淺談如何在物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行問(wèn)題設(shè)計(jì)

王素榮

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，一些物理概念及物理定律都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來(lái)的。問(wèn)題是科學(xué)研究的邏輯起點(diǎn)，而且也正是問(wèn)題在推動(dòng)著物理學(xué)不斷地前進(jìn)，不斷地完善。愛(ài)因斯坦說(shuō)：“提出一個(gè)問(wèn)題往往要比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。”一切問(wèn)題的關(guān)鍵就在于如何提出問(wèn)題。根據(jù)物理教學(xué)的認(rèn)知理論，物理課堂教學(xué)過(guò)程應(yīng)該是逐層提出問(wèn)題并對(duì)應(yīng)解決問(wèn)題來(lái)獲取新知識(shí)的。要解決問(wèn)題首先得提出問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程完成的是否順利，關(guān)鍵在提出問(wèn)題的設(shè)計(jì)是否合理。下面就來(lái)看看如何在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提出問(wèn)題。

一、從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手進(jìn)行問(wèn)題設(shè)計(jì)

透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，現(xiàn)象是事物的外部聯(lián)系和表面特征，是事物本質(zhì)的外在表現(xiàn)，而本質(zhì)蘊(yùn)藏在現(xiàn)象中，如何讓本質(zhì)顯露真面目，便是實(shí)驗(yàn)中問(wèn)題設(shè)計(jì)的目的。設(shè)計(jì)的問(wèn)題應(yīng)該能夠?qū)訉舆f進(jìn)，進(jìn)而揭露本質(zhì)。所以提出的問(wèn)題一定要有針對(duì)性與順序性，針對(duì)性的要求是問(wèn)題所揭露的必須是本質(zhì)的面紗；順序性的要求是問(wèn)題的設(shè)計(jì)必須要有層次性，要先揭露最外層的面紗，依次遞進(jìn)。

例如，在物理蘇科版“電磁感應(yīng)”一節(jié)中，學(xué)生如何總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是個(gè)難點(diǎn)。如何利用磁場(chǎng)獲得感應(yīng)電流呢？這是一個(gè)大問(wèn)題，為使問(wèn)題簡(jiǎn)單化，可將其分解為幾個(gè)小問(wèn)題，通過(guò)幾個(gè)小問(wèn)題的回答，得出大問(wèn)題的答案。按照課本裝置來(lái)做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無(wú)論蹄形磁鐵的N極或是S極在上還是在下，左、右移動(dòng)導(dǎo)體棒，閉合電路中都能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，說(shuō)明兩者必存在相同點(diǎn)，基于此，便可提出問(wèn)題：（1）兩者的相同點(diǎn)是什么？學(xué)生會(huì)有很多答案，如導(dǎo)體棒都在運(yùn)動(dòng)，磁鐵不動(dòng)等。為了排除干擾因素，可接著提問(wèn)，（2）導(dǎo)體棒怎樣運(yùn)動(dòng)才算切割磁感線？（3）誰(shuí)產(chǎn)生了感應(yīng)電流？（4）電路中什么情況下不產(chǎn)生感應(yīng)電流？遵循上方的邏輯，產(chǎn)生感應(yīng)電流與不產(chǎn)感應(yīng)電流必有不同點(diǎn)，（5）兩種情況的不同點(diǎn)是什么？學(xué)生找出這個(gè)不同點(diǎn)之后，再讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體會(huì)一下這個(gè)不同點(diǎn)是否是產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種情況的相同點(diǎn)。至此，問(wèn)題基本得到了解決。

二、從實(shí)驗(yàn)原理入手進(jìn)行問(wèn)題設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和思路。實(shí)驗(yàn)基本原理是探索性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，要探究實(shí)驗(yàn)，只有明確實(shí)驗(yàn)的原理，才能真正掌握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵、操作的要點(diǎn)，進(jìn)而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)、步驟的改進(jìn)和結(jié)論的歸納，新問(wèn)題的進(jìn)一步提出。問(wèn)題設(shè)計(jì)的目的是如何讓原理細(xì)化，以讓學(xué)生明白為什么要這樣做以及如何才能做好。以“伏安法測(cè)量電阻”為例，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理R=U/I，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵問(wèn)題在于如何測(cè)出電壓和如何測(cè)出電流？可針對(duì)這兩個(gè)大問(wèn)題提出幾個(gè)小問(wèn)題。（1）用什么測(cè)量?jī)x器來(lái)測(cè)電壓、電流值？（2）怎樣減少定值電阻的測(cè)量誤差？（3）什么儀器能勝任這一要求？（4）如何設(shè)計(jì)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？（5）怎樣擬定實(shí)驗(yàn)步驟？提出的問(wèn)題一環(huán)緊扣一環(huán)，最后順理成章測(cè)出未知電阻值。

