[職稱論文]初中物理教學(xué)論文 論物理教學(xué)中提出問題的水平

1 論物理教學(xué)中提出問題的水平 摘要：在 “ 培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力 ” 當(dāng)中，應(yīng)該避免對 “ 問題 ” 概念的泛化，應(yīng)該界定為： “ 問題 ” 是個體通過對日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象的敏銳的捕捉、深入的觀察和批判的審視，或者對理論的批判的質(zhì)疑所發(fā)現(xiàn)的與現(xiàn)有認(rèn)識的差距或矛盾。較高水平的問題應(yīng)該具有以下特征：較高的知識關(guān)聯(lián)度、較高的預(yù)設(shè)明確度、較高的信息綜合度、較高的思維激活度。 關(guān)鍵詞：物理教學(xué) ；問題 ；知識關(guān)聯(lián)度 ；預(yù)設(shè)明確度 ；信息綜合度 ；思維激活度 一、引言 關(guān)于物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力的重要性已毋庸多議， 但是我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前關(guān)于這一課題的研究與實踐至少存在兩點認(rèn)識上的混亂：一是 “ 問題 ” 的歧義性，不同的研究者所指的問題的內(nèi)涵與外延有所不同，有的專指探究性問題，有的把針對不懂的知識、不會做的習(xí)題的提問也包括在內(nèi) ；二是問題水平高低認(rèn)識不清，學(xué)生不清楚什么樣的問題才算是高水平的問題，甚至不少教師亦如此，所提出的問題只不過是簡單現(xiàn)象描述加上疑問詞和問號，出現(xiàn)為了多問而亂問的現(xiàn)象。 在走過新課程改革的初級階段，解放被傳統(tǒng)教學(xué)所禁錮的兒童好問的天性，讓學(xué)生迸發(fā)出多問的熱情后，如何使學(xué)生從問得多進步到問得好的課題就上升 到了當(dāng)務(wù)之急。首先認(rèn)識清楚什么樣的問題才算是好的問題，才能指引我們朝著問得多又問得好的境界努力。關(guān)于問題的分類和質(zhì)量，國內(nèi)外學(xué)者都有一定的研究。 Graesser， Person， Huber 把探究問題分為：確認(rèn)、選言、概念完成、特征闡明、量化、定義、舉例、比較、解釋、前因、因果、目標(biāo)定位、儀器 /程序、可行、評判、期望、斷言、請求 /指令，并指出其中 “ 前因、因果、目標(biāo)定位、儀器 /程序、可行、評判、期望 ” 為深度思考問題 (deepreasoningquestions)，這些問題與內(nèi)心的認(rèn)知水平高度相關(guān)，因而，被視為高質(zhì) 量問題 (highqualityquestions)。受布盧姆等人的分類學(xué)影響，靳玉樂和徐學(xué)福將提問分為知識型、理解型、應(yīng)用型、分析型、綜合型、評價型，其中知識型提問則是典型的低級問題 ；類似地，王祖浩將所提出的問題分為低級認(rèn)知提問 (認(rèn)同提問、理解提問、應(yīng)用提問 )和高級認(rèn)知提問 (分析提問、綜合提問、評價提問 )；YehuditJ。 Dori， OritHerscovitz 將學(xué)生所提出的問題分為定位問題 (現(xiàn)象或問題的描述、冒險、處理或解決方案 )、與所學(xué)內(nèi)容相關(guān)問題所學(xué)內(nèi)容提供答案、所學(xué)內(nèi)容部分提供答案、所學(xué)內(nèi)容中找不到 答案 )和復(fù)雜問題 (應(yīng)用或分析、學(xué)科方法、判斷或評價、立場或個人看法 )。愛德華和吉凡 (Edward&Jinfa)將學(xué)生提出的問題根據(jù)更換、組合、對比、重述、改變五種基本的語義結(jié)構(gòu)關(guān)系進行了分類，即： (1)通過重述所給信息提出的問題 ；(2)通過對所給信息的組合提出的問題 ；(3)通過更換所給信息提出的問題 ；(4)通過改變所給信息提出的問題 ；(5)通過對所給信息進行對比提出的問題。包栗、郭玉英和曾路參照愛德華和吉凡的分類方法將問題分為三類： A 類，可探究、與相應(yīng)課程內(nèi)容密切相關(guān)、體現(xiàn)思維再加工的問題 ；B 類，可探究的、 與課程內(nèi)容有關(guān)聯(lián)、重復(fù)提供信息的問題 ；C 類，不可探究、與課程內(nèi)容無關(guān)的問題、陳述句表達的問題。沈金林從問題的難度、廣度、梯度提出探究性問題應(yīng)有如下特性：挑戰(zhàn)性、針對性、層次性、廣泛性。李琛從問題所反映出的個體創(chuàng)造力和思維品質(zhì)的角度用流暢性、精確性和獨創(chuàng)性三個方面進行評價。