉眼看到,如磁性、磁场,而采用了一定的科学方法,就能让学生观察、了解事物的本质。在“磁场”概念的教学中,除了多处用到观察比较法外,在“问题3”中重点渗透了转化法,并且从思维难度上设置了不同的梯度,让学生在自主探索与不断思考的过程中加深对物理本质的理解。

3.凸显逻辑之美

问题导学呈现的不仅仅是知识点之间的联系,更重要的是呈现严密的逻辑结构。片段与片段之间,问题与问题之间,相互衔接,螺旋上升,展现物理知识结构的逻辑之美。本节课中设置的问题链,可引導学生挖掘物理知识间的逻辑之美,提高学生知识、能力、素养等方面的水平。特别是“问题4”,描述磁场的方法是以逻辑推理的方式设问的,由此引导学生体验、感悟各实验之间的逻辑性,培养学生的逻辑思维。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 吴志明.“基于生活的问题导学策略”的实践研究 [J].江苏教育,2015(1):37-39.

[2] 晋兴强,吴伟. 磁感应强度概念教学之我见[J].中学教学参考,2018(2):43-45.

[3] 傅美. 试述初中物理教学中的问题导学法[J].中学教学参考,2012(32):39.

(责任编辑 易志毅)

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