在物理教学中用问题激发学生思维的策略

创造性思维基于实践始于问题。而所谓问题,按照吉尔福特的解释,就是“每当你碰到不进一步作心理的努力就不能有效地应付的情况时,你就遇到了问题”,当“你需要组织新的信息项目,或以新的方式运用已知的以解决问题时,你就碰到了问题”。①问题是人类思维活动的起点,“我们大部分有意识的思维都和问题有关” (波利亚语)初中物理论文,因为“在人有适当的动机而使课题变得迫切了,并且它的解决成为必要的了。当人要从所处的情境中走出来,而又没有现成的(先天的或习惯的)解决办法时,只有在这种场合思维才出现”。②教学过程首先应当是激发学生思维的过程,要让学生在持续不断的思维活动的实践中学会思维。由于人类的思维总是和一定的问题情境相联系的,这客观上就向我们提出了如何立足教学和学生实际,通过创设有针对性的问题情境,激发学生的思维活动,进而激励学生的思维品质,促进学生思维能力及创新能力的形成和发展的问题论文开题报告。而实验作为人类的一种重要的实践活动形式,同时也是教学活动中一种基本的实践活动形式,它不但是人们解决一些的有效途径,同时也是产生新问题的重要源泉,因而在催化问题情境,激发学生思维方面也就有着重要的作用。本文拟就此作些探讨。

一、用拓展性问题激发学生思维的广度

思维的广度是指在解决问题时所表现出的善于运用多方面知识和经验从多角度、多层次、全方位考虑问题的思维品质。在实验教学中,藉助于拓展性问题情境为学生开辟较为广阔的思维空间初中物理论文,可以有效地促进这种思维品质的形成和发展。如在关于“浮力”的教学中,我们通常都会结合实验探索出“阿基米德定律”,并向学生介绍关于阿基米德发现这个定律的生动故事。事实上,阿基米德正是在强烈的问题意识——如何鉴别金质王冠是否掺入了白银——的驱使下,才在洗澡时产生“灵感”从而撷取了关于“浮力定律”发现的“王冠”。也此同时,也给那位苦心制作“王冠”的金匠带来了灭顶之灾。这时,如果我们结合浮力实验向学生提出这样一个拓展性问题:“阿基米德关于王冠真伪的鉴别方法是否科学合理?是否有可能使金匠蒙受不白之冤?”而学生通过深入的分析就会发现,阿基米德的判断只适用于王冠为实心体的情况,而事实上,由于王冠上有缨、簪、球、叶等几十个大小不一、形态各异的部件,这样在其加工制造过程中是很难保证其内部没有空隙的。因而依据排水多少的方法来鉴别其中是否掺入了银子可以说是有失偏颇的。当然这里并无对阿基米德的诋毁之意,有的是对真理的执着追求。

二、用延伸性问题激发学生思维的深度

思维具有深度就似具有“火眼金睛”一般,表现为善于深入分析思考问题,能透过纷繁复杂的表面现象以及能识破假象进而认识事物的本质特征及事物间的本质联系。在物理教学中,通过创设延伸性问题情境,可以有效地引导和促使学生思维逐步向纵深发展初中物理论文,进而收到激发其思维深度之效论文开题报告。如就“阿基米德定律”的教学而言,借助于客观具体的实验是能够帮助学生建立起“浮力”的概念的,也容易通过实验探究出关于浮力的“阿基米德定律” 即“浸在液体里的物体受到向上的浮力其大小等于物体排开液体的重力”。但这并不意味着学生就能认识浮力的本质特征,而需要能过创设一些延伸性的问题情境激发其思维的深度。诸如为了加深学生对“阿基米德定律”中“浸”的理解,可以提出如下问题:在一盛有水的容器中有一正方体木块,该木块下面涂有石蜡,并与容器的底部密合,问该木块是否受到浮力?为了解决这个问题,我们可进行通过实验进行探究:用手对木块稍作晃动发现木块迅即浮起;若用小刀轻轻划去结合部的密合蜡层,当划去的部分达到一定程度时木块亦会上浮。而通过对这些实验现象的深入分析与思考,就会使学生认识到“阿基米德定律”中的“浸”所指的应是物体在液体中的漂浮或悬浮状态,对物体下部与容器底部有密合的接触面的情况不适用于“阿基米德定律”。进而帮助学生认识到“水对物体的浮力就是水对物体向上和向下的压力差”这个本质特征。

