本站原创摘 要：创设问题情境是通过恰当的素材来实现的,所选取的素材的优劣将直接影响到问题情境创设的效果.因此,在选取教学素材时,应注意适切性、指向性和学科性这几个特性.
关 键 词：问题情境；素材；选择
【中图分类号】G633.7
陶行知说："发明千千万,起点是一问."当代心理学研究表明,问题是在一定的情境中通过主体的活动而产生的,人的思维因解决问题而被激活,问题推动人们进行积极思维.对于学生来说,产生学习动机的根本原因在于问题.
所谓"问题情境",是把学生置于研究新的未知的气氛中,使学生在提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中主动参与物理学习.这种学习活动不仅是让学生将已有的知识灵活运用于实际,而且要从这个学习过程中有所发现,获得新的物理知识和方法.创设问题情境是指在教学活动中,根据学生、教学内容和生活实际的具体情况,营造一种现实而富有吸引力的学习气氛,以激发学生学习数学的兴趣与动机.它的实质在于揭示事物的矛盾或引起主体内心的冲突,使之处于"心欲求而未得,口欲言而不能"的状态,真正"卷入"学习活动中.一个好的物理问题情境,能集中学生的注意力,诱发学生思维的积极性,引起学生更多的联想,也比较容易调动起学生已有的知识、经验、感受和兴趣,从而更加自主地参与知识的获取过程、问题的解决过程.因此,在教学过程中,教师精心设提问,创设问题情境,量激发学生积极思考、独立探索、自行发现、掌握知识、培养能力的重要手段.问题情境的创设是通过恰当的素材来实现的,因此所选取的素材的优劣将直接影响到问题情境创设的效果.在选取教学素材时,应注意以下几个特性.
一、教学素材的选择要有适切性
与某种知识相对应的问题情境素材有许多,如果不能开发或利用合适的素材资源,最好的形式也是徒劳无功的.情境创设的对象是学生这一主体,问题产生的根源在于学生原有发展水平和可能发展水平之间的差距.教师可以通过创设符合教学内容要求的问题情境,把学生引入一种与问题有关的"不协调-思考-发现-解决问题"的过程中,帮助学生建构当前所学知识的意义,引导学生达到可能发展的水平.这就要求我们在精心筛选素材时,必须兼顾教材和学生两方面,一方面要基于教材,围绕着教学目标、学生的认知水平来选取,保证使大多数学生在课堂上都处于思维状态；另一方面要创新教材,对教材的内容进行适当的拓展和延伸,满足学生不断发展的需求.这样,有利于学生锁定学习目标,全身心地投入学习活动中,在获得知识的同时,各种能力也相应得到提高.
【案例1】自由落体运动
教师进行如下演示实验：
（1）金属片和纸片从同一高度由静止开始下落,前者先落地.
（2）纸片和纸团从同一高度由静止开始下落,后者先落地.
（3）金属片和纸团从同一高度由静止开始下落,两者几乎同时落地.
师：什么原因导致金属片比纸片先落地,纸团比纸片先落地?
生：纸片比金属片和纸团所受的空气阻力大.
师：这说明影响物体下落快慢的重要因素是什么?
生：空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.
师：如果设法消除空气阻力,金属片和纸片谁下落得快?
生：可能同样快.
师：如何消除或减小空气阻力?
生：将物体置于真空中.
师：那么我们来看下面的演示实验,请同学们仔细观察下述三种情况下羽毛和钱币在牛顿管中下落的快慢.
（1）没有抽气时,羽毛比钱币慢很多；
（2）抽去部分空气后,两者下落的时间差减小；
（3）尽量抽空后,两者几乎同时落地.
师：由以上实验现象,同学们可得出什么结论.
生：没有空气阻力时,羽毛和纸币下落一样快.
师：（小结）空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素,物体从同一高度由静止开始下落的运动快慢与它的质量大小无关.
在此基础上,教师引出自由落体运动的概念,导入新课.
上述案例借助实验来创设问题情境,实验素材源于书本,但是并没有拘泥于书本进行简单验证,然后分析实验现象得出结论,而是根据学生已有知识经验,充分发挥了实验的探究功能,着重讨论了从实验角度来搜集证据,比较不同物体不同环境下下落的快慢,让学生自己突破原有"重的物体比轻的物体下落更快"的错误思维定势.通过教师逐步提出问题,引发学生原有思维的矛盾,让学生自己得出正确结论.由于创设了一个充分的、自由发挥的空间,学生思维的阀门被打开,思维广度得到了培养,在深化知识的同时,更有智慧的生成和科学素养、探究技能的浸润,这也是科学教育的本质所在.
