試論問題意識在物理教學(xué)中的重要地位

趙文學(xué)

摘? ?要：問題意識既是物理學(xué)習(xí)的目標(biāo)之一，也是學(xué)好物理的關(guān)鍵前提。因此，我們應(yīng)該通過多種方法培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，如重視物理實驗，關(guān)注物理與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系，引入物理學(xué)史等。文章以“多用電表的使用”為例，展示課程中對問題意識的培養(yǎng)及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué);問題意識;多用電表

愛因斯坦曾經(jīng)說過：提出一個問題往往比解決一個問題更重要。自牛頓開創(chuàng)經(jīng)典力學(xué)以來，物理學(xué)取得了迅速的發(fā)展，尤其是20世紀(jì)初相對論和量子力學(xué)的誕生，將物理學(xué)推上了一個新的高度。縱觀物理學(xué)發(fā)展史，正是一位又一位滿懷好奇心的物理學(xué)家在探究一個又一個問題的過程中，發(fā)展了這門學(xué)科。

1? ? 問題意識培養(yǎng)的重要性

1.1? ? 問題意識培養(yǎng)是物理學(xué)習(xí)的目的之一

2018年教育部頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》[1]指出了四大類物理學(xué)科核心素養(yǎng)，分別是“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”，其中“科學(xué)探究”部分指出應(yīng)“具有科學(xué)探究的意識，能發(fā)現(xiàn)問題”。由此可見，問題意識的培養(yǎng)內(nèi)含于物理學(xué)科核心素養(yǎng)，是物理學(xué)習(xí)的目的之一。

從另一個方面來看，問題意識或許并不需要培養(yǎng)，因為每個人都是天生的科學(xué)家，我們生來就對我們所看到的各種事物和現(xiàn)象充滿好奇。物理學(xué)習(xí)的一個應(yīng)然結(jié)果是保持這種天生的好奇以及探索之心[2]。然而，現(xiàn)實生活中的結(jié)果是，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)了物理課程之后，失去了對大自然的好奇之心，這應(yīng)該引起教育工作者的反思。

1.2? ? 問題意識是學(xué)好物理的前提條件

問題意識對于物理學(xué)家探究物質(zhì)世界的規(guī)律和本質(zhì)至關(guān)重要，對于中學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科同樣重要。眾所周知，物理是一門以實驗和觀察為基礎(chǔ)的學(xué)科，而觀察和實驗需要以問題為導(dǎo)向。例如，光電效應(yīng)實驗中，我們觀察到電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)，判斷電路中產(chǎn)生了電流，提出問題“電流是怎么產(chǎn)生的”，由此引入光電子和光電效應(yīng)的概念。大家觀察實驗裝置，可以提出很多問題，“改變?nèi)肷涔獾念伾l率）”“改變?nèi)肷涔獾膹?qiáng)度”“改變電源正負(fù)極方向”分別會對實驗產(chǎn)生什么影響呢？由這些問題引入，很多概念和規(guī)律就很自然地展現(xiàn)出來。擁有問題意識的學(xué)生，往往能夠更深入和全面地思考問題，這對物理學(xué)習(xí)大有幫助。以黑體輻射問題的“來龍”和“去脈”為例進(jìn)行說明：教材由于篇幅限制，不可能對每個知識的來龍去脈都講述清楚，而了解每個知識點的“來龍”（為什么要研究這個？）和“去脈”（研究結(jié)果有何用途或?qū)е铝耸裁?？）對于培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)具有重要意義。一個具備問題意識的學(xué)生，會自己查閱書籍或網(wǎng)絡(luò)去了解黑體輻射問題的背景——鋼鐵工業(yè)的大發(fā)展;也會探尋該問題的意義——導(dǎo)致了量子力學(xué)的誕生，由此對該問題的重大意義有了一定的了解，也提升了自己的物理素養(yǎng)。

2? ? 中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣培養(yǎng)

如何培養(yǎng)問題意識呢？其實就是培養(yǎng)興趣?，F(xiàn)實生活中，對某事物不感興趣的直接表現(xiàn)就是提不出問題，而有了興趣就自然會產(chǎn)生一系列問題、引發(fā)更深入的了解和探究。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法很多，本文總結(jié)了三種較常見的方法，希望能起到拋磚引玉的作用。

2.1? ? 重視物理實驗，提高學(xué)習(xí)興趣

實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)，物理概念和規(guī)律等大都是建立在實驗基礎(chǔ)之上的。中學(xué)生正處于好奇心蓬勃的年齡，尤其對有趣的實驗滿懷熱情。通過實驗操作不僅能滿足他們的好奇心和求知欲，還能為學(xué)生提供豐富的感性認(rèn)識，從中也能體會到成功的樂趣，提高他們的學(xué)習(xí)興趣[2]。因此，在物理教學(xué)中，要重視實驗的作用，實驗不能僅僅作為物理教學(xué)的輔助，而應(yīng)該成為貫穿整個教學(xué)過程的主線，應(yīng)該成為創(chuàng)造物理情境、探索物理規(guī)律的主要手段。

