淺論物理課堂教學(xué)中“問題串”的創(chuàng)設(shè)

徐從茂

摘要：認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，“問題”是思維活動(dòng)的原動(dòng)力與牽引力。一堂物理課，無論教什么內(nèi)容，無論用何種教學(xué)媒體，要使課堂生動(dòng)有效，關(guān)鍵是看教師如何設(shè)計(jì)問題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，從而發(fā)現(xiàn)問題、生成問題、解決問題。結(jié)合平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐，本文著重探討了高中物理教學(xué)中如何合理地創(chuàng)設(shè)“問題串”來優(yōu)化物理課堂教學(xué)的策略。

關(guān)鍵詞：高中物理；創(chuàng)設(shè)“問題串”；策略

中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2018）12-007-2

在高中物理教學(xué)中，問題設(shè)計(jì)是一堂課的“師生對(duì)話指南”，這是因?yàn)椋瑔栴}設(shè)計(jì)體現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)，影響著教學(xué)進(jìn)度，關(guān)系到學(xué)生思維活動(dòng)開展的廣度與深度，決定著課堂教學(xué)的實(shí)際效果。傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)往往是就問題講問題，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的結(jié)果，而忽視知識(shí)的生成過程，忽視問題與問題間的聯(lián)系。而“問題串”是指在一定的學(xué)習(xí)范圍或主題內(nèi)，圍繞一定目標(biāo)或某個(gè)中心問題，按照一定邏輯結(jié)構(gòu)精心設(shè)計(jì)的一組彼此關(guān)聯(lián)的多個(gè)問題。在平時(shí)的物理教學(xué)中，我們可以通過設(shè)計(jì)“問題串”將問題串聯(lián)后依次呈現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題進(jìn)行積極的思考，由表及里、由淺入深地建構(gòu)知識(shí)體系。下面筆者結(jié)合平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勗谖锢斫虒W(xué)中如何合理地創(chuàng)設(shè)“問題串”來優(yōu)化物理課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的物理探究能力，以打開學(xué)生的思維，開拓學(xué)生的視野。

一、課例背景

1.概念教學(xué)中的“問題串”設(shè)計(jì)。著名物理學(xué)家楊振寧說過“讓學(xué)生站在問題開始的地方，要面對(duì)原始的問題”。物理概念和規(guī)律一般比較抽象，對(duì)于缺乏理性認(rèn)識(shí)的中學(xué)生來說，接受起來有一定的難度，而如果教師在教學(xué)過程中能夠利用一系列的問題去創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)摹熬场?，激發(fā)學(xué)生的“情”，不僅能幫助學(xué)生的認(rèn)識(shí)比較容易地進(jìn)入概念和規(guī)律，而且能充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生由好奇轉(zhuǎn)變?yōu)榕d趣愛好，由興趣愛好轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)物理知識(shí)的渴求。如在講授高中物理人教版選修35的第四章第4節(jié)《核力與結(jié)合能》中的“核力”這一概念時(shí)，筆者設(shè)置了以下幾個(gè)問題：

問題1：如何理解原子核的構(gòu)成？

問題2：氦原子核中有兩個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子質(zhì)量為m=1.67×10-27kg，每個(gè)質(zhì)子帶電量e=1.6×10-19C，原子核的直徑數(shù)量級(jí)為10-15m，那么兩個(gè)質(zhì)子之間的庫侖斥力與萬有引力兩者相差多少倍？

問題3：在原子核那樣狹小的空間里，帶正電的質(zhì)子之間的庫侖斥力為萬有引力的1036倍，原子核中的質(zhì)子要靠自身的萬有引力來抗衡相互間大得多的庫侖力是不可能的，帶正電的質(zhì)子為什么擠在一起而不飛散？

通過讓三個(gè)問題的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在輕松、愉快、新奇、積極的心態(tài)中，積極主動(dòng)地參與到教學(xué)活動(dòng)中來，很快理解了“核力”這個(gè)概念，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

