从《液体压强》看教学中问题情境的创设

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  科学的发展始于发现问题,问题可以激励人们去学习、去实验、去创造。科学的教学过程也应该是一个问题创设和解决的过程,在解决的过程中培养学生的创造性思维。
  新课程积极倡导“基于问题”解决的学习。从认知心理学的观点来,“问题”是指存在一种目标但尚未找到达成目标的途径的一种心理状态。在教学中应该有意识地创设问题情境,让学生不断地以提出并解决问题的方式来获取知识、培养能力。在这个过程中,创设良好的问题情境是最为重要的步骤之一。
  下面笔者就以《液体压强》的教学过程中积累的几种创设问题情境方式,谈谈自己的一些看法。
  一、设置需要加以理论解释的现象或事实
  课堂上要善于设疑,这就是说要善于提出符合学生认知最近发展区理论的问题。科学知识的学习是有连贯性的,情境中产生的问题要旧中寓新,新中有旧,新旧知识密切联系。例如在“液体压强”第一课引入时,我这样创设问题情境。
  在桌面上放一个木块,问:
  (1)请问桌面有无受到力的作用,这个力是什么?
  (2)为什么会受到这个力的作用?
  (3)如果把木块放在竖直的墙壁旁,木块对墙壁又有无压强?
  (4)如果把水倒进如图的玻璃管中,你将看到什么现象?能不能尝试解释一下呢?
  设计一个问题情境,使学生面临要加以理论解释的现象。为学生提供了一个通过复习固体压强产生机理,尝试解释新的现象的机会。从而达到举一反三,触类旁通的效果。
  二、引导学生在完成实践作业时产生问题情境
  利用这一途径创设问题情境,应根据学生的实际情况,进行实践性作业。且实践应简单易操作,无危险性,趣味性强,现象明显,规律性强。同时要注意加强对学生获取感性材料方法上的指导,提高观察能力和实验能力,强化信息的筛选取舍能力,让学生在解决问题的过程中获取新知。在上“液体压强”之前,我布置了这样一组实践性作业:
  1.到市场观察,看看有没有活的带鱼,看看带鱼的肚子有什么特点?
  2.在游泳课上,站在游泳池中,没入水下的和水上的部分身体感觉有什么不一样?说明了什么问题?潜水到池底和浮在水面的感觉是不是一样?为什么?你还有什么发现吗?
  这一组实践性作业让学生感到既困惑又新奇。这样很好激发了学生寻找解决具有实践意义的问题的内在需要,他们都急着想去找到答案,于是就产生了问题情境,并把这个情境带到了接下来的课堂上。
  三、利用社会热点和时事新闻来创设问题情境
  我们生活的世界丰富多彩,学生可以通过报纸、网络、电视和杂志等途径及时了解社会热点和时事新闻。学生也非常喜欢教师能在课堂中涉及这类问题。在讲授“液体压强”时,我利用“俄罗斯库尔斯克号沉没”的相关报道和图片,恰当地运用多媒体创设问题情境,学生兴趣高涨。讲完这个小故事后,我马上把话锋一转,直切课题:
  1.为什么俄罗斯不马上派人潜水营救,而要等外国支援?
  2.为什么潜艇里的人不直接潜水逃生?直接逃生会有什么后果呢?
  由于学生平时根本没考虑这些问题,不能回答或不能完全回答。所以求知的欲望高涨,积极地进入了液体压强的探究活动中去。
  四、利用日常观念与科学概念之间的矛盾来创设问题情境
  学生在日常生活中所积累的经验和形成的日常观念往往是片面的、表象的,甚至是伪科学的,创设情境使学生原有的日常观念与科学概念之间产生强烈的冲突,激化学生意识中的矛盾,从而激发学生探究的兴趣和产生进一步学习的动力。在上“液体压强”时,不少学生认为液体压强应该和液体重力、受力面积等因素有关。这是日常生活中所积累的经验和形成的日常观念造成的。为此,我设计了如图实验装置。我取两个可乐瓶,一个去底,在顶部套上橡皮薄膜;一个只留头部,也在顶部套上橡皮薄膜,并套上紧带橡皮管的软木塞,同时在上头连上漏斗。实验时,分别向瓶中灌水,如图所示,可以看到前者橡胶膜略有凸出,程度无甚变化。后者下面的橡皮薄膜明显凸出。如果手拿漏斗使它逐渐升高,可以看到,瓶底的橡胶膜越来越凸出。这时提问:
  1.在上提漏斗的过程中,水的重力有没有变化?
  2.你看到了什么现象?这说明了什么?
  水的总重虽然没有增大,但由于深度增大,压强也增大;升到一定高度时,橡胶膜竟被胀破,给学生留下深刻的印象。
  五、通过提出假设,概述问题,并对结论加以验证
  科学是一门以实验为基础的科学,采用引发问题—提出假设—实验探究—总结规律的模式,是创设问题情境的一个重要途径。在问题情境的创设上,要注意的事项是,问题情境创设要建立在学生原有的认知基础上,并且学生的猜想应该是有限的。猜想到的因素是比较集中的,并通过简单的科学实验或者是根据学生的生活经验与已有的知识,通过思维活动能被确定了。在“液体压强”课上,我在介绍了压强计的构造和使用之后,拿出压强计和两个分别装有盐水和清水的烧杯。提出这样一组问题:
  1.你认为液体压强和什么因素有关?
  2.在实验中该怎样控制实验条件?
  3.你能鉴别这两杯清水和盐水吗?
  学生通过思考,纷纷提出比如“和深度有关”“和高度有关”或“底面积有关”等猜想,通过实验探究,自己总结了规律,并强化了实验控制的意识。
  在《液体压强》教学中,我运用科学探究的基本原则,合理创设问题情境,不但轻易突破了教学重难点,而且学生学习兴趣高涨,让学生在学习中体验了探究的乐趣,从中掌握了探索自然科学规律的方法。在问题情境的创设过程中,得到几点启示:
  1.注意把握问题情境和教学内容的关系。进行问题情境创设时,首先要分析教学目标,选择和确定教学的主题。其次是分析新知识和学生已有知识和经验(生活、学习)的相关联系。再次结合现代教育的要求,选择合适的教学媒体,并且要把问题情境的创设同科学探究教学紧密联系在一起。只有在科学探究的过程中真正有效地创设一个个问题情境,让学生的智慧在探究活动中更加闪亮。
  2.注意把握问题情境的时效性。教学决不是花架子,一切教学方法、教学设计都是为学生教学目标服务的。情境的创设是为了帮助学生理解、内化学习内容。不同类型的内容需要不同的表现手段与表现方式,要求学生采用不同的学习方法。同时,不同的情境类型在不同的内容的学习中所起的效果也是不同的。
  3.真正认识和发展问题情境创设的作用。良好的情境创设是提高教学效果的重要手段,但教学过程会受到教师、学生、媒体等许多因素的影响,创设情境毕竟只是进行教学的一种手段,所以在情境创设中要综合考虑各种因素,尤其是客观现实,要考虑其是否为创设情境准备了条件。
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