論物理探究教學(xué)中問題情境創(chuàng)設(shè)
王較過 劉海濤 朱賀
(陜西師范大學(xué)物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院,教育部陜西師范大學(xué)基礎(chǔ)教育課程中心.陜西西安 710062)
摘要：本文論述了問題情境及創(chuàng)設(shè)問題情境在探究教學(xué)中的重要意義。同時指出物理課堂中創(chuàng)設(shè)問題情境的基本策略：創(chuàng)設(shè)的問題情境要新穎、生動；創(chuàng)設(shè)的問題情境要能激發(fā)學(xué)生思維，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)動機(jī)；創(chuàng)設(shè)的問題情境要考慮學(xué)生解決的可能性。
關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；問題情境；探究教學(xué)
中圖分類號：G633.7
問題是探究教學(xué)的起點，沒有問題就不可能有探究，正是在問題的驅(qū)動下，學(xué)生才能積極思維，從而產(chǎn)生探究欲望。問題的來源有多種形式，既可以是教師、教材或其它途徑直接給出探究問題，也可以是學(xué)生通過物理實驗現(xiàn)象、日常生活、自然現(xiàn)象等發(fā)現(xiàn)并提出問題。就學(xué)生探究興趣和動力而言，自己提出的問題則是最好的。然而實際教學(xué)中，學(xué)生并非一開始就能發(fā)現(xiàn)并提出適合探究的問題，這就需要教師創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)問題的情境，從而引導(dǎo)學(xué)生提出問題。由此可見，問題情境的創(chuàng)設(shè)在探究教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用。那么問題情境的含義是什么？創(chuàng)設(shè)問題情境對課堂教學(xué)有何意義？創(chuàng)設(shè)問題情境要采取什么樣的基本策略？本文對此予以討論。
一、問題情境及其含義
問題情境由問題和情境復(fù)合而成，因此，要搞清楚問題情境必須對問題和情境作出解釋。有關(guān)“問題”的界定有很多種，但大多數(shù)教育學(xué)家和心理學(xué)家認(rèn)同美國紐威爾和西蒙Newell&Simon)對問題所下的定義“問題是這樣一種情境，個體想做某件事，但不能馬上知道對這件事所采取的行動，就構(gòu)成了問題”[1]。我國學(xué)者張大均認(rèn)為，問題是一種情境。一般來說，它不能直接用已有的知識解決，但可以間接地用已有知識解決 [2] 。關(guān)于問題的構(gòu)成要素，多數(shù)心理學(xué)家認(rèn)為不管什么樣的問題都應(yīng)包括三個基本要素：第一，起始狀態(tài)：一組已知的有關(guān)問題條件的描述，即問題的起始狀態(tài)；第二，目標(biāo)：有關(guān)構(gòu)成問題結(jié)論的描述，即問題要求的答案或目標(biāo)狀態(tài)；第三，障礙：解決問題的障礙，其實質(zhì)表現(xiàn)為正確的解決方法不是直接的、顯而易見的，必須間接通過一定的思維活動才能找到答案，達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)[3]。陳琦認(rèn)為問題一般都包含四個要素，即目標(biāo)：某個情境下想要干什么；個體己有的知識經(jīng)驗：具備哪些有關(guān)的知識；障礙：需要解決的因素；方法：可用于解決問題的程序、步驟、策略等[4]。盡管人們對問題有不同見解，但問題必然有其本質(zhì)特征，不同觀點僅僅是從不同的角度認(rèn)識而已。若從認(rèn)識問題的主體角度來看，我們認(rèn)為“問題”是主體為了達(dá)到目標(biāo)時面臨一定困境，產(chǎn)生疑惑、焦慮的情感，從而引起積極思維，并通過主觀努力可以達(dá)到目標(biāo)的一種情境。其主要有兩個基本特征：一是“問題”與主體有關(guān)，所有“問題”都是相對問題解決者(主體)而言的；二是“問題”對于主體來說一定存在“困難”或“障礙”，問題是矛盾或困難在特定主體的頭腦中的反映。
