物理教學(xué)中問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)全第1頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、問(wèn)題情境的內(nèi)涵一切可以引發(fā)學(xué)生探究活動(dòng)的情境，都可以說(shuō)是問(wèn)題情境。認(rèn)知心理學(xué)家把知識(shí)分為陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)兩大范疇。對(duì)物理學(xué)來(lái)說(shuō)，所謂陳述性知識(shí)指的是物理學(xué)的現(xiàn)象、概念、規(guī)律及科學(xué)方法等，程序性知識(shí)指的是為學(xué)習(xí)物理知識(shí)而進(jìn)行的觀察、實(shí)驗(yàn)、想象、分析、推理、綜合等思維及思維程序、方法等。前者是學(xué)習(xí)的內(nèi)容，后者既是學(xué)習(xí)的方法，又是學(xué)習(xí)的內(nèi)容。按認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn)，程序性知識(shí)比陳述性知識(shí)更具有概括性和恒定性，具有更廣泛的適用性，因此更有價(jià)值。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，開(kāi)展問(wèn)題研究的過(guò)程，就是進(jìn)行程序性知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程。第2頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物理學(xué)習(xí)中的問(wèn)題情境，可能是教學(xué)過(guò)程中隨機(jī)或偶然產(chǎn)生的，但更多地必須依靠教師的創(chuàng)設(shè)和引導(dǎo)，因此，從這個(gè)意義上說(shuō)，教師的問(wèn)題意識(shí)和創(chuàng)設(shè)情境的能力，是營(yíng)造問(wèn)題情境的首要環(huán)節(jié)。而學(xué)生從問(wèn)題情境的進(jìn)入到產(chǎn)生自發(fā)探究問(wèn)題，以及進(jìn)一步的探究活動(dòng)，又必須依靠學(xué)生這個(gè)主體的積極參與和師生的雙邊活動(dòng)。第3頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)(一)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想(二)設(shè)計(jì)的基本方法第4頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(一)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想新課程標(biāo)準(zhǔn)的重要目標(biāo)就是讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)過(guò)程與方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。而在科學(xué)探究基本過(guò)程的六個(gè)要素中，“提出科學(xué)問(wèn)題”是第一要素。普通高中“研究性學(xué)習(xí)”實(shí)施指南指出：研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施一般可分三個(gè)階段，第一階段即為“進(jìn)入問(wèn)題情境”階段。問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)是教師課前精心設(shè)計(jì)的，目的是為了啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生的興趣，為學(xué)生獨(dú)立探索知識(shí)提供引導(dǎo)，使學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境中，激活知識(shí)儲(chǔ)存，使問(wèn)題與激情互動(dòng)。第5頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(二)設(shè)計(jì)的基本方法由于問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)需要教師課前設(shè)計(jì)，其基本目標(biāo)是把問(wèn)題情境轉(zhuǎn)化為情境問(wèn)題(隱問(wèn)題一顯問(wèn)題)，最終目標(biāo)是激發(fā)學(xué)生探究問(wèn)題和解決問(wèn)題。如何進(jìn)行問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)，這就要求教師不僅要有問(wèn)題的意識(shí)，還必須掌握問(wèn)題情境設(shè)計(jì)的一些基本方法第6頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．把握情境的基本要素一個(gè)物理的問(wèn)題情境應(yīng)該包括下列要素：背景材料，生活經(jīng)驗(yàn)(或舊知識(shí))，興趣和熱情，沖突和生疑。背景材料包括閱讀材料，教師語(yǔ)言描述和介紹，自然或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的觀察，教師提供的習(xí)題或討論題，等等。背景材料是學(xué)生進(jìn)入情境的門(mén)檻，關(guān)系到學(xué)生是否能夠了解事情的原委、看清現(xiàn)象的全貌。因此，背景材料又可認(rèn)為是情境到問(wèn)題的奠基石和產(chǎn)生問(wèn)題的發(fā)源地。第7頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生活經(jīng)驗(yàn)(或舊知識(shí))包括學(xué)生原有的生活經(jīng)驗(yàn)、主觀想象(錯(cuò)誤概念)、局限性知識(shí)，等等。它是與背景材料所產(chǎn)生的情境不相適應(yīng)或產(chǎn)生矛盾之處，是產(chǎn)生問(wèn)題的導(dǎo)火線。興趣和熱情包括學(xué)生對(duì)背景材料的關(guān)注度、興趣度，以及由此而產(chǎn)生的好奇心、參與意識(shí)和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、積極思維、討論交流、相互合作。顯然，它是引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生知識(shí)(經(jīng)驗(yàn))沖突，由問(wèn)題情境轉(zhuǎn)化為情境問(wèn)題的催化劑。同時(shí)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)、思維、探究、創(chuàng)新的激勵(lì)劑。第8頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月沖突和生疑是指學(xué)生通過(guò)對(duì)背景材料的研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有情況與頭腦中的原有經(jīng)驗(yàn)或原有知識(shí)之間的差異、矛盾，并通過(guò)多次研究，由對(duì)某一舊知識(shí)(經(jīng)驗(yàn))的生疑逐步發(fā)展為質(zhì)疑，發(fā)生思維、知識(shí)質(zhì)的突破和飛躍，為自己大膽地提出探究的核心問(wèn)題做好準(zhǔn)備。根據(jù)上述討論，問(wèn)題情境四要素的相互作用關(guān)系可表示為：

