中学物理演示实验的问题情境创设的研究.doc

中学物理演示实验中问题情境创设的研究 奉化二中物理组 陈辉达 演示实验是物理实验的一个重要组成部分，演示实验对传授物理的基础知识、培养学生的钻研精神，引导学生观察、思考、建立物理思想、掌握学习物理的科学方法都有很重要的作用。演示实验在中学物理实验中尤其具有举足轻重的作用。加强物理教学中的演示实验是提高中学物理教学质量的一个重要问题。在如今的演示实验教学中，仍存在着一些明显的不足，至使演示实验的教学功能得不到充分的发挥，如：只注重实验的数量，而没有注重实验过程的教学质量；学生实验只注意动手能力的训练，而没有重视思维能力的培养；只重视获得实验结论，而不重视展示实验过程；只注重实验的操作或演示，忽视实验过程的问题设置；实验演示过程只重视教师主导作用，不重视发挥学生的主体作用等，实验教学中的这些做法，只是凭着物理实验本身具有的形象鲜明的特点，虽然激发和满足了学生的知觉好奇，但是忽视了思维由形象向抽象的提升，以及更高层次的思维动机的激发和强化。而重视问题情境的创设，激发学生的思维动机就是优化实验教学过程的一条有效途径。 一、物理实验教学创设问题情境的内涵和意义。 根据认知理论，物理课堂教学过程应该是以不断地提出问题并解决问题的方式来获取新知识的思维过程。在课堂教学中演示实验的教学过程也是需要经历同样的思维过程。解决问题首先要提出问题，因此，教师无论是在教学的整个过程，还是在教学过程中的某些微观环节，都应该十分重视问题情景的创设。所谓问题情景，是指一种具有一定困难，需要学生通过努力克服（或寻找达到目标的途径），且力所能及的学习情景（或学习任务）。任何学习的愿望，总是在一定的情景中发生的，只有具有这种问题性的情景，才具有强大的吸引力，对学习具有强烈的激发作用。 从认知角度来看，学生的学习过程，都是为了解决某个问题而对现有认知结构和方式进行改造和超越，相对自身现有的认知结构和方式而言，这便是创新。 物理是一门以实验为基础的科学，物理实验以其直观性、形象性为学生提供了丰富的感性信息，能够激发和满足学生的好奇心，求知欲。在物理演示实验教学时可以利用提问培养学生的观察能力、想象能力。在演示实验教学中精心创设问题情景，引导学生通过对实验的观察、研究和分析获得的感性信息去思考问题、探索问题，从而揭示物理现象的本质，探究物理规律。并完善学生的认知结构，培养学生科学的创新能力。 综上所述，在演示实验教学中创设问题情景的意义主要有：①通过创设问题情景，提出问题，使教学信息具有新奇性，从而使学生产生好奇心和求知欲，极大地激发了学生的探索动机和兴趣，有利于培养学生的分析问题和解决问题的能力。②通过问题情景来讨论问题，展开联想，提出猜想，训练学生的物理学习思维能力和探究精神。③在创设问题情景过程中渗透和运用一些创造性的方法，提出实验设想、得出新的实验研究方法，从而培养学生的实验中的创新思维方法。 二、物理实验教学中因忽视问题情境的创设而导致的负面影响 在传统的中学物理教学中，重理论轻实际，重结论轻过程，不重视教学过程中的问题情境创设。在物理实验教学中这种现象也是经常发生的，为做实验而做实验，只是把完成演示实验当作了课堂上的教学任务，而没有把教师的认识提高到实验是物理学的基础，是研究物理问题的基本方法，是一种科学研究。如果不能充分的意识到物理实验的重要性，不去认真研究实验教学过程中的问题情境创设，就容易使得学生的认知结构出现欠缺。演示实验反而成为学生获得对于物理现象正确认识的障碍。 如在学习自感现象时，教材中安排了如图1所示实验，来说明在合上电键时，通过A1和A2所在的两个支路的比较，来说明自感现象的 存在。这样的设计，可能会 图1 图2 让学生有一种误解：在没有对比的情况下，如图2所示的实验中，不存在自感现象。其实，只要合理地设计实验操作方法，图2所示的实验是可以观察到明显的灯泡延时发光现象，即自感现象。具体的操作方法就是快速拍击合上电键，并顺势迅速把手举高，会发现手举到高处后，灯泡才开始发光。又在演示教材中图3的断电自感现象时，课本中没有明确线圈L和灯泡A的直流电阻的大小关系，这样又可能产生误导。如果教师选用的线圈L直流电阻大于灯泡A的直流电阻，那么这个试验是不会成功的。教师可以有意识的先选用直流电阻大于灯泡A的电阻的线圈L做演示实验，在没有出现教材预期的实验现象时，顺势引导学生分析实验条件，再选用符合实验条件的线圈重做，经过这样的实验情景设计，使得学生更深刻的理解自感现象产生的原因，同时也培养了学生在实验中分析问题和解决问题的能力。 图3 又在教材里有一个固体变形演示实验：用手捏压装满水的圆柱体玻璃瓶(如图4所示)