情境（context）一詞的本義是“上下文、文章的前后聯(lián)系、來龍去脈”等。德國哲學(xué)家黑格爾認(rèn)為，情境就是一般世界情況的具體化，它是人物活動、沖突的具體環(huán)境。在我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中，一個表征可能有很多不同的意義。表征只有在特定的場合下才能明確其意義，這種特定的場合就稱之為情境[5]。情境心理學(xué)認(rèn)為：情境就是影響個體行為變化(產(chǎn)生行為和改變行為)的各種刺激(包括物理的和心理的)所構(gòu)成的特殊環(huán)境。它與意境不同,情境是客觀的具體環(huán)境,意境則是主觀的精神境界。其中的“境”就是一種環(huán)境，只不過這種環(huán)境有著特殊的功能，即能夠使人產(chǎn)生一種情感，“情”字就體現(xiàn)了這一功能，它是對人而言的。情境的獨特性就是要通過這個“情”字來體現(xiàn)。因此，情境之所以被稱為“情境”，其前提是對人的特殊意義，如果沒有人的加入，情境就沒有了意義，我們也就不再稱其為情境了。由上述可知，“情境”具有兩個特征：第一，它是針對主體的一種客觀環(huán)境；第二，它能使主體產(chǎn)生某種情感體驗，激發(fā)主體主動地聯(lián)想、想象和思維，以獲得某種形象或思維成果。
現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，所謂問題情境是指個體自己覺察到的一種“有目的但不知如何達(dá)到的心理困境。”問題情境就是一種心理狀態(tài)，一種當(dāng)學(xué)生接觸到的學(xué)習(xí)內(nèi)容與其原有認(rèn)知水平不和諧、不平衡時，學(xué)生對疑難問題急需解決的心理狀態(tài)。心理學(xué)家馬丘什金將問題情境定義為：問題情境是主體與客體思維上相互作用的一種特殊類型，它的特點首先是當(dāng)主體完成要求發(fā)現(xiàn)(揭示或掌握)新的、主體所尚未具備的知識或動作方式的作業(yè)時產(chǎn)生的一種心理狀態(tài)[6]。我國學(xué)者對問題情境也有所研究，如劉儒德指出問題情境就是將問題蘊含于特定的場合之中，包括具體的社會文化環(huán)境或?qū)嵺`活動，在特定場合中說明問題的來龍去脈[4]。馮忠良指出：“所謂問題情境，是一種對學(xué)習(xí)者來說有一定難度的學(xué)習(xí)情境，它所包含的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)者部分了解，但又不能完全了解。學(xué)習(xí)者感到要完成這樣的學(xué)習(xí)任務(wù)既不會輕而易舉，也不是毫無可能。”“問題情境是對學(xué)習(xí)主體而言的，它代表了學(xué)習(xí)情境和學(xué)習(xí)者的相互作用，而不是獨立于學(xué)習(xí)者之外的完全客觀的情境” [7] 。不難看出，問題情境就是將問題或疑難蘊含于特定的場合（環(huán)境）之中，當(dāng)主體面臨這種特定場合時，根據(jù)自己已有的知識或經(jīng)驗又不能加以解釋，導(dǎo)致認(rèn)知失衡，從而產(chǎn)生困惑，又急于消除這種困惑的一種心理狀態(tài)。不幸的是在教學(xué)實踐中，人們對問題情境還存在一些模糊，甚至是不準(zhǔn)確的認(rèn)識。從而導(dǎo)致教師對問題也問了、情景也展現(xiàn)了，可就是引不起學(xué)生的反應(yīng)，激發(fā)不了學(xué)生的興趣。其原因之一是教師不能夠很好地把握問題情境含義，致使出現(xiàn)偏差。因此，深刻理解問題情境含義，對提出問題，開展探究教學(xué)有著重要意義。對于問題情境可以從以下兩個方面加深理解。
第一，問題情境與問題既有區(qū)別又有聯(lián)系。問題是針對某背景而提出來的一些矛盾沖突，是認(rèn)識主體要弄清或力圖說明的東西，即認(rèn)識主體想要解決的疑難。但是，問題不是“是不是”、“對不對”這樣的是非題，也不是對現(xiàn)象、事實簡單加上“為什么”而形成的問題，而是認(rèn)識主體對生活中的一些現(xiàn)象、事情或事實產(chǎn)生疑問之后，通過思維邏輯加工并以語言的形式描述出來，具有科學(xué)性的問題。比如，在學(xué)習(xí)了電可以生磁之后，人們可能會有這樣一個問題：既然電可以生磁，反過來磁能不能生電呢?這個問題就是在人們己有的知識——電生磁的基礎(chǔ)上通過聯(lián)想、邏輯推理得出來的問題，是一個科學(xué)性的問題。而問題情境則是指學(xué)生所面臨的一種“有目的但不知如何達(dá)到”的心理困境，是一種心理狀態(tài)，一種當(dāng)學(xué)生接觸到學(xué)習(xí)內(nèi)容與其原有認(rèn)知水平不和諧、不平衡時、學(xué)生對疑難問題急需解決的心理狀態(tài)。問題情境作為一種心理困境，它包括：當(dāng)前學(xué)習(xí)任務(wù)中的新的未知東西、學(xué)生探究新知的動機(jī)和學(xué)生解決當(dāng)前任務(wù)的潛在可能性等成份[8]。由此可見，問題是客觀的，而問題情境則既是客觀存在，又是主觀感受。語言化的問題給學(xué)生以視覺和聽覺的刺激，這種感官上的刺激會對學(xué)生的心理產(chǎn)生影響，于是學(xué)生就有了一系列的心理活動。在這種心理活動的驅(qū)使下，學(xué)生的思維變得異?