生活經(jīng)驗(yàn)(或舊知識(shí))好奇和興趣

背景材料差異或沖突生疑質(zhì)疑

新情況思維和討論

第9頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．注意情境的呈現(xiàn)方式物理問(wèn)題情境的呈現(xiàn)方式可以分為兩種：教學(xué)過(guò)程中偶然出現(xiàn)和教師設(shè)計(jì)出現(xiàn)。這里，我們僅討論教師設(shè)計(jì)的情境呈現(xiàn)方式。語(yǔ)言、文字的描述：指學(xué)生通過(guò)教師的語(yǔ)言描述或閱讀材料、參考資料的查閱對(duì)比，在頭腦中呈現(xiàn)物理的問(wèn)題情境。物理現(xiàn)象的觀察：指學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)和自然現(xiàn)象的觀察中感知問(wèn)題情境。習(xí)題結(jié)果的討論：指學(xué)生在知識(shí)擴(kuò)展討論、習(xí)題結(jié)果討論中產(chǎn)生新舊知識(shí)的碰撞，呈現(xiàn)物理的問(wèn)題情境。第10頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．確定情境的層次梯度物理問(wèn)題情境的層次一般可分為：是什么(what和who)，為什么(why)，怎么做(how)。其內(nèi)容涉及兩個(gè)方面：其一，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的某一或整個(gè)問(wèn)題情境屬于哪一層次；其二，某一問(wèn)題情境本身是由哪幾個(gè)層次的問(wèn)題情境構(gòu)成。另外，層次本身也包括深度和廣度的問(wèn)題，是開(kāi)放式的問(wèn)題情境，還是封閉式的問(wèn)題情境；是簡(jiǎn)單的一步到位直達(dá)結(jié)果，還是層層深入的連環(huán)情景.第11頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(三)設(shè)計(jì)的幾種類型物理的問(wèn)題情境有多種多樣，但其實(shí)質(zhì)都是引導(dǎo)學(xué)生提出核心問(wèn)題，誘發(fā)學(xué)生探究的動(dòng)機(jī)。正如波普所說(shuō)：“問(wèn)題能激發(fā)我們?nèi)W(xué)習(xí)、去發(fā)現(xiàn)、去實(shí)驗(yàn)、去觀察”。作為教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的基礎(chǔ)，把握問(wèn)題情境的四個(gè)要素，注意問(wèn)題情境的呈現(xiàn)方式和遞進(jìn)梯度，創(chuàng)設(shè)合適類型的問(wèn)題情境。根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)，物理的問(wèn)題情境主要有下面幾種類型。第12頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象情境觀察和實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基本方法，而實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象情境是指教學(xué)中利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)創(chuàng)設(shè)物理問(wèn)題的一種情境。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與初中生頭腦中的原有概念發(fā)生沖突，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。例如，在進(jìn)行高中二年級(jí)“閉合電路歐姆定律”的教學(xué)時(shí)，可以這樣安排：第13頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月[問(wèn)題情境]

背景材料：初中部分電路歐姆定律，干電池(化學(xué)電池)構(gòu)造，原理閱讀材料。按圖1、圖2電路圖分組實(shí)驗(yàn)，測(cè)定電池兩端電壓。圖1電壓表讀數(shù)為()；圖2電壓表讀數(shù)為()(比較兩讀數(shù)的大小)。舊知識(shí)：電路中用電器變化時(shí)，電池兩端電壓不變。新情況：圖2電壓表示數(shù)總是小于圖1電壓表示數(shù)。沖突：圖2電壓表示數(shù)為何不等于圖1電壓表示數(shù)?

