浅谈问题情境与创新教育

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   在中学物理课堂教学中,问题情境教学是常采用的方法,其关键是物理问题情境的创设。创设问题情境对中学物理教学中开展创新教育具有十分重要的意义,而创新教育又对创设问题情境提出了更高的要求。
  
  一、创设问题情境在创新教育中的意义
  
  问题情境创设就是要设置一种介于已知与未知间的问题情境,造成学生现有知识结构和教师所提问题的认识冲突,从而在学生心理上造成一种悬而未决又必须解决的求知状态。
  1、创设问题情境能激发学生的学习动机和兴趣,是创新教育的开瑞
  从心理学角度看,动机就是激励一个人去行动的心理倾向,创新教育的首要任务并不在于直接给学生传播现成的知识,而在于引导学生发现各种各样的问题。只有让学生的头脑中存在大量的问题,然后才谈得上学知识,如果没有问题,学生就缺乏学习的动机。
  课堂教学是师生间积极相互作用的过程,在这一过程中,学生既是教的对象,又是学的主体,是知识的探索者。教师是课堂教学的组织者,是教的主体。教师在课堂教学中经常有目的地给学生介绍些形象生动的物理学史知识、趣闻轶事或当代科技信息,有利于在创设的情境中提出问题来激发学生的学习动机。
  如高二“电磁感应”的教学前,先给学生介绍一段关于法拉第与电磁感应的物理学史,这样的问题情境能引起学生的惊诧,有利于激发学生迫切学习的渴望。合适的问题情境能为学生创造一种积极、主动、有效学习和探索的心理环境,从而激发学生学习的动机。
  2、创设问题情境能激发学生积极主动的思维,应贯穿于创新教育的全程
  认知心理学告诉我们,学生的学习是一个不断发现问题,进而运用各种策略解决问题的过程。问题不仅是激发学生求知欲的前提,而且还是学生理解和再现知识的前提。知识只有围绕问题而展现出来,才能很好地为学生所理解和接受,进而才真正成为其内在精神世界的有机组成部分。学生只有遇到现实的问题才可能展开思维的翅膀去解决问题。
  如在高二“电动势”教学中,先演示一节干电池、蓄电池、小手摇发电机等电源使小灯泡发亮但亮度不同的系列实验,说明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)。接着让学生实验: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)。再引导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、外电压有何规津”这一问题情境)。这样,学生的操作和思维的发展得以顺理成章地展开,也就能较好地达到本节课的主要目标。
  由此看出,教师在课堂教学中创设问题情境,能使学生在情境中产生矛盾,从而不断提出要求解决和必须解决的问题,这样可以激发和培养学生的思维,促使他们进行积极、主动、有效的学习活动,并在初步解决己有问题的基础上引发更多、更广泛的新问题。这些新问题的出现,不仅使教育活动无止境地进行下去,更重要的是能够把学生引上创新之路。因此,只有使问题存在于整个创新教育的过程中,使教育时时处处都有问题,才能从根本上保证教育过程的连续性和有效性。
  