；钴S，他們會開動腦筋，運用自己所學(xué)知識和生活經(jīng)驗，產(chǎn)生搞清楚事情的前因后果、來龍去脈的強(qiáng)烈愿望。問題情境的產(chǎn)生必須依賴于問題，沒有問題，學(xué)生就不會走進(jìn)一個困境，受到心理震撼，進(jìn)而迸發(fā)思想的火花，也就不會產(chǎn)生學(xué)習(xí)的欲望。創(chuàng)設(shè)問題情境并非將問題說的清楚明白、完整具體，而是為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題營造一種氛圍。因此，教師創(chuàng)設(shè)問題情境沒有必要向?qū)W生完全呈現(xiàn)明確的問題，而是通過各種教學(xué)手段，精心設(shè)計一定的客觀條件，如實驗現(xiàn)象、新聞事例、物理史料等，營造一種特定的場合（即情境），并把問題蘊含于這種場合之中，使學(xué)生面臨具有一定困惑，引發(fā)其認(rèn)知沖突，從而激起疑惑、驚奇的情感，進(jìn)而積極思維，產(chǎn)生積極探究的欲望。
第二，“問題情境”與“問題情景”（problem situation）并非同一概念。問題情景只是發(fā)生發(fā)展的場景，是靜態(tài)的。例如說到問題情景，只是指問題的背景和問題產(chǎn)生的條件等。而問題情境是動態(tài)的，它不僅指問題背景和條件，還指在這一特定場合下問題產(chǎn)生的起因與經(jīng)過等。它們既有區(qū)別，又有聯(lián)系：首先，二者的區(qū)別在于問題情景是客觀的，而問題情境既是客觀的，又是主觀的。即問題情境首先是一種客觀存在的環(huán)境，主體面對這種環(huán)境時會產(chǎn)生不同的情感，包括驚詫、困惑等。比如，老師在課堂上做演示實驗，整個實驗過程就是問題情景的呈現(xiàn)，其中包括：實驗器材、實驗步驟、實驗現(xiàn)象等。學(xué)生在老師設(shè)置的問題情景下，勢必會在自己的內(nèi)心產(chǎn)生不同的情感，比如對問題情景產(chǎn)生焦慮、探求的欲望。這種問題情境是客觀存在的，同時它又是主觀的。其次，二者又有一定的聯(lián)系。問題情境必須以一定的問題情景為載體，沒有客觀的問題情景，也就不會產(chǎn)生問題情境。但是，有問題情景不一定會有問題情境；有問題情境一定有問題情景。即問題情景是問題情境的必要而非充分條件。適宜、良好的問題情境是建立在合適的問題情景基礎(chǔ)之上的，如果呈現(xiàn)的問題情景不合適，老師再啟發(fā)、誘導(dǎo)都無濟(jì)于事，學(xué)生在此情景下也產(chǎn)生不了共鳴[9]。
二、創(chuàng)設(shè)問題情境的意義
學(xué)習(xí)總是與一定的社會文化背景即“情境”相聯(lián)系的，在“情境”的作用下，才能有效地激發(fā)學(xué)生聯(lián)想，使其原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)知識、經(jīng)驗及表象得以喚起，從而利用有關(guān)知識與經(jīng)驗去“同化”或“順應(yīng)”當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識，達(dá)到對新知識的建構(gòu)?？梢姡瑒?chuàng)設(shè)問題情境對學(xué)生有著重要意義，主要可從以下三個方面看出。
第一，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、情感態(tài)度價值觀全面發(fā)展，追求教育的整體功能。每個學(xué)生都有自己個性化的成長環(huán)境，這種環(huán)境是一種靜態(tài)與動態(tài)、物質(zhì)與精神交織在一起的復(fù)雜環(huán)境。這個環(huán)境對學(xué)生的影響雖然是不知不覺的，但卻是極其深遠(yuǎn)的。然而，受“學(xué)校是傳授知識的專門場所”等傳統(tǒng)觀念的影響，被“考試→分?jǐn)?shù)→升學(xué)”扭曲、閹割了的教育目標(biāo)，使課堂變?yōu)榧兇獾闹R傳授，忽視過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等教學(xué)目標(biāo)，致使學(xué)生學(xué)到的只是無血無肉的知識軀殼。在純知識傳授下培養(yǎng)出來的學(xué)生，只能“繼承”和“復(fù)現(xiàn)”知識，缺乏創(chuàng)造力。通過問題情境創(chuàng)設(shè)，學(xué)生有真情實感的體驗，教學(xué)活動也隨之形成一個開放的系統(tǒng)，從課堂這一教育的主體區(qū)域延伸開去，從而達(dá)到拓展教育空間和時間。學(xué)生在這種具有真實體驗的情境中所獲得的情感教育，價值觀教育是意義深遠(yuǎn)的。
