拋錨問題情境激發(fā)主動探究

1、拋錨問題情境激發(fā)主動探究建構主義認為，學習總是與一定的“情境”相聯(lián)系，在實際情境屮 進行的。在義務教育物理課堂實驗教學中，良好的問題情境能激發(fā)學生強 烈的好奇心，誘發(fā)學生主動探究的動機，引發(fā)學生積極思考，促進學生的 創(chuàng)造活動。因此，課堂情境創(chuàng)設是教學流程設計中最重要的內容之一，切 不可等閑小覷。1喬納森(djonassen, 1999)等教學論專家強調課堂教學要以問題 驅動學習，不是先從理論或原則出發(fā)，而是要運用有趣的、投入性的和真 實的問題，幫助形成學習者的問題意識或主人翁感。為此，問題的結構應 該是不良的，有一些方面或部分必須由學習者去定義或建構。2物理具 冇非常鮮明的“以物明理和物理滲透

2、”的學科特點，直觀生動的物理實驗 更是創(chuàng)設問題情境、激發(fā)學生主動參與學習智慧的最佳選擇。3在義務 教育階段的物理教學中，創(chuàng)設問題情境，并從情境中選擇出與當前學習主 題密切相關的真實事件或問題，以專門的“錨”(anchor)作為支持物啟 動教學，激勵學生主動學習，在同伴協(xié)作中解決問題，這便是所謂有效的 拋錨式教學。4一、創(chuàng)設懸念性問題情境，激發(fā)學生探究興趣懸念性問題情境,是指教師用新穎的方式、生動的語言，設置一些學 生欲答不能而又迫切要求得到解答的物理問題，造成學生心理上的“懸念”，從而激發(fā)強烈的探究欲望。學生的心智往往是由問題開始，又在解決問題的過程中得到發(fā)展。在 物理教學中，教師要依據學習內

3、容的特點和教學需要，在新舊知識的聯(lián)結 點上創(chuàng)設懸念性的問題情境,圍繞這一個“錨”,啟發(fā)學生積極思維、大 膽猜想、努力探索，發(fā)展學生思維的創(chuàng)造性。例如在“流速與壓強的關系”這一內容的教學中，筆者設計了這樣一 個實驗：選取一合適的漏斗，喇叭口朝下，將一乒乓球放入其中。問學生: “對著漏斗嘴使勁向下吹氣，乒乓球會怎樣？ ”學生幾乎異口同聲回答: “會掉下來?！钡珜嶒灲Y果正好相反。這一出乎學生意料的懸念情境，無 疑強烈刺激了學生的好奇心和思維力，他們渴望探索發(fā)現其中的科學奧 秘，于是主動閱讀和實驗分析的欲望被有效地激發(fā)出來。二、創(chuàng)設階梯性問題情境，引領學生深度學習階梯性問題情境，是指教師在課堂教學過程

4、中，根據學生已有的認知 結構和思維水平，設置系列化的循序漸進的問題，由此引發(fā)認知的沖突， 喚醒學生強烈的問題意識和探究動機，引導學生從克服困難和自己探索中 形成排惑解難、尋根究底的強烈愿望，引導學生去發(fā)現問題、提出問題、 創(chuàng)造性地解決問題。在學情分析的基礎上設計階梯性問題，學生一般不會 覺得有認知沖突，易于進入學習情境，在充分調動學生積極思考、自主地 體驗到這些問題的解決方案后，學牛進一步求新、求異、求巧的思維創(chuàng)新 意識將進一步被激發(fā)。例如在“探究滑動摩擦力與哪些因素有關”的教學中，假如一上來就 要求學生完成自主探究實驗，那學生將無從下手。筆者設置了有梯度的問 題情境，采用“鑲嵌式教學”的形式