2.2? ? 注重物理與生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣

中學(xué)物理教學(xué)一直重視物理知識在解釋自然現(xiàn)象中的作用和科技發(fā)明中的應(yīng)用，但是仍有很多學(xué)生感覺物理學(xué)習(xí)脫離實際生活?？梢哉f，物理知識來自于生活，最終也要用到生活之中。教師教學(xué)要充分利用生產(chǎn)、生活中的各種資源，讓學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生感性認(rèn)識和共鳴，這樣才能使學(xué)生感覺物理“有用”，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。諸如籃球、賽車等體育運動，黑洞、引力波等科技前沿，《三體》《流浪地球》等科幻作品，溫室效應(yīng)與環(huán)保等社會熱點，都可以穿插進(jìn)物理教學(xué)之中，使學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)在解釋各種現(xiàn)象和促進(jìn)社會發(fā)展中發(fā)揮的巨大作用，以擴(kuò)展思維、增強(qiáng)興趣。

2.3? ? 引入物理學(xué)史故事，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

物理知識絕不是僵硬、呆板而無聊的公式和定律的集合，而是豐富、鮮活的智力探索的結(jié)晶。物理學(xué)科的發(fā)展和完善有著非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬻w系，這本身就體現(xiàn)了一種科學(xué)方法[3]。在課堂中引入物理學(xué)史故事，可以讓學(xué)生體會科學(xué)家面對困難時是如何思考的，了解其反復(fù)論證以設(shè)計合理完善的實驗一步步得出結(jié)論的過程，從而提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，同時激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。另一方面，不能只講科學(xué)家正確的思路和做法，仿佛科學(xué)探究一次就能成功似的，將科學(xué)家典型的失敗案例作為教學(xué)素材，可以讓學(xué)生更全面地了解科學(xué)研究的生動性和復(fù)雜性，也拉進(jìn)了學(xué)生和科學(xué)家之間的距離。

3? ? “多用電表的使用”中的問題意識培養(yǎng)與應(yīng)用

本節(jié)以“多用電表的使用”為例，以講課流程為概要主線，展示課程中對問題意識的培養(yǎng)及應(yīng)用。

3.1? ? 話題引入

我們的生活已經(jīng)離不開手機(jī)了，一部手機(jī)可以接打電話、收發(fā)短信、上網(wǎng)聊天、網(wǎng)站購物，各種功能都被集合到一起，極大地方便了生活。生活中還有哪些將多項功能集中到一起的物品呢？（學(xué)生討論）我們即將學(xué)習(xí)的就是一種將多個本領(lǐng)集中于一身的測量儀器——多用電表。

3.2? ? 觀察與討論

學(xué)生觀察多用電表的結(jié)構(gòu)，相互討論，并提出想法：“我發(fā)現(xiàn)這個表的刻度很奇怪，內(nèi)側(cè)是從左到右均勻增大的，外側(cè)卻是從右向左增大，而且不均勻”，“我認(rèn)為內(nèi)側(cè)和外側(cè)刻度不同，是因為它們的用途不同”，“我發(fā)現(xiàn)這個表可以測四種不同的物理量”，等等。

3.3? ? 原理講解

學(xué)生經(jīng)過觀察和討論，對多用電表產(chǎn)生了興趣，并提出了一些問題。老師此時可以結(jié)合學(xué)生的問題，對多用電表的原理進(jìn)行講解：機(jī)械調(diào)零、并聯(lián)分流測電流、串聯(lián)分壓測電壓、紅進(jìn)黑出、歐姆調(diào)零、測電阻的原理、注意事項等。

3.4? ? 測量應(yīng)用

學(xué)習(xí)了多用電表的原理，自己的問題得到解答，學(xué)生產(chǎn)生一定的收獲感，對于多用電表的使用躍躍欲試。此時老師安排實驗，先由學(xué)生自己動手，然后老師講解細(xì)節(jié)和讀數(shù)要領(lǐng)。

3.5? ? 復(fù)習(xí)鞏固

其一，通過習(xí)題練習(xí)進(jìn)一步鞏固這部分知識;其二，學(xué)生自我總結(jié)，對多用電表的原理和使用再次深入理解。如能發(fā)現(xiàn)新的疑問，首先自己思考，然后和同學(xué)討論，向老師請教。

綜上，問題意識既是物理學(xué)習(xí)的目標(biāo)之一，也是學(xué)好物理學(xué)科的關(guān)鍵前提，在物理教學(xué)中有著重要地位。教師在教學(xué)中要善于培養(yǎng)和應(yīng)用學(xué)生的問題意識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。當(dāng)然，我們提倡的問題意識是建立在觀察和思考基礎(chǔ)上的有邏輯的“善問”，而不是不著邊際的“瞎問”，教師在教學(xué)實踐中需要注意這一點，防止“矯枉過正”。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]李新鄉(xiāng)，張軍朋.物理教學(xué)論（第二版）[M].北京：科學(xué)出版社，2019：24，81.

[3]歐閬中.物理學(xué)史在科學(xué)方法教育中的應(yīng)用——以“萬有引力定律”的教學(xué)為例[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2019，48（12）：64-65.

（欄目編輯? ? 羅琬華）