促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的問題鏈設(shè)計策略研究

李靜芳

(浙江省桐鄉(xiāng)市高級中學(xué) 314500)

課程標(biāo)準(zhǔn)指出要發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)，學(xué)科知識是學(xué)科核心素養(yǎng)形成的主要載體，素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的過程中所獲得的.深度學(xué)習(xí)是一種基于理解的學(xué)習(xí)，是對有價值的學(xué)習(xí)內(nèi)容展開的完整的、準(zhǔn)確的、豐富的、深刻的學(xué)習(xí).重在引導(dǎo)學(xué)生通過深切的體驗和深入的思考，達(dá)成對學(xué)科本質(zhì)和知識意義的滲透理解，它不僅是對知識的理解，更是對知識背后的物理方法、思想和價值的領(lǐng)悟，從而發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng).

一、深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵及特征

深度學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)目標(biāo)、知識呈現(xiàn)方式、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)結(jié)果的遷移等方面都有自身顯著的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在四個方面.第一，深度學(xué)習(xí)注重知識學(xué)習(xí)的批判理解.深度學(xué)習(xí)注重知識的理解，第二，深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容的有機(jī)整合.知識是一個系統(tǒng)，各知識點(diǎn)之間緊密聯(lián)系，學(xué)習(xí)者要在不斷學(xué)習(xí)的過程中對緊密聯(lián)系的知識點(diǎn)進(jìn)行梳理，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò).第三，深度學(xué)習(xí)著意學(xué)習(xí)過程的建構(gòu)反思.知識的學(xué)習(xí)是一個由淺入深的過程，同一知識點(diǎn)在不同的學(xué)習(xí)階段會有不同層次的表述.第四，深度學(xué)習(xí)重視學(xué)習(xí)的遷移運(yùn)用和問題解決.深度學(xué)習(xí)通過對學(xué)習(xí)情境的深入理解，對情境中的關(guān)鍵要素進(jìn)行判斷與把握，從而掌握了解決問題的方法.

二、問題鏈教學(xué)法的內(nèi)涵及特征

問題鏈教學(xué)法是根據(jù)前蘇聯(lián)教學(xué)專家馬赫穆托夫等人創(chuàng)立的“問題教學(xué)”理論發(fā)展而成.教師在認(rèn)真研究學(xué)情，仔細(xì)研究教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)的基礎(chǔ)之上，將教材內(nèi)容轉(zhuǎn)換成層次鮮明、具有系統(tǒng)性的一連串問題.課堂教學(xué)時，老師通過引導(dǎo)學(xué)生研究與解決這些問題進(jìn)而逐層深入教學(xué)內(nèi)容，直到實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo).問題鏈教學(xué)法的核心任務(wù)是要設(shè)計一組有中心、有序列、層層深入而又環(huán)環(huán)相扣的問題鏈，將教學(xué)過程組織成為一個師生共同研究與解決問題的過程.

問題鏈教學(xué)法作為一種獨(dú)立的教學(xué)法，對學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展有其特殊的意義，主要表現(xiàn)在以下幾個方面.(1)符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者在一定的社會文化背景下，基于自己已有的知識，借助他人(包括教師和學(xué)習(xí)同伴)的幫助，通過新舊知識經(jīng)驗間反復(fù)的、雙向的相互作用，完成對新知識的主動建構(gòu)過程.(2)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.蘇霍姆林斯基曾說，學(xué)生心靈深處有一種根深蒂固的需要—希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探究者.教師通過設(shè)置具有趣味性、挑戰(zhàn)性的物理問題激發(fā)學(xué)生的求知欲望，學(xué)生想方設(shè)法去探尋問題的答案，從而極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.(3)有利于改變學(xué)生學(xué)習(xí)的方式.問題鏈教學(xué)法以問題為驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生主動完成對知識的建構(gòu)過程，真正做到了“自主學(xué)習(xí)、自主探究、合作交流”.

三、促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的問題鏈設(shè)計策略

依據(jù)前蘇聯(lián)杰出心理學(xué)家維果斯基的最近發(fā)展區(qū)理論，問題鏈教學(xué)法針對學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”設(shè)置問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與探究的欲望，最大限度地開發(fā)學(xué)生的潛能，提高他們的能力發(fā)展水平.因此，提出問題鏈設(shè)計的幾點(diǎn)具體策略，取得了較好的教學(xué)效果.

1．利用題目變式設(shè)計問題鏈

“變式教學(xué)是指教師在引導(dǎo)學(xué)生解答物理問題時，變更概念非本質(zhì)的特征，變更問題的條件或結(jié)論；轉(zhuǎn)換問題的形式或內(nèi)容；創(chuàng)設(shè)實際應(yīng)用的各種環(huán)境，使概念或者本質(zhì)不變的一種教學(xué)方式.”教師在進(jìn)行某一知識點(diǎn)教學(xué)時，從不同角度對此知識點(diǎn)設(shè)置一連串的問題，讓學(xué)生在問題解決的過程中加深對此知識點(diǎn)的理解，掌握問題的本質(zhì).

