以實(shí)驗(yàn)為載體 用問(wèn)題引導(dǎo)思維生長(zhǎng)

洪芳

【摘 要】在物理課堂教學(xué)中，會(huì)出現(xiàn)由于學(xué)生的能力不足，不能理解物理規(guī)律，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳的情況。為改善教學(xué)效果，可以以實(shí)驗(yàn)為載體，用問(wèn)題引導(dǎo)思維，讓學(xué)生的思維在引導(dǎo)中生長(zhǎng)、發(fā)散、創(chuàng)新，從而構(gòu)建物理知識(shí)體系，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn);問(wèn)題引導(dǎo);思維

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ?【文章編號(hào)】1671-8437（2020）04-0157-02

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)包含四個(gè)方面：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。有了一定的科學(xué)思維能力，才能形成正確的物理觀念，才能完成科學(xué)探究，才能承擔(dān)起科學(xué)責(zé)任。課堂教學(xué)中要注重思維引導(dǎo)，讓學(xué)生的思維在引導(dǎo)中生長(zhǎng)、發(fā)散，從而構(gòu)建物理知識(shí)體系，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

1 ? 為什么以問(wèn)題引導(dǎo)

問(wèn)題不僅指課堂提問(wèn)、學(xué)生疑問(wèn)，問(wèn)題是教學(xué)內(nèi)容，它貫穿于教學(xué)始終。問(wèn)題引導(dǎo)是將發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題循環(huán)貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程的一種教學(xué)方式，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、思考、解決問(wèn)題中掌握課程內(nèi)容，理解得出物理規(guī)律和結(jié)論，再應(yīng)用規(guī)律和結(jié)論解決新的問(wèn)題，問(wèn)題引導(dǎo)體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)地位，學(xué)生的主體地位，問(wèn)題引導(dǎo)到解決問(wèn)題的過(guò)程，即引導(dǎo)思維形成的過(guò)程，解決問(wèn)題是課堂目的，思維形成才是教學(xué)目的，問(wèn)題引導(dǎo)的本質(zhì)是引導(dǎo)思考，問(wèn)題引導(dǎo)是輔助桿，思維是周邊的藤蔓，繞桿生長(zhǎng)發(fā)散，直至創(chuàng)新[1]。

2 ? 為什么以實(shí)驗(yàn)為載體

物理學(xué)科的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)，物理教學(xué)的核心是實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)既是教學(xué)手段，又是教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)為物理觀念的形成提供了感性材料，加深了學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解。實(shí)驗(yàn)是載體，承載問(wèn)題，承載思維。實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)習(xí)興趣的起點(diǎn)，具有科學(xué)思維是物理興趣的最高點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究中的必要過(guò)程，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)中時(shí)刻伴隨思考。物理課堂中的實(shí)驗(yàn)可以體現(xiàn)問(wèn)題引導(dǎo)過(guò)程和思維的形成與應(yīng)用。

3 ? 如何以實(shí)驗(yàn)為載體用問(wèn)題引導(dǎo)思維生長(zhǎng)

以蘇科版八年級(jí)下第十章第二節(jié)《液體的壓強(qiáng)》為例，闡述如何以實(shí)驗(yàn)為載體用問(wèn)題引導(dǎo)思維法發(fā)展。

在液體壓強(qiáng)之前剛學(xué)習(xí)了固體壓強(qiáng)，通過(guò)氣球的形變、手的感覺(jué)比較壓力的作用效果，引入壓強(qiáng)。所以上液體壓強(qiáng)可以從固體壓強(qiáng)著手，主要環(huán)節(jié)如下：

3.1 ?溫故知新

提問(wèn)：鉤碼對(duì)桌面有壓強(qiáng)嗎？如何展現(xiàn)鉤碼產(chǎn)生的壓強(qiáng)？

實(shí)驗(yàn)：將鉤碼放在橡皮膜容器中，觀察橡皮膜形變;將鉤碼放在手中感受。得結(jié)論：鉤碼能產(chǎn)生壓強(qiáng)。

思維：對(duì)之前壓強(qiáng)的內(nèi)容適當(dāng)回憶，從兩方面展現(xiàn)壓強(qiáng)：其他物體的形變與人的感受。類(lèi)似問(wèn)題模仿解決，模仿是思維的生長(zhǎng)點(diǎn)。

提問(wèn)：液體能產(chǎn)生壓強(qiáng)嗎？如何展示液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)？

實(shí)驗(yàn)：將水倒入底部和側(cè)壁貼有橡皮膜的礦泉水瓶，觀察橡皮膜的形變;把保鮮袋套在手上，浸入水中，觀察、感受;將底部是橡皮膜的礦泉水瓶放入水里，觀察橡皮膜的形變。得結(jié)論：液體對(duì)容器底部、側(cè)壁有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。

思維：知識(shí)遷移，實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的遷移，都符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。思考、解決問(wèn)題可以從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，也可以從已有知識(shí)出發(fā)，在對(duì)比固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)中，掌握兩者的聯(lián)系與區(qū)別，以獲得新的知識(shí)。知識(shí)遷移是思維的生長(zhǎng)點(diǎn)。從固體壓強(qiáng)到液體壓強(qiáng)的思維過(guò)程如圖：

3.2 ?探索新知

提問(wèn)：剛才的實(shí)驗(yàn)與體驗(yàn)中，你還有什么發(fā)現(xiàn)？你覺(jué)得液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小和什么因素有關(guān)？

實(shí)驗(yàn)：礦泉水瓶放得越深，橡皮膜形變?cè)酱?手入水面越往下，受壓的感受也越明顯;礦泉水瓶放法不同時(shí)，橡皮膜往不同方向凹陷;桌上除了水還有鹽水可以做相同的實(shí)驗(yàn)，可能出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。猜想：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小與方向、深度、液體密度有關(guān)。

思維：在科學(xué)探究中猜想是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、體驗(yàn)而來(lái)的，并不是憑空產(chǎn)生，并不是不著邊際，所以猜想需要實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)、需要問(wèn)題引導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)是思維的生長(zhǎng)點(diǎn)。

提問(wèn)：用什么方法驗(yàn)證猜想是否正確？用已有的器材——橡皮膜底的礦泉水瓶，如何探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與方向的關(guān)系？對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行交流、嘗試，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并進(jìn)行改正。

實(shí)驗(yàn)：控制變量法，將橡皮底的礦泉水瓶放入水中，觀察橡皮膜的形變;控制深度不變，改變方向，觀察橡皮膜的形變變化。困難：①瓶子太大，不方便改變方向;②橡皮膜形變不明顯。交流、思考后改進(jìn)：①橡皮膜改小，方便改變方向了，但形變更不明顯了。②再用轉(zhuǎn)化的方式將形變放大。最終解決方法：使用壓強(qiáng)計(jì)探究液體壓強(qiáng)與方向、深度、密度的關(guān)系，得結(jié)論。

思維：實(shí)驗(yàn)不是老師說(shuō)需要做才做的，也不是老師說(shuō)該怎么做就按部就班地去做，而是需要思考為什么做？做什么？可以用怎樣的器材完成實(shí)驗(yàn)？需要怎樣的器材才能完成實(shí)驗(yàn)？選擇器材的理由和作用是什么？思考隨問(wèn)題引導(dǎo)逐漸深入，讓思維可持續(xù)發(fā)展。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用了控制變量、轉(zhuǎn)化的研究方法，包含了縮小放大的創(chuàng)新思維。創(chuàng)新是思維的生長(zhǎng)方向。

3.3 ?應(yīng)用新知

提問(wèn)：1648年帕斯卡通過(guò)細(xì)管子往裝滿(mǎn)水的木桶里倒了幾杯水，桶就裂開(kāi)了，為什么？為什么深海是禁區(qū)？如何突破？

實(shí)驗(yàn)：模擬帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)。

思維：從模擬帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)可以看出，液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增加，這樣學(xué)生對(duì)深度這個(gè)因素有了更好的理解，將此概念區(qū)別于質(zhì)量、重力等因素，更好的理解應(yīng)用物理規(guī)律。對(duì)“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的介紹有助于提升思維品質(zhì)，思維品質(zhì)為思維生長(zhǎng)保駕護(hù)航，提升科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的核心素養(yǎng)。應(yīng)用新知的具體內(nèi)容為：帕斯卡實(shí)驗(yàn);深海是禁區(qū)的原因;蛟龍?zhí)枬撏Ы榻B，形成完整的思維過(guò)程。

4 ? 結(jié)語(yǔ)

“聽(tīng)”與“做題”的物理課堂太單一，側(cè)重于“思”與“實(shí)驗(yàn)”的物理課堂才能激發(fā)學(xué)生積極性，愿物理課堂能帶給學(xué)生科學(xué)的思維方式，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]華永平.物理實(shí)驗(yàn)型探究教學(xué)：發(fā)展核心素養(yǎng)的有力推手[J].中學(xué)物理，2019（10）.