生疑：圖2電壓表示數(shù)為何會(huì)變小?[情境問(wèn)題]還有部分電壓哪去了?第14頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生活中很多物品是利用物理原理制成的，生活中大量現(xiàn)象也包含一定的物理知識(shí)，而人們的生活經(jīng)驗(yàn)卻有很多與物理的知識(shí)相違背。生活現(xiàn)象情境就是指教學(xué)中利用人們生活經(jīng)驗(yàn)的局限或錯(cuò)誤來(lái)創(chuàng)設(shè)物理問(wèn)題的一種情境。例如，在進(jìn)行“熱傳導(dǎo)”內(nèi)容教學(xué)時(shí)，可以“冬天里，室外的鐵和木頭哪個(gè)溫度低”為題來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題情境。又如，在進(jìn)行“浮力”內(nèi)容教學(xué)時(shí)，以“鐵比水重，為什么鐵船可以浮在水面上”為題來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題情境。2．生活現(xiàn)象情境第15頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．自然現(xiàn)象情境自然現(xiàn)象中普遍存在著物理原理和規(guī)律，物理知識(shí)的重要應(yīng)用就是解釋自然、探究自然和改造自然。而自然現(xiàn)象情境是指教學(xué)中利用客觀的自然現(xiàn)象來(lái)創(chuàng)設(shè)物理問(wèn)題的一種情境。利用自然現(xiàn)象來(lái)創(chuàng)設(shè)物理情境的事例教學(xué)上已經(jīng)用得很多、也很普遍，這里不再贅述。第16頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4．知識(shí)拓展情境學(xué)習(xí)了一個(gè)物理知識(shí)，必然要討論其內(nèi)涵和外延，必然要使之和前后知識(shí)、相關(guān)知識(shí)(學(xué)科)發(fā)生聯(lián)系。知識(shí)拓展情境就是在此討論過(guò)程中向?qū)W生展開(kāi)的一種情境。例如，前面討論的電池兩端的電壓?jiǎn)栴}，實(shí)際上也是部分電路歐姆定律向閉合電路歐姆定律的拓展問(wèn)題。第17頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月再如，在進(jìn)行“單擺”問(wèn)題教學(xué)拓展時(shí)，提供下列背景：某單擺的擺錘是上、下各有一小孔的空心鐵球，球內(nèi)灌滿水，使擺線偏離豎直線θ角后讓其擺動(dòng)，單擺周期如何變化?此題很易使學(xué)生進(jìn)入問(wèn)題情境，通過(guò)擺球質(zhì)心的變化，出現(xiàn)了出乎學(xué)生意料(舊經(jīng)驗(yàn)：質(zhì)心和擺長(zhǎng)不變)的變化，學(xué)生探究激情較高，由問(wèn)題情境到情境問(wèn)題的轉(zhuǎn)化中思維活躍，產(chǎn)生的想法和問(wèn)題也較多，通過(guò)探究使學(xué)生對(duì)質(zhì)心、擺長(zhǎng)概念都得到了有效的拓展。

第18頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5．解題矛盾情境習(xí)題是教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的一個(gè)重要的鞏固和檢測(cè)手段，教學(xué)中的例題講解討論、習(xí)題鞏固練習(xí)，都將涉及物理問(wèn)題背景。解題矛盾情境是指教師在設(shè)計(jì)其背景時(shí)，有意識(shí)地選擇特殊背景，使學(xué)生在解題過(guò)程或結(jié)果中，出現(xiàn)與原有知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)矛盾(或不相符)的情境(結(jié)果)，從而引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生問(wèn)題，并展開(kāi)討論研究。例如，在進(jìn)行“加速度”內(nèi)容教學(xué)時(shí)，提供下列背景：第19頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月摩托車的最大速度為25m／s，要想在lmin內(nèi)沿一條直線追上它前面500m處正以12m／s勻速行駛的汽車，摩托車必須以多大的加速度行駛?此題屬于物理臨界問(wèn)題，結(jié)果有兩種可能，一是在未達(dá)到最大速度時(shí)摩托車已追上汽車，另一種是摩托車在lmin內(nèi)已達(dá)到最大速度，因此，該題必須通過(guò)計(jì)算來(lái)判斷屬于上述的哪種情況。事實(shí)上，很多學(xué)生由于思維(舊知識(shí)、舊經(jīng)驗(yàn))的慣性，忽視了臨界問(wèn)題，出現(xiàn)了摩托車的加速度大于25m／s的現(xiàn)象，產(chǎn)生解題矛盾情境。第20頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、問(wèn)題情境的導(dǎo)入(略)(一)導(dǎo)入點(diǎn)內(nèi)容的選擇1．內(nèi)容