2.習(xí)題教學(xué)中的“問題串”設(shè)計(jì)物理習(xí)題教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，它是鞏固與靈活運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問題、培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力的一種主要形式。通過習(xí)題教學(xué)不但有助于加深對(duì)物理知識(shí)的理解與深化，同時(shí)也有助于提高學(xué)生解題技巧及分析問題和解決問題的能力。如果教師在習(xí)題課的教學(xué)過程中，能夠利用“問題串”的方式一題多問，一題多變，以點(diǎn)蓋面，從多角度、多方位對(duì)習(xí)題進(jìn)行變化，引出一系列與本例題相關(guān)的問題，舉一反三，觸類旁通。那將起到事半功倍的效果。

例如，筆者在高三進(jìn)行電場(chǎng)這一章帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)，就從常見的一個(gè)物理模型開始設(shè)置問題，然后不斷地變式發(fā)問，從而將學(xué)生必須掌握的基本的物理思想和方法體現(xiàn)了出來?，F(xiàn)將教學(xué)片段展示如下：

題目：如圖所示為一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴接，細(xì)線的另一端固定在O點(diǎn)，整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，且EQ=mg，現(xiàn)將小球拉至與O等高的水平位置A點(diǎn)（線繃緊），將小球由靜止釋放，小球恰能擺到與豎直方向成θ角的位置C。

問題1：細(xì)線OC與豎直方向的夾角θ為多大？

問題2：在上述問題中，小球在速度為零的C處時(shí)，細(xì)線的拉力為多大？

問題3：小球在C點(diǎn)的切向加速度多大？

問題4：小球擺動(dòng)過程中在何處速度最大？最大速度為多少？此處細(xì)線中的拉力為多少？

問題5：為使小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則在A處放手時(shí)至少給小球多大的切向初速度？

問題6：若將小球拉到左方與O等高的水平位置B處（細(xì)線繃緊）放手，小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)？小球再次運(yùn)動(dòng)到細(xì)線繃緊需要多少時(shí)間？

問題7：細(xì)線繃緊瞬間，線中拉力對(duì)小球做不做功？若做功，做功的大小是多少？

問題8：小球從B處釋放后，動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)M時(shí)的速度多大？

按照這樣一連串的問題設(shè)置，大部分學(xué)生都能把思維動(dòng)起來，他們的親身經(jīng)歷會(huì)幫助他們得到正確的知識(shí)。在習(xí)題教學(xué)的過程中，教師一定要構(gòu)建有效性問題，將“知識(shí)串”變成“問題串”，用問題引導(dǎo)學(xué)生思考的方向，用問題激活學(xué)生的思維，用問題幫助學(xué)生構(gòu)建領(lǐng)悟知識(shí)的真諦，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的能力。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“問題串”設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師利用問題串進(jìn)行教學(xué)，就是圍繞某個(gè)特定的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置一系列有針對(duì)性的問題，幫助學(xué)生思考和理清實(shí)驗(yàn)的來龍去脈，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，促成學(xué)生不斷地思考和歸納，最終達(dá)成實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)。

下面筆者以“研究決定電阻大止的因素”為例，談?wù)動(dòng)行栴}串的設(shè)計(jì)。為了更好地引導(dǎo)學(xué)生探究電阻大小的決定因素，筆者專門設(shè)計(jì)了如下問題串：

問題1：請(qǐng)你猜想電阻大小可能與什么因素有關(guān)？

問題2：根據(jù)你的猜想，你認(rèn)為本該用什么實(shí)驗(yàn)方法？

問題3：你該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖？需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？

問題4：我們先來研究一下電阻大小與材料的問題，該如何進(jìn)行操作？有什么發(fā)現(xiàn)？

問題5：我們?cè)賮硖骄侩娮璐笮∨c長(zhǎng)度的關(guān)系，該如何操作，能得出什么結(jié)論？

問題6：電阻的大小除了與材料、長(zhǎng)度有關(guān)，還可能與什么因素有關(guān)？如何操作來驗(yàn)證你的猜想？能得出什么結(jié)論？

問題7：現(xiàn)在我們用燈泡做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表有什么變化？什么因素影響了燈泡電阻的變化？說明了什么問題？