5、為學生主動學習搭建腳手架:1 滑動摩擦力的大小與哪些因索有關？引導學生冋憶生活經驗，開展 有意義的猜想，并說明猜想的依據。女m可能與接觸面的粗糙程度有關， 因為人走在冇水的路面上容易滑倒等等。2如何研究一個量與多個變量的關系呢？學生自然聯(lián)想到“控制變量 法”的應用，并以此為解決問題的鑰匙，設計實驗步驟，在同伴協(xié)作中探 究物理量之間的關系。3. 如何測量木塊所受到的摩擦力？引導學生聯(lián)想到兩力平衡的知識， 當木塊在水平面上作勻速直線運動時，拉力就等于摩擦力。4從實驗研究中可以得出哪些結論呢？學生分析實驗記錄的數據，歸 納得出與書本相同的結論：滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力和接觸面的 粗糙程度有關。

6、5.實驗中要想得到正確的結論，操作上需注意哪些方面呢？為引導學生實驗建構關于摩擦力的知識，筆者參考杰斯帕伍德巴 瑞問題解決系列(jasper woodbury problem solving series) 5軟件 中的情境教學模式,精心設計了上述階梯性摩擦力主題學習路線，解決方 案的多樣性隨問題難度的增加而增加，整體考慮學生探究能力目標的逐步 達成。在前四個問題的探究過程屮，教師觀察不同發(fā)展水平的學生的參與， 適時恰當地指導思考方式，引導學生在真實情境中由淺入深地探究學習?！皢栴}5”的設置，更有助于學生基于生活經驗反思實驗，嘗試改良探究 方法和過程。學生仔細冋味本實驗設計的缺陷和疑點，如用手

7、拉動時候無 法確保木塊作勻速直線運動應加以改進等等，思考如何進一步優(yōu)化物理實驗方法，精確測量數據，有效思維得到了延長。三、創(chuàng)設發(fā)散性問題情境，激發(fā)學生創(chuàng)新思維羅杰斯(c. rogers, 1983)認為，學習是彌散性(pervasive)的, 可以使學生的行為、態(tài)度，乃至個性都會發(fā)生變化。6發(fā)散性問題情境, 是以某一知識點為中心，引導學生從不同角度去解決與學習主題有密切聯(lián) 系的知識，從而深化學生對新知的理性詮釋，培養(yǎng)學生思維的廣闊性、敏 捷性。創(chuàng)設發(fā)散性問題情景，可以引發(fā)學生的各種思想，這些思想可能簡單, 乂可能復雜；可能周密，乂可能偏頗。如果深入探討，可以使學生對某一 問題的性質和解決方案認

8、識得更全面、更深刻，進一步防止思維僵化，思 路狹窄。如在學習了 “托里拆利實驗”后，根據維果斯基的最近發(fā)展區(qū)理論， 教師提出若干發(fā)散性的問題，以考察學生頭腦風暴解決問題的能力：1.把玻璃管子傾斜或換用其他形狀的管子，管內外水銀面的高度差仍 為760mm嗎？2把玻璃管上提或下壓(玻璃口不離開水銀面)，管內外水銀面的高 度差仍為760mm嗎？3. 若實驗時玻璃管屮冇少量氣體殘留，管內外水銀面的高度差會怎樣 變化呢？4. 如果把實驗山平原地區(qū)移到高原地區(qū)，情形又是如何呢？5在實驗中，如果在玻璃管頂端開一個小孔，水銀會從小孔噴出來嗎？6在實驗中，如果把水銀換成水，結果會是怎樣的?這一系列圍繞主題的發(fā)散

9、性問題，是一種涉及事實積累的有意義學 習，可以啟發(fā)學生在學習過程中系統(tǒng)建構，在知識管理(knowledge management)屮進一步透徹地理解托里拆利實驗，提高分析解決問題的能 力?？茖W合理設計的發(fā)散性問題情境，可以引導學生多加度、多層次地立 體思考，培養(yǎng)和發(fā)展學生靈活多元的分析問題、解決問題的能力。四、創(chuàng)設陷阱性問題情境，引導學生慎密思考以實驗創(chuàng)設問題情境，一方面實驗富有趣味性，可以激起學生參與學 習的興趣，另一方面實驗形象直觀，可以為學生提供大量的感性材料，冇 利于學生從感性認識上升到理性認識。意義學習是一種行為、思維和情感主動參與以及在未來選擇行動方式 時發(fā)生重大變化的學習，這是一