“問(wèn)題設(shè)計(jì)”的反思。提問(wèn)如何能成功導(dǎo)課，如何引導(dǎo)學(xué)生思維？需要注意哪些問(wèn)題呢？通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，教師應(yīng)該注意以下四個(gè)方面：

（一）要有層次性

提問(wèn)或是要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，或是要引導(dǎo)學(xué)生思維，或是就疑難之處提問(wèn)。若是所提的問(wèn)題讓學(xué)生興趣全無(wú)、思維混亂、疑竇叢生，那么這樣的提問(wèn)就是無(wú)效的。如安裝直流電動(dòng)機(jī)模型，若老師直接提問(wèn)：“如何安裝直流電動(dòng)機(jī)模型？”這就沒(méi)法回答。若把問(wèn)題小而化之，如出示給學(xué)生一個(gè)已安裝好的電動(dòng)機(jī)模型，讓其轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)可以問(wèn)如果我把一些零件拆卸下來(lái)，同學(xué)們會(huì)不會(huì)安裝？接著再出示一盒電動(dòng)機(jī)模型散件一一提問(wèn)學(xué)生每個(gè)零件的名稱、作用、安裝、是否有注意事項(xiàng)等等問(wèn)題。

要善于把一個(gè)復(fù)雜的、難度較大的問(wèn)題分解成若干個(gè)相互聯(lián)系的小問(wèn)題。在提問(wèn)時(shí)，越是疑難的問(wèn)題越應(yīng)該將其轉(zhuǎn)化成更多的簡(jiǎn)單的問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)小問(wèn)題的回答，得出大問(wèn)題的答案。小問(wèn)題的設(shè)計(jì)一定要有層次性，從外往里，層層遞進(jìn)，最后觸及核心。

（二）要有針對(duì)性

不是所有的知識(shí)點(diǎn)都要提問(wèn)，對(duì)于學(xué)生都懂的知識(shí)點(diǎn)就不需要提問(wèn)。如在“驗(yàn)證光的直線傳播”的實(shí)驗(yàn)中，由于實(shí)驗(yàn)較簡(jiǎn)單，可減少提問(wèn)。提問(wèn)一定要針對(duì)學(xué)生易錯(cuò)、易混的問(wèn)題。

（三）要以學(xué)生為主體

在教學(xué)時(shí)，教師必須想學(xué)生之所想，急學(xué)生之所急，從問(wèn)題的提出到解決，始終以學(xué)生的思路為軸線。問(wèn)題不能以教師的思維提出，不能用教師的思維思考，感覺(jué)我就是這樣想的，學(xué)生就也是這樣想的。每一個(gè)階段的學(xué)生在對(duì)事物的認(rèn)知與思維與其所處的年齡層、已有知識(shí)的儲(chǔ)備等方面有著密切的關(guān)系。鑒于初中學(xué)生認(rèn)知與思維的特點(diǎn)，教師在提問(wèn)時(shí)，一定要從學(xué)生的角度出發(fā)，以學(xué)生的認(rèn)知提出問(wèn)題，用學(xué)生的思維思考問(wèn)題。

（四）要注重交互性

在課堂教學(xué)中，學(xué)生是知識(shí)建構(gòu)的主角，而教師是配角，要積極的配合學(xué)生。所以教師的問(wèn)題不是為教學(xué)服務(wù)的，而是為學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)服務(wù)的。這就是“師生互動(dòng)”的重要性。在物理實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于實(shí)驗(yàn)步驟與一些注意事項(xiàng)，切不可直接告訴學(xué)生，可通過(guò)設(shè)置問(wèn)題讓學(xué)生了解其中的要害。

同時(shí)，要體現(xiàn)學(xué)生的主體性，就應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生敢于提問(wèn)，善于提問(wèn)，對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題，可由學(xué)生回答，或通過(guò)學(xué)生之間的討論來(lái)得出結(jié)論。學(xué)生間的討論，可以讓每個(gè)學(xué)生都成為解決問(wèn)題的主角，同時(shí)，學(xué)生們通過(guò)討論可以相互啟發(fā)，可以發(fā)現(xiàn)與別人的差距以及在思維上的差異，可激發(fā)斗志或取長(zhǎng)補(bǔ)短，這便是“生生互動(dòng)”。交互性便是師生互動(dòng)與生生互動(dòng)的結(jié)合。

總之，實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的軀體，無(wú)軀體，不足以遠(yuǎn)行；而問(wèn)題是物理學(xué)的靈魂，無(wú)靈魂，難以升華。

（作者單位：江蘇省豐縣常店鎮(zhèn)馬樓初級(jí)中學(xué)）