第二，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，實施探究教學(xué)不但在理念而且在教學(xué)行為上體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。傳統(tǒng)教學(xué)往往過分強(qiáng)調(diào)教師對教學(xué)的權(quán)威控制和學(xué)生受動的一面，忽視學(xué)生主體的能動性。隨著主體教育理論研究的深入，發(fā)展學(xué)生的主體性已逐漸成為人們的共識。首先，創(chuàng)設(shè)問題情境，實施探究教學(xué)能夠發(fā)展學(xué)生的主體性，發(fā)展學(xué)生的主體性也就是強(qiáng)調(diào)學(xué)生是有獨立人格與意識、有創(chuàng)造能力的活生生的個體，而不是把學(xué)生看成接受與儲存知識的容器。其次，創(chuàng)設(shè)問題情境，實施探究教學(xué)為體現(xiàn)學(xué)生的主體地位創(chuàng)造條件，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。通過創(chuàng)設(shè)問題情境，學(xué)生融入到這種教學(xué)環(huán)境中去。一方面，提供了讓學(xué)生參與到學(xué)習(xí)過程，全身心地把情感與理智投入到創(chuàng)造性學(xué)習(xí)中去；另一方面，為學(xué)生提供了對自己的學(xué)習(xí)結(jié)果作出評價的機(jī)會，從而將教學(xué)真正作為促進(jìn)學(xué)生“自我發(fā)展”的過程。在這一過程中，學(xué)生積極主動地探究是學(xué)習(xí)的開端。惟有學(xué)生積極主動地進(jìn)行創(chuàng)造性的探究學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)活動才能成為主體活動，也只有當(dāng)學(xué)生以積極主動的方式達(dá)到自主選擇學(xué)習(xí)方向、參與發(fā)現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)資源、決定自己的學(xué)習(xí)策略與方法、承擔(dān)自己的探究結(jié)果時，才能真正激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心，體驗到學(xué)習(xí)成功的愉悅，真正成為認(rèn)識的主體 [10] 。
第三，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，能夠促進(jìn)師生間的交流互動，縮短師生間的心理距離。長期以來，我國傳統(tǒng)的學(xué)校教育教學(xué)活動大都是以學(xué)生被動接受的方式進(jìn)行的，使教學(xué)產(chǎn)生一種“距離感”。具體表現(xiàn)在兩個方面：其一，教師與學(xué)生之間缺乏交流，師生之間常處于一種“我教你學(xué)”、“我灌輸你接受”、“我出試卷你答題”、“你犯毛病我訓(xùn)斥”的狀況，教師的權(quán)威、尊嚴(yán)拉大了師生之間的距離 [11] 。其二，學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容之間的“鴻溝”。就物理而言，“概念、規(guī)律建立的背景以及如何建立的?”、“這些概念、規(guī)律在實際生活當(dāng)中有什么作用?”學(xué)生往往難以思議，難怪很多中學(xué)生感嘆物理學(xué)習(xí)枯燥、無用。這種“見物不見人”的教學(xué)方式，勢必造成學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的“距離感”，如此何以能喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情呢? 通過問題情境的創(chuàng)設(shè)可以創(chuàng)造一種“親、助、樂”的師生人際情境和“美、趣、智”的學(xué)習(xí)情境來縮短師生、學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容之間的心理距離，促使學(xué)生以積極的情緒狀態(tài)，主動投入、參與到學(xué)習(xí)中去，獲得主動發(fā)展。
三、創(chuàng)設(shè)問題情境的策略
根據(jù)馬丘什金的研究，問題情境有三個主要特征：問題情境的核心成分是新的、未知的東西；問題情境是對未知東西的需要，反映了思維的動機(jī)方面；問題情境中學(xué)生要有解決問題的可能性[12]。因此，要創(chuàng)設(shè)良好的、適合學(xué)生特點的問題情境，其情境就必須體現(xiàn)這些特征。為此，教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時除充分發(fā)揮其聰明才智和創(chuàng)造性之外，還要講究一定的策略。具體而言，可從以下三個方面做起。