10、種非指導性教學。7為了在義務教育物 理實驗教學中促進學生的個人參與，教師在介紹正確思維過程的同時，可 以有意設計一些“陷阱”，讓學牛誤入歧途，引導學牛對問題進行深入探 究，掌握知識點。如在“浮力” 一章中學習阿基米德原理時，教師將物體緩慢地放入水 容器中，但又沒有完全浸沒在水中時，提出問題：“在這個實驗中，我們 發(fā)現不但體積v在變化，而且深度也在變化，那是不是可以說物體所受的 浮力f的大小也受到深度的影響呢？ ”學生觀察思考后或許會萌生不同的看法,不妨讓學生自由爭辯。教師 貝!采用隨機訪問教學(random access instruction)的方式，再次引導 學生學會觀察，用心探微：將物體

11、完全浸沒在水中，同時改變浸沒的深度, 發(fā)現物體所受的浮力f不再發(fā)生變化。經過課堂研討，學生深刻認識到: 原來體積v的大小是由物體在液體中“侵占”的空間來決定的，與深度無 關。如此有趣味的學習，較好地培養(yǎng)了學生邏輯思維的能力。/l、創(chuàng)設拓展性問題情境，促進學牛后續(xù)發(fā)展拓展性問題情境，是指在學生完成了一定的知識建構后，通過創(chuàng)設拓 展性的問題情境，吸引學生進一步深度學習，探究某一問題的多樣化解決 策略，促進學生可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。如在學習了 “測量固體的密度”這一內 容后，可把學生分成幾個小組，提出問題：“現有天平、量筒、燒杯等器 材，請設計多種測量未知液體的密度的方法。要求：說明測量方法及所測 液體密

12、度的表達式，比一比哪一組的方法多，哪一組的方法好?！睂W生情 緒高漲，討論熱烈，紛紛獻計獻策。方法一：先用天平測出燒杯的質量ml,再加入未知液體測出總質量 m2；然后將燒杯中的液體全部倒入量筒中測出液體體積vo方法二：先在量筒屮倒入左量的未知液體，測出其體積v；再用天 平測出空燒杯的質量ml,然后將量筒中的液體全部倒入空燒杯中測出總質 量m2。方法三：先在量筒中倒入一定量的未知液體，測出其體積vi；再用天 平測出空燒杯的質量ml,然后將量筒中的部分液體倒入空燒杯中測出總質 量m2；最后測出量筒屮剩卜'的液體的體積v2o學生通過分組討論和交流后得知：由于未知液體在倒的過程中無法全 部倒干凈

13、，所以方法一和方法二都會導致實驗結果有誤差。止是這些具有挑戰(zhàn)性、探索性的拓展性問題開發(fā)了學生的學習力和潛能，激發(fā)了學生的創(chuàng)造性思維，也提高了學生的探究能力。在義務教育物理課堂實驗教學中嘗試拋錨式教學，教師要依據課程標 準和教學目標,積極為學生的主動學習創(chuàng)造支持性的環(huán)境，提供與真實情 況基本一致或類似的個性化問題情境，以此為“錨”，引導學生探究物理 事件、解決問題，并自主地理解事件、建構意義，是新課程物理教學的現 實需要和有效策略。同時，在課堂現場也要善于激勵學生的問題意識，鼓 勵他們自己生成與當前學習主題密切相關的項目，為他們的科學索養(yǎng)及問 題意識增殖自主創(chuàng)新的生機內涵。參考文獻1 黃樹生簡說

14、參與式課堂教學設計及其方案規(guī)范j 江蘇教育研 究，2009 (10a).2 jonassen, d. , k. peck & b. wilson (1999) learning with technology： a constructivist perspective. nj： prentice hall. p. 194.3 王超良物理實驗在創(chuàng)設問題情境中的作用j教學月刊(中學 版)，2011 (11)4 高文，十海燕拋錨式教學模式(二)j全球教育展望，1998(4).5 cognition and technology group at vanderbilt (1992) thejasper experiment : an exploration of issues in learning and instructional design. in m hannafin & s. hooper (