案例1如圖1所示，兩平行導(dǎo)軌間距L=1.0m，傾斜軌道光滑且足夠長，與水平面的夾角θ=30°，水平軌道粗糙且與傾斜軌道圓滑連接，傾斜軌道處有垂直斜面向上的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T，水平軌道處沒有磁場，金屬棒ab質(zhì)量m=0.5kg，電阻r=2.0Ω.運(yùn)動中與導(dǎo)軌良好接觸，并且垂直于軌道.電阻R=8.0Ω，其余電阻不計.當(dāng)金屬棒從斜面上離地高度h=3.0m處由靜止釋放，金屬棒在水平軌道上滑行的距離x=1.25m，而且發(fā)現(xiàn)金屬棒從更高處靜止釋放，金屬棒在水平軌道上滑行的距離不變.(取g=10m/s2)求：

問題1從高度h=3.0m處由靜止釋放后，求金屬棒滑到斜面底端時的速度v；

問題2從某高度H處靜止釋放后至下滑到底端的過程中流過R的電量q=2.0C，求金屬棒滑到斜面底端時的速度v；

問題3從某高度H處靜止釋放后至下滑到底端的過程中，流過R的電量q=1.0C,電阻R的發(fā)熱量QR=6.75J，求金屬棒滑到斜面底端時的速度v.

問題4 從某高度H處靜止釋放后至下滑到底端的過程中，流過R的電量q=1.0C,所需時間t=1.5s，求金屬棒運(yùn)動到斜面底端時的速度v.

2.利用知識的內(nèi)在聯(lián)系設(shè)計問題鏈

高中物理知識具有層次性強(qiáng)，聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，學(xué)生只有掌握了這種層次和聯(lián)系，才能更深刻理解知識本身，才會對知識進(jìn)行遷移與應(yīng)用.在物理教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)知識的內(nèi)在聯(lián)系精心設(shè)計問題鏈，讓學(xué)生對知識進(jìn)行對比學(xué)習(xí)，加深理解，自我完成物理知識體系的建構(gòu).

3.利用學(xué)生的前概念設(shè)計問題鏈

物理前概念是指學(xué)生在正式學(xué)習(xí)或者接受某個具體的物理概念之前，在其頭腦中就已經(jīng)形成的與此概念相關(guān)的認(rèn)識和理解.根據(jù)物理前概念的科學(xué)性可以將前概念分為錯誤的前概念、不妥的前概念和不完整的前概念.教師在備課時充分分析學(xué)生前概念的內(nèi)容、特點(diǎn)，設(shè)計具有認(rèn)知沖突的問題鏈，讓學(xué)生在解決問題的過程中自主完成對知識的批判建構(gòu).

案例2 高中物理中“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”.

問題1 磁在什么樣的情況下可以生電呢？

問題2 切割的含義是什么？

問題3 那么是不是只有切割才能產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？

進(jìn)行分組實驗，學(xué)生自主設(shè)計試驗方案，利用實驗器材展開研究.老師巡視，記錄各小組關(guān)鍵實驗過程，總結(jié)各組實驗方案.

實驗1：向螺線管中插入或拔出條形磁鐵

實驗2：電鍵通斷，移動滑動變阻器，拔出或插入鐵芯

實驗3：線框在馬蹄形磁鐵中轉(zhuǎn)動

實驗4：線框遠(yuǎn)離或靠近通電直導(dǎo)線

問題4 在產(chǎn)生感應(yīng)電流的實驗方案中，哪些物理量發(fā)生了變化，哪些物理量不變？

問題5 哪個物理量涉及到了磁感應(yīng)強(qiáng)度B，面積S以及它們之間夾角θ？

設(shè)計意圖通過設(shè)置前兩問，激起學(xué)生已有的不完整前概念，通過第三問，引發(fā)學(xué)生深入思考，通過自主設(shè)計實驗方案，親自探究，發(fā)現(xiàn)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的唯一方式，進(jìn)而引發(fā)認(rèn)知沖突.問題4，引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生感應(yīng)電流的特征B、S、θ，問題5，物理量磁通量的引入，讓學(xué)生自己得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：通過閉合回路的磁通量發(fā)生了變化.在問題解決的過程中，學(xué)生完善了自己的物理概念.

4.利用生活中熟悉的情境設(shè)計問題鏈

物理來源于生活，現(xiàn)實生活中熟悉的情境可激起學(xué)生濃厚的興趣，從而使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望.教師根據(jù)現(xiàn)實生活中熟悉的情境，從中挖掘與新知識相關(guān)的聯(lián)系，精心設(shè)計問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生建立起新舊知識間的聯(lián)系，使舊知識有延伸的活力、新知識有生長的根基.

問題鏈教學(xué)通過根據(jù)學(xué)生已有知識與經(jīng)驗設(shè)計層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣的問題鏈，引發(fā)學(xué)生不斷進(jìn)行深入思考，在思考與解決問題的過程中完成對知識的批判理解、整合建構(gòu)與知識遷移，從而達(dá)到深度學(xué)習(xí)，發(fā)展了學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng).