拋錨問(wèn)題情境激發(fā)主動(dòng)探究

1、拋錨問(wèn)題情境激發(fā)主動(dòng)探究建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)總是與一定的“情境”相聯(lián)系，在實(shí)際情境屮 進(jìn)行的。在義務(wù)教育物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，良好的問(wèn)題情境能激發(fā)學(xué)生強(qiáng) 烈的好奇心，誘發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的動(dòng)機(jī)，引發(fā)學(xué)生積極思考，促進(jìn)學(xué)生的 創(chuàng)造活動(dòng)。因此，課堂情境創(chuàng)設(shè)是教學(xué)流程設(shè)計(jì)中最重要的內(nèi)容之一，切 不可等閑小覷。1喬納森(djonassen, 1999)等教學(xué)論專家強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)要以問(wèn)題 驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，不是先從理論或原則出發(fā)，而是要運(yùn)用有趣的、投入性的和真 實(shí)的問(wèn)題，幫助形成學(xué)習(xí)者的問(wèn)題意識(shí)或主人翁感。為此，問(wèn)題的結(jié)構(gòu)應(yīng) 該是不良的，有一些方面或部分必須由學(xué)習(xí)者去定義或建構(gòu)。2物理具 冇非常鮮明的“以物明理和物理滲透

2、”的學(xué)科特點(diǎn)，直觀生動(dòng)的物理實(shí)驗(yàn) 更是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)智慧的最佳選擇。3在義務(wù) 教育階段的物理教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，并從情境中選擇出與當(dāng)前學(xué)習(xí)主 題密切相關(guān)的真實(shí)事件或問(wèn)題，以專門的“錨”(anchor)作為支持物啟 動(dòng)教學(xué)，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，在同伴協(xié)作中解決問(wèn)題，這便是所謂有效的 拋錨式教學(xué)。4一、創(chuàng)設(shè)懸念性問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生探究興趣懸念性問(wèn)題情境,是指教師用新穎的方式、生動(dòng)的語(yǔ)言，設(shè)置一些學(xué) 生欲答不能而又迫切要求得到解答的物理問(wèn)題，造成學(xué)生心理上的“懸念”，從而激發(fā)強(qiáng)烈的探究欲望。學(xué)生的心智往往是由問(wèn)題開(kāi)始，又在解決問(wèn)題的過(guò)程中得到發(fā)展。在 物理教學(xué)中，教師要依據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)

3、容的特點(diǎn)和教學(xué)需要，在新舊知識(shí)的聯(lián)結(jié) 點(diǎn)上創(chuàng)設(shè)懸念性的問(wèn)題情境,圍繞這一個(gè)“錨”,啟發(fā)學(xué)生積極思維、大 膽猜想、努力探索，發(fā)展學(xué)生思維的創(chuàng)造性。例如在“流速與壓強(qiáng)的關(guān)系”這一內(nèi)容的教學(xué)中，筆者設(shè)計(jì)了這樣一 個(gè)實(shí)驗(yàn)：選取一合適的漏斗，喇叭口朝下，將一乒乓球放入其中。問(wèn)學(xué)生: “對(duì)著漏斗嘴使勁向下吹氣，乒乓球會(huì)怎樣？ ”學(xué)生幾乎異口同聲回答: “會(huì)掉下來(lái)?！钡珜?shí)驗(yàn)結(jié)果正好相反。這一出乎學(xué)生意料的懸念情境，無(wú) 疑強(qiáng)烈刺激了學(xué)生的好奇心和思維力，他們渴望探索發(fā)現(xiàn)其中的科學(xué)奧 秘，于是主動(dòng)閱讀和實(shí)驗(yàn)分析的欲望被有效地激發(fā)出來(lái)。二、創(chuàng)設(shè)階梯性問(wèn)題情境，引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)階梯性問(wèn)題情境，是指教師在課堂教學(xué)過(guò)程

4、中，根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知 結(jié)構(gòu)和思維水平，設(shè)置系列化的循序漸進(jìn)的問(wèn)題，由此引發(fā)認(rèn)知的沖突， 喚醒學(xué)生強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)和探究動(dòng)機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生從克服困難和自己探索中 形成排惑解難、尋根究底的強(qiáng)烈愿望，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、 創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。在學(xué)情分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)階梯性問(wèn)題，學(xué)生一般不會(huì) 覺(jué)得有認(rèn)知沖突，易于進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考、自主地 體驗(yàn)到這些問(wèn)題的解決方案后，學(xué)牛進(jìn)一步求新、求異、求巧的思維創(chuàng)新 意識(shí)將進(jìn)一步被激發(fā)。例如在“探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)”的教學(xué)中，假如一上來(lái)就 要求學(xué)生完成自主探究實(shí)驗(yàn)，那學(xué)生將無(wú)從下手。筆者設(shè)置了有梯度的問(wèn) 題情境，采用“鑲嵌式教學(xué)”的形式

