如何创设有效的物理问题情境

陈黎明

什么是情境?是指在教学中利用具体的场所(教室环境)、景象(课文文境)、境况(学生心境)等，以引起学生的情感体验。教学情境是“情”与“境”的融合，是为了达到既定的教学目的，从教学需要出发而制造或设定的与教学内容相适应的场景或师生共同营造的课堂情感氛围。

什么是问题情境呢?“问题情境”可理解为一种具有特殊意义的教学环境，也可以说是一种心理状态，一种当学生接触到学习内容与其原有认知水平不和谐、不平衡时，学生对疑难问题急需通达、解决的心理状态。问题情境的创设不仅是新知识掌握过程顺利进行的基本条件，而且创设有效的问题情境还能沟通课堂与外界的联系，拓展学生的认识领域，将他们带入具有真情实感的社会化、生活化氛围中。另外，“创设问题情境，让学生在情境中学习”也是新课程倡导的一个重要理念。高质量的物理问题情境，不仅可以使抽象的教学内容充满亲和力和吸引力，还能极大地激发学生的学习兴趣，对激活其思维、引发创造性思维，都将产生积极的作用。

创设有效问题情境时，笔者认为应该遵循以下几个原则：

一、激发兴趣的原则

问题情境就是能够激起学生情感体验的一种问题背景，其目的之一在于激发学生的学习兴趣，使他们得到良好的情感体验，所以这样的背景应该是与生活密切联系的、有趣的。为此，教师在创设问题情景时要注意以下几点：①所创设的情境内容应富有吸引力，使学生爱看、爱想、爱提问；②情境的形式要新颖，让学生有新奇感；③尽量创设问题的障碍情境：即在学生原有知识储备和知识经验的基础上，有意识地让他们陷入新的困境，引起其认知失调，以形成新的认知冲突，从而唤起学生对新知识的渴望和探求。只有这样，才能使学生产生真切的、积极的情感体验，才能有效地激发学生学习物理的兴趣和热情。

[片段一]“物体的浮与沉”一节

师：(演示并提问)铁块放入水中，为何下沉?木块却上浮呢?

生：铁块重，木块轻。

师：(出示回形针)那么这么轻的回形针为何也下沉呢?

生：(冲突，议论纷纷)，有学生说出，因为铁的密度大于水。

师：好的，这个学生回答得很好，但是同样用铁做的轮船却可以浮在水面上呢?

生：(再次冲突)，又有学生说出，轮船是空心的。

师：(趁热打铁)，那么潜水艇也是空心的。为什么可以在水中自由下潜和上浮呢?

生：(没有声音，都在思考，正所谓“心求通而未得也，口欲言而未能之貌”)

师：(拿出用可乐瓶和小药瓶做一个浮沉子)我可以用意念控制这个瓶子，下降……上升……学生惊讶无比，老师再结合课本中的问题，提出问题：物体的浮和沉由什么因素决定的?

上述问题情境的创设，就较好地突出了问题情境创设的兴趣原则，能让学生全身心地投入学习中，并获得积极的情感体验。当然，在把握激发兴趣的原则时，教师也要注意不要走向另一个误区，即过于追求情境的生活化与趣味性，出现过于迁就趣味、偏离物理本质等现象。否则，就会导致教学目标和重点不能突出。

二、主体性原则

问题情境的创设必须从学生的实际情况出发，以学生为主体，根据他们的已有知识水平来设计合理的问题情境。

建构主义认为，学习者是基于自身的经验基础来建构新知的。新课程也明确指出，“教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。”因此，创设问题情境时，教师必须高度关注学生已有的知识和经验(包括生活经验和学习新内容的经验)基础，考虑所创设的问题情境与学习的经验基础是否契合。事实上，一个高质量的物理问题情境也必定是基于学生的知识经验基础而创设的。请看下面的片断：

[片断二]在一次调研听课时，一位中年教师在讲比热容这一节，创设情境，引入新课时

师：同学们，农民在种植水稻的过程中，为保护秧苗，晚上在秧田里要放满水，可是白天总要要放掉水，你们知道这是为什么吗?

生：怕秧苗干死(更多的学生不知所云，面面相觑)

师：为什么汽车发动机里用水来冷却呢?

生：(站起来也不会回答)

师：这和水的比热容有关，今天我们就来学习比热容。

[反思]这位老师所举的例子就不是学生在生活中能常见的，他自己从小在农村长大，对农业生产中的一些知识比较了解，但是现在面对的学生可能从来没有见过稻田，甚至不知水稻为何物，他们没有相关的知识和经验，所以创设的情境脱离了学生的生活经验，致使课堂效率下降。根据以学生为主体的原则，上例中可以采用课本所提供的类似情境：

盛夏的中午。为什么水池边的水泥地或瓷砖温度高而水里则很凉快?或者出示一幅漫画：炎热夏天的晌午，有两个小孩在海边游玩，为了纳凉问题两人发生了激烈争执，甲主张划船到海中去，乙则认为在岸上散步更凉爽，你认为谁的意见对?为什么?这样的问题情景就更能激发学生的学习兴趣，使物理课堂教学更有成效，也使学生获得积极的情感体验。