第二，創(chuàng)設(shè)的問題情境要能激發(fā)學(xué)生思維，產(chǎn)生學(xué)習(xí)動機(jī)，使學(xué)生具有了解未知的需要，產(chǎn)生探究未知的欲望。為此，教師要了解學(xué)生的心理需要，創(chuàng)設(shè)的問題情境要能激起不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使新知識與大多數(shù)學(xué)生的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)能巧妙地產(chǎn)生聯(lián)系。從而使學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的問題情境中產(chǎn)生掌握未知的需要。例如，在建立浮力概念之前，學(xué)生己從小學(xué)自然、生活經(jīng)驗及相關(guān)媒體中形成了“浮在水中的物體受到浮力”的觀念，可能存在“下沉的物體”不受浮力的錯誤概念，或者認(rèn)為下沉的物體受到的浮力小。教學(xué)過程中可以在學(xué)生已有“浮力”直覺認(rèn)識的基礎(chǔ)上，巧用實驗、類比的方法，建立浮力概念，揭示其基本規(guī)律。對于浮力，學(xué)生盡管已有直覺認(rèn)識：水對浸入其中的物體有浮力，然而要形成科學(xué)的浮力概念，仍需要通過觀察、實驗及相關(guān)的理性思維活動，學(xué)生要想獲得進(jìn)一步理解必須進(jìn)行新知的學(xué)習(xí)。這樣，他們就會有學(xué)習(xí)新知的需要，產(chǎn)生探究新知的心理狀態(tài)。又如，初中學(xué)生在學(xué)習(xí)杠桿之前，對力的知識、力的平衡已經(jīng)有了比較深刻的認(rèn)識。然而，當(dāng)教師根據(jù)阿基米德公元前200多年說過“給我一個支點，我可以撬起地球”這句話創(chuàng)設(shè)問題情境時，學(xué)生幾乎目瞪口呆，驚呼：“阿基米德何來如此大的力氣？簡直是癡人說夢！”。學(xué)生已有知識顯然不能準(zhǔn)確地解釋這種說法，要解決這樣的問題必須對杠桿進(jìn)行學(xué)習(xí)。此時學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)新知的欲望，對杠桿的了解已經(jīng)迫不及待。教師就可以很好地引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論、猜想、探究，從中歸納出杠桿的特征及平衡條件。
參考文獻(xiàn)：
[1]吳劍平.創(chuàng)設(shè)適宜創(chuàng)造力訓(xùn)練的物理問題情境[J].北京教育學(xué)院學(xué)報. 2001,15(3):67-71.
[2]張大均.教育心理學(xué)[M].北京:人民教育出版社,2004:182.
[3]王甦,汪安圣.認(rèn)知心理學(xué)[M].北京:北京大學(xué)出版社,1992:277.
[4]陳琦,劉德儒.當(dāng)代教育心理學(xué)[M].北京師范大學(xué)出版社,1997:150.
[5]劉儒德.探究學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)[M].北京:人民教育出版社,2005:223.
[6]顧明遠(yuǎn),孟繁華.國際教育新理念[M].海南出版社.2003.
[7]畢華林,斤英麗.化學(xué)教學(xué)中問題情境的創(chuàng)設(shè)[J].化學(xué)教育,2000, (6):10-12.
[8]范良蘭.中學(xué)物理教學(xué)中問題情境創(chuàng)設(shè)的研究[D].福建師范大學(xué),2005.
[9]李會利.初中物理教學(xué)中問題情境的創(chuàng)設(shè)[D].河北師范大學(xué),2005.
[10]裴娣娜.情境教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)論研究[J].課程·教材·教法,1999,(1):4-7.
[11]李吉林.情境教育的探索與思考[J].教育研究,1994,(1):51-58.
[12]高文.情境認(rèn)知中情境與內(nèi)容的作用[J].外國教育資料,1997,(4):15-19.
[13]http://phys.cersp.com/SYTJ/MLSYS/200704/2744.html
[14]羅星凱,李萍昌.探究式學(xué)習(xí)：含義、特征及其核心要素[J].教育研究,2001,(12):52－56.