5、為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)搭建腳手架:1 滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因索有關(guān)？引導(dǎo)學(xué)生冋憶生活經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展 有意義的猜想，并說(shuō)明猜想的依據(jù)。女m可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)， 因?yàn)槿俗咴趦铀穆访嫔先菀谆沟鹊取?如何研究一個(gè)量與多個(gè)變量的關(guān)系呢？學(xué)生自然聯(lián)想到“控制變量 法”的應(yīng)用，并以此為解決問(wèn)題的鑰匙，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，在同伴協(xié)作中探 究物理量之間的關(guān)系。3. 如何測(cè)量木塊所受到的摩擦力？引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到兩力平衡的知識(shí)， 當(dāng)木塊在水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力就等于摩擦力。4從實(shí)驗(yàn)研究中可以得出哪些結(jié)論呢？學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，歸 納得出與書本相同的結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的壓力和接觸面的 粗糙程度有關(guān)。

6、5.實(shí)驗(yàn)中要想得到正確的結(jié)論，操作上需注意哪些方面呢？為引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)建構(gòu)關(guān)于摩擦力的知識(shí)，筆者參考杰斯帕伍德巴 瑞問(wèn)題解決系列(jasper woodbury problem solving series) 5軟件 中的情境教學(xué)模式,精心設(shè)計(jì)了上述階梯性摩擦力主題學(xué)習(xí)路線，解決方 案的多樣性隨問(wèn)題難度的增加而增加，整體考慮學(xué)生探究能力目標(biāo)的逐步 達(dá)成。在前四個(gè)問(wèn)題的探究過(guò)程屮，教師觀察不同發(fā)展水平的學(xué)生的參與， 適時(shí)恰當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)思考方式，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中由淺入深地探究學(xué)習(xí)?！皢?wèn)題5”的設(shè)置，更有助于學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)反思實(shí)驗(yàn)，嘗試改良探究 方法和過(guò)程。學(xué)生仔細(xì)冋味本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的缺陷和疑點(diǎn)，如用手

7、拉動(dòng)時(shí)候無(wú) 法確保木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)加以改進(jìn)等等，思考如何進(jìn)一步優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)方法，精確測(cè)量數(shù)據(jù)，有效思維得到了延長(zhǎng)。三、創(chuàng)設(shè)發(fā)散性問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維羅杰斯(c. rogers, 1983)認(rèn)為，學(xué)習(xí)是彌散性(pervasive)的, 可以使學(xué)生的行為、態(tài)度，乃至個(gè)性都會(huì)發(fā)生變化。6發(fā)散性問(wèn)題情境, 是以某一知識(shí)點(diǎn)為中心，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度去解決與學(xué)習(xí)主題有密切聯(lián) 系的知識(shí)，從而深化學(xué)生對(duì)新知的理性詮釋，培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性、敏 捷性。創(chuàng)設(shè)發(fā)散性問(wèn)題情景，可以引發(fā)學(xué)生的各種思想，這些思想可能簡(jiǎn)單, 乂可能復(fù)雜；可能周密，乂可能偏頗。如果深入探討，可以使學(xué)生對(duì)某一 問(wèn)題的性質(zhì)和解決方案認(rèn)

8、識(shí)得更全面、更深刻，進(jìn)一步防止思維僵化，思 路狹窄。如在學(xué)習(xí)了 “托里拆利實(shí)驗(yàn)”后，根據(jù)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(wèn)題，以考察學(xué)生頭腦風(fēng)暴解決問(wèn)題的能力：1.把玻璃管子傾斜或換用其他形狀的管子，管內(nèi)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(kāi)水銀面)，管內(nèi)外水銀面的高 度差仍為760mm嗎？3. 若實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃管屮冇少量氣體殘留，管內(nèi)外水銀面的高度差會(huì)怎樣 變化呢？4. 如果把實(shí)驗(yàn)山平原地區(qū)移到高原地區(qū)，情形又是如何呢？5在實(shí)驗(yàn)中，如果在玻璃管頂端開(kāi)一個(gè)小孔，水銀會(huì)從小孔噴出來(lái)嗎？6在實(shí)驗(yàn)中，如果把水銀換成水，結(jié)果會(huì)是怎樣的?這一系列圍繞主題的發(fā)散

