高中物理教學(xué)：用問題鏈激活學(xué)生的思維

甘肅省張掖市高臺縣一中 秦皇鉞

在學(xué)科教學(xué)中，問題的價值是不言而喻的，如果課堂上沒有問題，那這節(jié)課將會是灌輸式的課。在認(rèn)識到問題價值的基礎(chǔ)上，如何更好地發(fā)揮問題的作用，值得教師認(rèn)真思考。就高中物理教學(xué)來說，問題的價值在于引導(dǎo)學(xué)生進入深度思維的狀態(tài)，那么能否在此基礎(chǔ)上進一步用問題來激活學(xué)生的思維呢？答案自然是可以的，而有效的辦法就是用問題鏈去激活學(xué)生的思維。

問題鏈，顧名思義就是將問題鏈接在一起，但要注意的是，這些問題之間一定存在著有機的關(guān)聯(lián)，并且存在著一定的層級聯(lián)系，才能帶動學(xué)生的思考步步向深化發(fā)展。從物理知識結(jié)構(gòu)的觀點出發(fā)，在高中物理課堂教學(xué)中，問題鏈的形成不但可以啟迪學(xué)生的思考，而且可以把物理知識點連串起來，從而逐步提高學(xué)生利用物理知識解答具體問題的水平。當(dāng)前的高中物理教育還擔(dān)負(fù)著核心素養(yǎng)教育的重要角色，而核心素養(yǎng)的基本要求之一，便是對關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。什么是關(guān)鍵能力？在具體的物理課程中，關(guān)鍵能力就是學(xué)生運用物理知識去解釋、預(yù)測事物發(fā)展的能力。關(guān)鍵能力的養(yǎng)成是以思維的發(fā)展作為支撐的，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)將物理思維品質(zhì)的培養(yǎng)與提升貫穿于整個教學(xué)過程，在這個過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生建立問題鏈思維，將物理概念與科學(xué)思維應(yīng)用于實際問題的解決中，通過層層推進的方式為學(xué)生的思維搭建臺階，在解決問題的過程中逐步提高學(xué)生的探究能力[1]。

一、問題鏈在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用價值

相對于問題而言，問題鏈表現(xiàn)出來的優(yōu)點是很豐富的（當(dāng)然對于教師來說，要設(shè)計出真正的問題點需要付出很多的努力），主要體現(xiàn)在這樣幾個方面：一是問題鏈具有整合知識的功能。問題鏈總是指向不同的知識或者同一個知識的不同層次，因此相對于單一的問題而言，問題鏈能夠促進知識的整合；二是問題鏈能夠引導(dǎo)學(xué)生的思維步步深入。問題的作用本來就是激發(fā)學(xué)生的思維，組成問題鏈的問題往往對應(yīng)著低階思維與高階思維，學(xué)生回答問題鏈的過程，就是一個從低階思維走向高階思維的過程；三是問題鏈能夠優(yōu)化課堂教學(xué)的流程。課堂中的各個環(huán)節(jié)要想融為一體，關(guān)鍵是學(xué)生的思維要連貫，由于問題鏈中每相鄰問題之間的銜接都是有機的，因此在問題鏈的作用之下，學(xué)生的思維會更加活躍，對應(yīng)的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)就會更加流暢。

綜合來看，問題鏈的建立與運用，不僅能夠抓住學(xué)生的思維起點、促進學(xué)生的思維發(fā)展，同時還有效地將不同的知識點進行串聯(lián)，并在此基礎(chǔ)上提高學(xué)生運用物理知識的靈活性，提升學(xué)生的問題解決能力。從教學(xué)的角度來看，教師通過問題鏈的提出，以低切入口來建造知識的高樓，采用層層推進的方式，給學(xué)生的思維跳躍創(chuàng)造了臺階，使學(xué)生能夠跟著教學(xué)的主線逐級上升，逐步地深入知識的本

質(zhì)[2]。

例如，在“萬有引力定律”這一知識的教學(xué)中，可以向?qū)W生提出這樣一系列問題：行星都圍繞著太陽運行，原因是什么？（太陽與行星之間的引力）引力的大小和方向能夠確定嗎？（可以向?qū)W生介紹開普勒的探究，以及牛頓的探究與總結(jié)）行星與太陽之間的引力如何計算？（利用圓周運動的向心力公式以及行星公轉(zhuǎn)周期推理出的行星的速度推理得出）如何檢驗萬有引力公式是否正確？（月——地檢驗；此處還要注意的是，在公式得出之后再給出萬有引力的概念），等等。

這樣的問題鏈設(shè)計，涵蓋了萬有引力定律得出的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠促進學(xué)生的思維在問題的驅(qū)動之下從低階走向高階，從而讓學(xué)生的思維保持高度的活躍。