  二、创新教育对物理问题情境创设的要求
  
  问题情境的创设不是随意的,必须符合课堂教学要求,遵循一定的教学规律。一般地说,创设问题情境要紧扣教村、难易适中、新颖别致,遵循目的性、科学性、趣味性、针对性原则:其中“目的性”指所设问题情境要紧紧围绕课堂目的这个中心来进行;“科学性”指教师设置的问题情境要掌握好难易程度,既不能让学生答不出来,也不能不加思索地回答“是”与“不是”;“趣味性”指问题情境要注意新颖别致使学生听后产生浓厚的兴趣而积极思考;“针对性”指问题情境的设计要根据学生的年龄、性格、知识基础与能力水平来进行。教师在问题情境创设时,应特别注意到创新教育对它提出以下更高的要求:
  1、要给学生“问”的机会,注意主体性
  在问题情境教学中,教师创设问题情境似乎顺理成章,可是教师“满堂问”也未必可取,因为教师在课前精心设计的诸多问题将成为学生思维的指挥棒,虽然一定程度上调动了学生思维的积极性,可往往扼杀了其思维的主动性。如果我们能营造一种新的课堂教学氛围,让学生也有更多机会成为“问”的主体,增强捕捉信息、处理信息、发现问题意识,那么,其思维的积极性和主动性将被大大激发。
  如在“气体的性质”复习课中,可以在多媒体教室中创设了如下情境:一个大气缸放在菜地上,伴着欢快的“拔萝卜”乐曲,小黄狗、小花猫、小姑娘先后加入了老奶奶拔“萝卜”(把活塞当成萝卜)的队伍,随着老爷爷的加入,气缸“砰”的一声,大家翻了个脸朝天。听完音乐、看过动画后要求学生就此过程提出问题,学生的热情高涨、灵感不断,其中有的问题是我们事先未预料到的颇有创新的问题,如“若他们一起用同样大的力‘推萝卜’,气缸会裂吗?”“若将气缸开口朝上,他们全部坐到上面,气缸内气体体积如何变化?”……接下来教师引导学生“带着问号”来复习,对所提问题进行归类分析,判断哪些是本章要解决的典型问题,寻找相应的解决方法,学生的思维非常活跃,不仅使复习课收到良好效果,而且提高了他们的问题意识。
  学生的这种“问题意识”正是他今后创新活动的主要触发点之一。从这个意义上说,教师与其“给”学生十个问题,不如让学生自己去发现、去产生一个问题。“单纯提出和阐述一个问题往往比解决一个问题更为重要。解决问题也许只是一个数学计算或实验技巧,而提出新问题,从新的角度考虑老问题,则需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”因此,创新教育要求物理教学以激发学生产生问题始,以产生新的问题终,不要用“教师问”替代“学生问”,应给学生更多“问”的机会。
  2、引导学生“会问”,注意示范性
  创新教育要求学生“会问”,教师在问题情境创设中要注意示范。首先,教师要以问引问,更要提供高质量问题的范例。有研究表明:学生提问时喜欢模仿教师的行为方式。如果教师倾向于问能增强高水平思考能力的问题,学生同样会以教师为榜样。如在前述“气体的性质”复习课创设情境后,教师若提问:“一定要‘拔’,才能使萝卜离开气缸吗?天上如有九个太阳暴晒,气缸温度升到多高时也会听到那‘砰’的一声?”可使学生进入一种疑难情境,使得他必须集中精力进行思考,并调动自己的所有知识贮备和潜能来分析问题,而在此过程中,由于学生的思维已被导向深入,故能在原本无疑处发现新的问题。
  其次,教师要设身处地地用真情实感去感染学生,而不能以“老师”的地位自居自傲,要用学生的目光去看世界,只有这样,才能弥合由于年龄和心理的差别所造成的师生间的心理分歧,也只有这样,才能真正发挥感染、移情作用。赞可夫认为:“只有当学生自己发觉在理解上还有这样或那样的衔接不上的地方时……才会产生问题。”只有这样,智力活动才真正活跃,才会想方设法“努力从所处的困难中挣脱出来”。
  再次,在学生问了以后,教师可以把有一定意义的“学生问”作为范例,鼓励学生“问得深”、“问得妙”,学生就会从中学会这些问题的发现以及思考的巧妙,从而缩短自己产生新问题的时间。
  3、把握学生心态,注意灵活性
  开展创新教育使课堂教学千变万化,学生答问中更可能出现这样那样的问题,因此教师创设问题情境特别是提问时要注意运用教育机智,注意灵活性。
  一方面,教师要根据课堂教学变化的情况,有针对性地发问,不能不顾课堂情况的变化生硬照搬照用课前设计的问题情境,不能在学生答不出来时,一个劲地追问学生,应该根据具体情况及时调整,以适应变化了的情形,要因势利导多设计疏导性、铺垫性问题情境。
  另一方面,要准确把握学生心态变化,这是驾驭课堂问题情境的关键。这里要特别注意的是学生的“期待”心理与“满足期待”心理,应考虑一节课刚起始时、中间过程及将要结束时学生的心理状态和注意力集中程度。因为教学中的情绪、气氛,实际上就是一种心理状态,只有善于捕捉并满足学生的心理变化,才能创设出受学生欢迎的问题情境;也只有满足了学生心理变化,才能使学生的思维处于兴奋状态,有利于变机械记忆为理解记忆,促进学生从封闭型走向开放型、创造型。
  4、正确看待“错误”,注意实践性
  人类的学习过程,如发现新理论、发现新技术、掌握新技能等是一个反复“尝试错误”的过程。事实上,人类历史上的许多发明创造就是通过一次次尝试中产生的,人类本身也是在一次次的尝试中获得进化、发展的。如果教师在教学过程,,适当地、巧妙地设计错误引导学生“尝试错误”,这既有利于他们全面正确地掌握知识,更有利于鼓励学生大胆尝试,提高他们的动手能力和思维能力。
  如在高二物理“电阻的测量”教学中,要求学生根据己有知识画出用伏安法测电阻的电路图后,引导他们据此测同一电阻。得出结果,告诉学生该电阻是一个2Ω的标准电阻,让学生将测量值与真实值比较,存在误差是容易接受的,可是他们发现一部分小组的实验误差很小,而另一部分小组的实验误差很大,许多学生认为误差大的组是由于同学不够认真或器材所致。接着我们要求这两种小组将电路图互换,根据另一电路图重做实验,学生发现用其中的一种接法所导致的误差特别大。比较两种不同的接法(外接法与内接法),两种结果都有误差是大部分学生能想到的;可对其中一种方法的测量误差特别大就感困惑了。这时引导学生分析电路特点,便容易形成高昂的情绪,产生一种积极探求的心理,这种主动的思维就能加深对内接法与外接法测电阻产生误差原因的认识。教师这样的鼓励使学生树立了自信,不断的“尝试”让学生巩固了自信,因此,不要怕尝试可能带来失败的痛苦,在创设问题情境时注意实践性,大胆让学生进行亲身体验,能培养学生多角度思考问题的优秀思维品质,进一步提高其创新能力。
  总之,创设问题情境对提高学生的创新能力具有重要的意义,教师必须在准确把握教材本质的基础上,灵活把握创设问题情境的方向,促进课堂教学的和谐发展。只有如此,所创设的问题情境才能真正服务于创新教育,才能更好地保护学生的创新意识,提高学生的创新能力。
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