問題8：實(shí)驗(yàn)的過程中，你還發(fā)現(xiàn)其他問題了嗎？回顧實(shí)驗(yàn)操作過程，你覺得還能做哪些方面的改進(jìn)？

以上第8個(gè)問題的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生圍繞主問題先分成幾個(gè)小問題進(jìn)行逐個(gè)探究和討論，一步步地引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)操作?？梢哉f，整堂課通過這些問題串的設(shè)計(jì)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，目的更加明確，思路更加清晰，效率和時(shí)間得到了有效保證。實(shí)踐證明，學(xué)生在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，不僅操作目的性強(qiáng)、效率高，而且獲得的體驗(yàn)也是非常豐富的。

二、幾點(diǎn)思考

物理問題是教學(xué)活動(dòng)的基本載體，物理問題的解決過程是學(xué)生掌握物理知識(shí)，培養(yǎng)物理能力，提高物理素養(yǎng)，形成物理品質(zhì)的重要途徑。當(dāng)然，這要求教師有很高的課堂駕馭能力，筆者認(rèn)為，以學(xué)生自主探究為中心的物理課堂教學(xué)應(yīng)把握以下三條基本原則。

1.物理課堂教學(xué)應(yīng)以“生”為中心。在充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用下，物理課堂教學(xué)要以學(xué)生為中心。教師必須在思想上樹立全方位的學(xué)生主體意識(shí)，廣泛地讓學(xué)生主動(dòng)參與、積極思考、踴躍發(fā)言，提供多種機(jī)會(huì)讓學(xué)生展開充分地、自由地討論。教師的主導(dǎo)作用主要體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效、成功的思維引導(dǎo)，教師在課堂教學(xué)中不僅要起到導(dǎo)學(xué)、助學(xué)和促學(xué)的作用，更要把課堂的主動(dòng)權(quán)，課后的探究權(quán)交給學(xué)生。教師只有抓住恰當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)，用恰如其分的力度和清晰明白的語言對(duì)學(xué)生進(jìn)行恰當(dāng)?shù)乃季S引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、勤于思考的習(xí)慣，才能使學(xué)生更具悟性。

2.物理課堂教學(xué)應(yīng)以“思”為先。思維是智力發(fā)展的核心，物理教學(xué)必須集中于發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的探究思維能力，因此，教師在組織教學(xué)時(shí)，要時(shí)刻運(yùn)用物理思想方法，恰到好處地引導(dǎo)學(xué)生積極思考，讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考，這是優(yōu)化課堂教學(xué)過程，發(fā)展學(xué)生思維能力的重要舉措。教師課根據(jù)每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，找準(zhǔn)一個(gè)引發(fā)新問題的“生長(zhǎng)點(diǎn)”，向?qū)W生提出層層深入的問題，以激起學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣、好奇心和求知欲，從而啟迪學(xué)生思維，開展主動(dòng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

3.物理課堂教學(xué)應(yīng)以“啟”為綱。現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，人的認(rèn)識(shí)活動(dòng)并非是對(duì)于外部世界的簡(jiǎn)單被動(dòng)的反映，而是一個(gè)主體在其中發(fā)揮了積極的作用的過程。因此，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)不應(yīng)該看成是對(duì)教師所授知識(shí)的被動(dòng)接受，而是以其已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的主動(dòng)建構(gòu)過程。所以，教師在自己的教學(xué)實(shí)踐中，要采取有力舉措，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，努力做到“四個(gè)充分”：充分發(fā)揮學(xué)生主體性；充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心；充分開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維；充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，使學(xué)生的創(chuàng)造思維在課堂上凸顯出來。

總之，“問題串”教學(xué)實(shí)際上是在教學(xué)活動(dòng)中將某一學(xué)習(xí)內(nèi)容以“問題串”為線索，并將難度較大的問題依照知識(shí)、能力、思維層次與結(jié)構(gòu)拆分成“一連串”小問題。這種成串的問題有利于學(xué)生將知識(shí)由未知引入已知，有利于學(xué)生將錯(cuò)誤認(rèn)知引向正確，有利于將學(xué)生的思維由知識(shí)、理解、應(yīng)用等較低層次引向分析、綜合、評(píng)價(jià)等較高層次。因此，這種“問題串”教學(xué)為學(xué)生提供了一個(gè)交流、合作、探索、發(fā)展的平臺(tái)，使學(xué)生在問題解決中學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)創(chuàng)造，感受到知識(shí)能力的價(jià)值和物理的魅力。

[參考文獻(xiàn)]

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