二、用問題鏈激活學(xué)生的深度物理思維

當(dāng)前的教學(xué)以學(xué)生為本，面向?qū)W生的教學(xué)強調(diào)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，而深度學(xué)習(xí)需要深度的思維作為支撐。要達到這個目的，問題鏈可以發(fā)揮重要的作用。教師在設(shè)計問題鏈的時候，要注意問題的設(shè)計不可隨意，問題之間既要有聯(lián)系，又要有遞進；既要融入情境，又不能將問題完全等同于習(xí)題。很多時候問題鏈的設(shè)計，還要遵循關(guān)聯(lián)性與層次性相結(jié)合、整體性與局部性相結(jié)合等原則[3]。遵循了這些原則之后，問題鏈就能夠發(fā)揮激活學(xué)生的深度思維的作用。

例如，在運用以上“萬有引力定律”教學(xué)設(shè)計的四個問題時，學(xué)生可以在這四個問題的驅(qū)動之下，完成知識的建構(gòu)與理解，同時獲得學(xué)習(xí)的高峰體驗。具體來說，學(xué)生對第一個問題的思考，需要借助于前面已經(jīng)學(xué)過的圓周運動的定性理解，認(rèn)識到行星的圓周運動一定存在著向心力，而這個向心力只能由太陽對其的吸引力來提供。對第二個問題的回答，則建立在對圓周運動定量理解的基礎(chǔ)之上，教師介紹的物理學(xué)史的相關(guān)知識，可以為學(xué)生的探究提供一個情境，于是在圓周運動的向心力公式以及行星公轉(zhuǎn)周期綜合運用的情況下，可以得出行星圍繞太陽運轉(zhuǎn)的引力公式。至于對萬有引力公式的檢驗，更多的是為了讓學(xué)生認(rèn)識到物理理論是否成立的關(guān)鍵在于其有無解釋性和預(yù)見性。如果既能夠解釋已知現(xiàn)象，又能夠預(yù)測未知現(xiàn)象，那么這個物理理論就是成立的。

從學(xué)生思維的角度來看，這樣一個問題鏈的設(shè)計與運用，符合學(xué)生的認(rèn)知特點，表現(xiàn)出了由淺入深、循序漸進的特征。學(xué)生對問題的回答起初是定性分析，后來是定量推理，從感性的認(rèn)識走向邏輯推理，最終得出萬有引力公式，并在物理學(xué)科知識的支撐之下認(rèn)識到萬有引力公式的解釋性與預(yù)見性，從而建立起了對萬有引力理論的認(rèn)識，同時進一步明確了物理探究的基本范式。這是一個有效的知識建構(gòu)過程，也是一個思維被激活之后得以培養(yǎng)的過程，在此過程中，問題鏈發(fā)揮著重要的作用——既保證了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動性的有效發(fā)揮，又切實有效地培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。同時，這也說明問題鏈在高中物理教學(xué)中是有著重要的用武之地的。

三、對高中物理教學(xué)中問題鏈的應(yīng)用反思

問題鏈客觀上能夠在物理教學(xué)中促進學(xué)生的思維發(fā)展，有了這樣的功能，問題鏈在物理課堂上就應(yīng)當(dāng)有一席之地?？v觀當(dāng)下的高中物理課堂，可以看到問題很多，但問題鏈并不多，其中一個重要原因在于傳統(tǒng)教學(xué)當(dāng)中問題從設(shè)計與提出，其功能性是單一的。比如，為了課堂的引入會涉及一個問題，為了建立某一個概念會涉及一個問題。很少能夠從學(xué)生思維發(fā)展的角度去設(shè)計系列的問題，因而問題鏈不容易出現(xiàn)。實際上，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是一個思維連貫的過程，教師只有面向?qū)W生在課堂上的整體思維發(fā)展去進行教學(xué)設(shè)計，才能夠讓學(xué)生獲得整節(jié)課的成就感，而不是課堂上某一個環(huán)節(jié)的成就感。從這個角度來看，基于問題鏈去進行教學(xué)設(shè)計，更多的需要教師立足于課堂整體，乃至于若干節(jié)課組成的單元教學(xué)，只有關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中思維的發(fā)展與連貫性，問題鏈才能夠發(fā)揮更加重要的作用。

例如，在以上“萬有引力”教學(xué)中，筆者在講圓周運動時，實際上就在思考這一內(nèi)容的教學(xué)，在對物理學(xué)史閱讀的過程當(dāng)中，也注意到物理理論建立的基本范式。有了這樣的認(rèn)識之后，才設(shè)計出了上述由四個問題組成的問題鏈。事實證明，通過問題鏈的運用，學(xué)生的思維表現(xiàn)符合教師課堂設(shè)計的預(yù)期，學(xué)生的思維被激活，其思維能力得到了有效的提升。

綜合來看，問題鏈設(shè)計能促進教師對學(xué)生進行循循善誘的指導(dǎo)，有效激活物理課堂，讓枯燥的物理課堂變得靈動[4]。對于高中物理教師來說，認(rèn)識到問題鏈的價值，并且在課堂教學(xué)中積極運用，不僅能夠優(yōu)化課堂的結(jié)構(gòu)，也能夠保證學(xué)生的主體地位，更能夠促進學(xué)生在課堂上的思維發(fā)展。如果能夠從理論上建立起充分的理解，從實踐上積累更多的運用經(jīng)驗，問題鏈的價值在物理課堂上將會得到更為充分的體現(xiàn)。