二、教学素材的选择要有指向性
凡事预则立,不预则废.预则是教学的基本要求,任何学科的教学活动都必须围绕着教学目标有计划地展开.布鲁姆指出,有效的学习始于准确的知道达到的目标是什么.教学中的重点和难点是学生最有疑惑、最易产生问题的地方,因此教师在选择教学素材创设问题情境时,要紧扣教材,围绕着教学的难点和重点来进行.以此为抓手,容易使学生达到"愤""悱"的状态,激发学生探奇采异、探新觅胜的情趣,形成学生乐于学、急于学的有效教学环境,同时,在不断酝酿问题、思考和解决问题的过程中,学生的问题意识不断得到强化,在问题的导引下思维不断向纵深推进,教材的重点和难点随之一一突破,教学目标最后水到渠成.
【案例2】原子的构成
教师：在19世纪前,人们一直认为原子是不可再分的（展示道尔顿的实心球模型）.1897年,汤姆生发现了电子,后来用实验证明了电子是原子的组成部分.1906年测出电子是带负电的,质量仅占原子总重量的1/1400左右.
教师：从电子的发现,你认为原子可以再分吗?学生：原子可以再分.
教师：原子是不带电的,假如你是一位科学家,你还会进一步提出什么问题呢?
学生：原子内有带负电的电子,但原子是中性的,所以原子内必定还有带正电的部分.
教师：既然电子质量很小,那么原子的质量是否集中在带正电的部分呢?
教师：原子的结构究竟是怎样的呢?
教师：（肯定学生的大胆猜测）20世纪初科学家们确实提出了很多种原子模型.其中最有影响的是1903年汤姆生提出的原子模型（展示汤姆生的模型）.在这个模型里,原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,而电子却像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面.
教师：对此,他的学生卢瑟福用著名的粒子散射实验来加以论证.（展示模拟演示装置,进行必要的解释）.若汤姆生模型是正确的,实验的结果将如何呢?
学生：会向侧面偏转,有的可能会反弹.
教师：展示粒子散射实验的动画.
学生：感到惊讶.
教师：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,说明原子结构有什么特点?
学生：我想原子内部应该有很大的空隙.
教师：为什么有的粒子发生了较大的偏转,甚至反弹?
学生：肯定是碰到了正电荷,同性相斥.
教师：如果质量相同的两粒玻璃弹子碰撞,会不会反弹?有少数粒回,说明了什么?
学生：粒子碰到了质量比它大得多的粒子.
教师：这个质量大得多的"粒子"究竟是什么 呢?或者说是怎样形成的呢?
学生：正电荷可能不是均匀分布,可能有些会聚集在一起,这样质量就比粒子大得多.
学生：按自己的想象画原子结构示意图片.
教师：（展示二维动画）卢瑟福经过反复的实验和仔细的分析,在1911年提出原子的核式结构学说.
......
本课题内容是学习原子物理的理论基础,重点是原子的构成,主要的困难在于缺乏微观想象力.对于如此抽象的知识,如果运用常规的直观教学,学生只会机械地记忆结论,是难以真正理解的.而利用物理学史创设问题情境,通过层层设疑,引导学生从一个"愤悱"状态到另一个"愤悱"状态,经过猜想、思考、想象等一系列活动,自己"创造"了原子的结构."原子的构成"这一重点就不再以静态的形式被动储存,而是在解决问题的过程中动态地建构在大脑中,想象能力也由此得到了发挥,"物质的可分性"的辩证唯物主义观点教育及科学的思想和方法也在"润物细无声"中悄然渗透.
三、教学素材的选择要有学科性
学科性是教学情境的内核,好的教学情境必须体现学科性.强调学科性,意味着要挖掘学科自身的魅力,利用学科自身的内容和特征来生发情境.物理是一门以实验为基础的科学,这就决定了实验是创设问题情境最常见、最有效的素材.此外,物理是一门饱含辩证唯物主义思想的科学,在这些方面找准创设问题情境的切入点,最能帮助学生准确理解学科知识的内涵,最能体现物理学科的特色.
【案例3】电动势
如在"电动势"的教学中,先进行干电池、蓄电池、小手摇发电机等电源均使小灯泡发亮但亮度不同的系列实验,经比较得出：不同电源都把其他形式的能转化成电能,但转化电能的本领不同（创设"为什么要建立电动势概念"这一问题情境）.接着引导学生观察：将伏打电池接入电路后,接在电池两极间的伏特表示数如何变化（创设"减少的电压到哪去了"这一问题情境,引入内电压）.再启发学生设法测量内电压,并观察电路中的电阻发生各种改变时,内电压和外电压的变化情况（创设"闭合电路中的内、外电压有何规律"这一问题情境）.这样,学生的探究和思维的发展得以顺理成章地展开,也就能较好地达到本课的主要目标.
当然,素材的选择还应考虑其他方面,如素材的真实性、典型性等,在此不一一赘述.总之,教学素材选择得好,问题情境就能创设得更好,就能吸引学生,唤起学生的求知,燃起学生智慧的火花,使他们积极思维、勇于探索、主动投入到对新知识的探究中,从而得到发展.