三、层次性原则

层次性原则是指在创设问题情境时应把握层次性，做到难易适当。关于难度在问题情境中的作用，认知派代表人物、著名心理学家皮亚杰以适应理论进行了解释。他认为，只有当感性输入和学生现有认知结构之间具有中等程度的不符合时，兴趣最大。他说：“当一个人已经全部了解这个事件时，他就不再是有兴趣的。”但一个完全新的经验，当它和一个人的认知结构毫无关联，且毫无意义时，也不可能使人产生兴趣或被同化。形成良好问题情境的重要因素是问题的难度，创设的问题太简单，学生不假思索，答案马上就能出来，一点挑战性也没有，他们是不会感兴趣的，问题情境也是低效的；如问题太难，由于它和学生的认知结构毫无关联，因而是毫无意义的，也同样不可能有兴趣。学习是一个由简单到复杂，由易到难的过程。教学中，碰到难度较大的内容，创设问题情境时应尽量设计一组有层次、有梯度的问题组，以避免将一个孤立的大难题呈现给学生。

例如，放在水平地面的物体对地面有没有压强?正在运动的物体是否有动能?发光的灯泡有没有电流通过?等等，这类问题太浅白，所含的信息量过小，学生觉得索然无味，提不起学习的兴致。再如，在教完《串联和并联》这一节内容后，教师如果提出这样一个问题：“大家都看到过医院病房里的呼叫灯和电铃，你能说出它们的电路吗?”这样的问题情境，由于与学生原有的认知结构是毫无关联的，也是一种低效或无效的情境创设。因此，教师对这类问题要加设台阶，以放低难度，例如，可将上面这个问题分解成为一个问题组：①如果只有一张病床，灯和电铃应该如何连接?②开关如何连接?③如果有两张病床，灯和灯之间应该怎样连接电铃?④开关应该如何连接到电路中?用问题组引导学生进行深入思考，从而使他

们更深刻地理解相关知识，并形成系统的认知结构。

四、目的性原则

目的性原则就是看教师创设的情境是否是出于课堂教学的需要。问题情境不是课堂教学的摆设，也不是教师为了赶时髦而进行的课堂点缀。就一堂物理课中的某个特定的问题情境而言，设置它的最终目的应该是为了更好地达成课堂教学目标。所以，在创设情境之前，教师就必须首先问自己这样一个问题——这里真的需要花这么大的力气来创设这个问题情境吗?

[片段三]一位教师在执教《速度》一节的公开课中(苏科版第五章第二节)，导入新课时

1．通过多媒体投影播放中国跨栏名将刘翔创造110m跨栏的奥运会纪录时的影片

师：你们知道他是谁吗?

生：(齐声)知道，刘翔

师：你们知道他打破了什么纪录吗?

生：奥运会跨栏。

教师介绍刘翔参加奥运会，为中国争光，使五星红旗第一次升起在田径跨栏的赛场上，等等。

2．教师又播放猎豹捕食羚羊的视频。

师：猎豹跑得快吗?

学生：快。

师：还有什么东西跑得很快?

生：狮子，驼鸟，赛车等。

老师又播放蜗牛的不同图片，并配以周杰伦的歌曲——《蜗牛》，学生很认真地投入观看。

师：蜗牛很……(故意拉长)

学生：慢。

师：还有什么跑得很慢的?

生：乌龟、蚂蚁，等等。

教师继续打出乌龟、飞机、小汽车等图片。

师：物体运动有快有慢，我们怎样比较快慢?

[反思]在上面的案例中，教师不顾课堂教学的实际，刻意设计了一系列问题情境。为了情境而创设情境的做法，不但没能发挥其应有的作用，而且还浪费了宝贵的课堂教学时间，影响了课堂教学目标的达成，偏离了教学本质。由此可见，要使问题情境真正有效地服务于课堂教学，就必须紧紧抓住为课堂教学服务这一根本出发点，根据课堂教学的实际需要来决定是否创设问题情境。尽管激发兴趣是创设情境的一个重要原则，但并不等于无视教学目标和教学要求。不等于学生看把戏、图热闹。因此，不能过于迁就和追求趣味性而脱离了课堂教学的目标以及物理问题的本质。比如，在上例中，关键是要让学生思考如何比较运动的快慢，老师只要利用刘翔跨栏的视频，当刘翔在跨栏中途跑到最前面时，按下暂停键，问学生：这几人中谁跑得最快?你的根据是什么?等刘翔到了终点再次暂停，问：谁最快?为什么?这样的问题情境创设就是高效的，是紧紧围绕教学目标的。由此可见，不考虑课堂教学的需要与否，盲目地创设物理问题情境，不但无助于课堂教学目标的达成，而且还会影响课堂教学的效果。

综上所述，教师应该结合教学内容，精心创设各种问题情境，让学生在尝试解决问题的过程中，学习各种思维方式，进行各种形式的思维训练，在提高思维能力的同时，发展自身的创造性思维能力。同时，我们也应认识到问题情境并不是万能良药，在实践中不宜牵强附会。教学情境有多种，而问题情境仅是其中的一种，所以不宜以偏概全，忽视甚至抹杀了其它教学情境存在的必要性和特有价值。问题情境创设不可能脱离其它教学情境的创设而独立存在，多种教学情境的功能是相辅相成的，也正因为如此，问题情境创设的功能才能得以彰显。