9、性問(wèn)題，是一種涉及事實(shí)積累的有意義學(xué) 習(xí)，可以啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中系統(tǒng)建構(gòu)，在知識(shí)管理(knowledge management)屮進(jìn)一步透徹地理解托里拆利實(shí)驗(yàn)，提高分析解決問(wèn)題的能 力。科學(xué)合理設(shè)計(jì)的發(fā)散性問(wèn)題情境，可以引導(dǎo)學(xué)生多加度、多層次地立 體思考，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生靈活多元的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。四、創(chuàng)設(shè)陷阱性問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生慎密思考以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，一方面實(shí)驗(yàn)富有趣味性，可以激起學(xué)生參與學(xué) 習(xí)的興趣，另一方面實(shí)驗(yàn)形象直觀，可以為學(xué)生提供大量的感性材料，冇 利于學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。意義學(xué)習(xí)是一種行為、思維和情感主動(dòng)參與以及在未來(lái)選擇行動(dòng)方式 時(shí)發(fā)生重大變化的學(xué)習(xí)，這是一

10、種非指導(dǎo)性教學(xué)。7為了在義務(wù)教育物 理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生的個(gè)人參與，教師在介紹正確思維過(guò)程的同時(shí)，可 以有意設(shè)計(jì)一些“陷阱”，讓學(xué)牛誤入歧途，引導(dǎo)學(xué)牛對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入探 究，掌握知識(shí)點(diǎn)。如在“浮力” 一章中學(xué)習(xí)阿基米德原理時(shí)，教師將物體緩慢地放入水 容器中，但又沒(méi)有完全浸沒(méi)在水中時(shí)，提出問(wèn)題：“在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們 發(fā)現(xiàn)不但體積v在變化，而且深度也在變化，那是不是可以說(shuō)物體所受的 浮力f的大小也受到深度的影響呢？ ”學(xué)生觀察思考后或許會(huì)萌生不同的看法,不妨讓學(xué)生自由爭(zhēng)辯。教師 貝!采用隨機(jī)訪問(wèn)教學(xué)(random access instruction)的方式，再次引導(dǎo) 學(xué)生學(xué)會(huì)觀察，用心探微：將物體

11、完全浸沒(méi)在水中，同時(shí)改變浸沒(méi)的深度, 發(fā)現(xiàn)物體所受的浮力f不再發(fā)生變化。經(jīng)過(guò)課堂研討，學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到: 原來(lái)體積v的大小是由物體在液體中“侵占”的空間來(lái)決定的，與深度無(wú) 關(guān)。如此有趣味的學(xué)習(xí)，較好地培養(yǎng)了學(xué)生邏輯思維的能力。/l、創(chuàng)設(shè)拓展性問(wèn)題情境，促進(jìn)學(xué)牛后續(xù)發(fā)展拓展性問(wèn)題情境，是指在學(xué)生完成了一定的知識(shí)建構(gòu)后，通過(guò)創(chuàng)設(shè)拓 展性的問(wèn)題情境，吸引學(xué)生進(jìn)一步深度學(xué)習(xí)，探究某一問(wèn)題的多樣化解決 策略，促進(jìn)學(xué)生可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。如在學(xué)習(xí)了 “測(cè)量固體的密度”這一內(nèi) 容后，可把學(xué)生分成幾個(gè)小組，提出問(wèn)題：“現(xiàn)有天平、量筒、燒杯等器 材，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)多種測(cè)量未知液體的密度的方法。要求：說(shuō)明測(cè)量方法及所測(cè) 液體密

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

13、，所以方法一和方法二都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤差。止是這些具有挑戰(zhàn)性、探索性的拓展性問(wèn)題開(kāi)發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)力和潛能，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，也提高了學(xué)生的探究能力。在義務(wù)教育物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中嘗試拋錨式教學(xué)，教師要依據(jù)課程標(biāo) 準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo),積極為學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)創(chuàng)造支持性的環(huán)境，提供與真實(shí)情 況基本一致或類似的個(gè)性化問(wèn)題情境，以此為“錨”，引導(dǎo)學(xué)生探究物理 事件、解決問(wèn)題，并自主地理解事件、建構(gòu)意義，是新課程物理教學(xué)的現(xiàn) 實(shí)需要和有效策略。同時(shí)，在課堂現(xiàn)場(chǎng)也要善于激勵(lì)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，鼓 勵(lì)他們自己生成與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的項(xiàng)目，為他們的科學(xué)索養(yǎng)及問(wèn) 題意識(shí)增殖自主創(chuàng)新的生機(jī)內(nèi)涵。參考文獻(xiàn)1 黃樹(shù)生簡(jiǎn)說(shuō)

14、參與式課堂教學(xué)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)在創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境中的作用j教學(xué)月刊(中學(xué) 版)，2011 (11)4 高文，十海燕拋錨式教學(xué)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 (