三、用激励性问题激发学生思维的速度

思维的速度表现在分析和处理问题过程中能“快速反应”,亦即思维敏捷,能出奇制胜地分析和解决所面临的问题。在实验教学中,通过创设一些激励性问题情境,这可在促发学生知识的快速迁移中收到锻练学生思维“速度”之效。如针对如下一个实验设计性问题:欲测量一小酒杯的密度初中物理论文,身边仅有一个量筒及水若干,看谁能利用现有条件尽快给出测量小酒杯密度的实验方案?在强烈的成功意识和自信心的驱使下,同学们会在问题面前常常表现得机智而又敏捷,许多同学很快就能理清思路:要测量小酒杯密度,必须测出其体积与质量,由于有水及量筒,那只需让其沉入水中,由此排开的水量便可知道其体积;那怎样测量小酒杯的质量呢?这时他们又会联想到,物体的质量是和其重量相联系的,只要能想办法测出小酒杯的重量即可,这就使问题归结为小酒杯重量的测量了。而由于小酒杯这一特殊形状的物体在水中可以有沉入水底和浮于水面两种状态,因小酒杯取口朝上的漂浮状态时,在重力与浮力的作用下处于平衡状态,从而有其所受的重力就等于浮力,而小酒杯所受的浮力不就等于小酒杯所排开的水的重量吗。这样问题也就迎刃而解了。而经常给学生提供类似的一些激励性问题,让学生不断在充满强烈的竞争意识的氛围中积极主动的思考初中物理论文,这对培养学生思维的速度应当说是大有裨益的。

四、用疑惑性问题激发学生思维的“密度”

思维的“密度”表现在思考问题时所具有的严谨、细致、缜密的思维特点,能从错综复杂的关系中认清事物的本质特征论文开题报告。在实验教学中,教师通过设置一些似是而非的问题情境,将学生置于一种“心欲求而未得,口欲言而弗能”的“愤悱”状态,可以收到培养学生思维的“密度”之效。如在“物体的沉浮条件”的教学中,可进行如下实验:先在盛有水的玻璃槽中分别放入泡沫塑料、木块、硬币、铁片等,让学生观察现象并作出解释,学生很快就会给出“因为泡沫、木块比水轻,硬币、铁片比水重”的解释。教师再取出一个较大的木块与一较小的铁片(显然木块要比铁片重)放入水中,结果仍然是木块浮于水面,铁片沉于水底。这时学生就会对 “铁比木头重而下沉”结论所产生了疑问,就会激发他们对“物体的沉浮是由什么因素决定的?”的思考。此时,再在水中放入任意大小的木块或铁片总有木块浮于水面,铁片沉于水底的结论。而伴随着实验的不断深入,学生也就会发现初中物理论文,物体的沉浮是与轻重无关的,只与材料本身的性质有关。那漂浮于水面上的泡沫、木块在性质上有何相似之处呢?沉于水底的硬币、铁片又有何共性呢?通过分析思考(当然也可辅之以实验或查阅资料等过程)则不难发现,泡沫、木块的密度都比水小,而硬币、铁片的密度又都比水大,进而也就可以认识到物体在水中的沉浮取决于物体的密度是大于、还是小于水的密度。但这是否意味着只有密度比水小的物体才能浮于水面上呢?那用钢铁制成的万吨巨轮不也照样能在水上穿梭往来吗?进而也就可以说学生认识到,物体沉浮的根本原因在于物体所受的重力是否大于浮力。而通过如此不断地“教无疑者有疑,教有疑者无疑”,学生也就完成了对“浮力”的去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的认识过程。五、用矛盾性问题激发学生思维的“精度”

思维的“精度”作为在新的信息面前所表现出的一种对信息进行全面审查、加工的思维品质,它有助于人们在选择、甄别和反思中分清是非,辨别真伪,把握事物的本质特征。在实验教学中,通过创设一些矛盾性问题情境,让学生的思维处于进退维谷的两难境地,可以达到培养和锻炼学生思维“精度”的目的。如在“液体的表面性质”的教学中,可以进行下列实验:先将一木块与一硬币一起放入盛有水的水槽中,结果木块浮于水面而硬币沉入水底;再给一玻璃杯灌满水初中物理论文,并小心翼翼地将一枚硬币放在水面上,而硬币居然能浮于水面论文开题报告。如此令学生感到有些不可思议的、与其原有认知结构相矛盾的实验现象,当然就会激发学生进行深入、精细的思维。而当学生通过自己的实验与观察,看到硬币下方的水面呈凹陷状,在此基础上学生经过分析讨论,就会认识到硬币“浮”于水面与木块浮于水面的机理是有着本质区别的,它有可能与硬币下水面的“凹陷”有关,进而再通过进一步的实验与思考,就会发现“液体表面张力”的本质特征。

爱因斯坦曾经指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅是一个数学或实验上的技能而已,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。” ③问题作为思维的起点和动力,在人类的创造活动中有着至关重要的作用这是不言而喻的。其实,科学上的很多重大发现与发明,与其说是问题的解决者作出的初中物理论文,毋宁说是问题的寻求者促成的。事实上,正是瓦特对“烧开水时壶盖为何跳动”的发问促成了蒸汽机时代的到来,正是法拉第对“磁能否生电”的问题导致了电气时代的诞生。因而,在我们的物理教学中,从学生及教学的具体实际出发,努力通过创设一些有针对性的问题情境,去激发学生的思维,进而激励学生良好思维品质的形成。应当说,这对培养学生的思维能力与创新能力,对于推进以“创新精神和实践能力”为重点的“素质教育”应当是不可或缺的。

参考文献

①吉尔福特,创造性才能—它们的性质、用途和培养,北京:人民教育出版社,1991年版,第123页;

②转引自郑表岳,用问题唤起学生的思维,课程●教材●教法,1997,10:42;

③爱因斯坦,物理学的进化,上海科技出版社1962年版,第59页。

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