流暢性是指發(fā)現(xiàn)問題的數(shù)量，即對于特定的問題情境有多種反應(yīng)或答案 ；精確性是指能否抓住問題的本質(zhì)，對問題的描述是否準(zhǔn)確、到位 ；獨創(chuàng)性是指所發(fā)現(xiàn)的問題出現(xiàn)的頻率比較少。 JW 蓋澤爾斯把問題大致分為三類：呈現(xiàn)型問題、發(fā)現(xiàn)型問題和創(chuàng)造型問題。這三類 問題是不等價的。呈現(xiàn)型問題是由他人呈現(xiàn)的問題，問題是給定的，求解思路是確定的，解決的方法也是現(xiàn)成的，答案是一定的，這類問題并非學(xué)生主動參與的產(chǎn)物，學(xué)生只需按現(xiàn)成的方法求得唯一正確的答案即可，因而總是壓抑求異、質(zhì)疑的精神，不利于創(chuàng)造性的發(fā)揮 ；創(chuàng)造型問題是指這個問題的答案在 2 某人發(fā)明或創(chuàng)造它之前是不存在的，創(chuàng)造型問題因其獨特、新穎而且富有科技意義而難得在中學(xué)教學(xué)當(dāng)中見到 ；發(fā)現(xiàn)型問題是學(xué)生個體在問題情境中自行探索、積極思維、發(fā)現(xiàn)問題、大膽地提出問題，其思維操作方向是不定的，目標(biāo)、任務(wù)以及問題本身均由個體確定，這里充 分體現(xiàn)了學(xué)生的主觀能動性。 這些研究都是富有啟發(fā)性的，但是也還存在明顯的局限性。除了前面已經(jīng)提到的 “ 問題 ” 的歧義性以外，還有一個局限性是不同的研究者有不同的研究視角，但每個視角均顯狹窄，維度單一。因此，本文想在嚴(yán)格界定 “ 問題 ” 的基礎(chǔ)上提出一套較為全面的指標(biāo)體系，用于評價 “ 問題水平 ” ，同時為培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力指明努力的方向。 二、對 “ 問題 ” 的界定 對廣義的 “ 問題 ” 的理解可以非常寬泛，如心理學(xué)所說： “ 當(dāng)一個人要達到某個目標(biāo)而不知該如何才能達到時就出現(xiàn)了問題 ” ，這種 “ 問題 ” 概念有多個層次。 最低層次的當(dāng)屬知識理解問題。知識理解問題產(chǎn)生于關(guān)于教科書所列事實的解讀，關(guān)于概念或定律的理解。學(xué)生提出這一類問題表明學(xué)生對經(jīng)驗事實難以進行思維想象 ；或者學(xué)生對某一定義的理解上有困難，比如 “ 負(fù)功是什么意思 ”“ 當(dāng)速度變化時，加速度與速度是什么關(guān)系 ” 等 ；或者學(xué)生對某一公式的意義不很清楚，比如 “ 在功能原理中，為什么不計算重力所做的功 ”“ 我不清楚什么時候用功這個詞，什么時候用能這個詞 ” 等。前述一些學(xué)者所言的問題中，有些就可歸入此列。 稍高層次的是習(xí)題。在這些問題中，學(xué)生需要建立不同概念間的聯(lián)系或知識與情景 間的聯(lián)系，但還只是需要已學(xué)的知識。 層次再高一點是應(yīng)用知識解決實際問題。最高層次的應(yīng)該是創(chuàng)新性問題。這一類問題當(dāng)中，或者牽涉到學(xué)生尚未學(xué)習(xí)的知識，問題的解決就意味著相對于學(xué)生來說的新知識的產(chǎn)生，或者雖然沒有新知識的產(chǎn)生，但創(chuàng)造性地應(yīng)用知識導(dǎo)致發(fā)明創(chuàng)造。 同一層次的問題也有水平的高低不同。比如 “ 知識理解問題 ” 當(dāng)中，直接指向單一概念含義的問題就比指向不同概念關(guān)系的問題水平低，習(xí)題也有難度不同，等等。 這些 “ 問題 ” 并非全是課程標(biāo)準(zhǔn)中所強調(diào)的和目前大力研究的 “ 培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力 ” 中的 “ 問題 ” 。其 中 “ 知識理解問題 ” 和 “ 習(xí)題 ” 應(yīng)該明確地被排除在外，因從提出問題的角度來看，它們并不涉及提出問題的能力要素 ；“ 實際問題 ” 和 “ 創(chuàng)新性問題 ” 才是值得關(guān)注的。 全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀中闡述的 “ 提出問題 ” 是 “ 能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象的觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題，能書面或口頭表述這些問題 ” 。這里使用了 “ 發(fā)現(xiàn) ” 兩字，說明所指 “ 問題 ” 具有一種潛在性，表現(xiàn)在可能是需要比較敏銳的洞察力來捕捉，或者需要細(xì)致深入的觀察力來挖掘，或者是需要批判思維來審視。另外，從理論內(nèi)部批判中發(fā)現(xiàn)問題，也應(yīng)該是值得努力的 (對于中學(xué)生來說也許太難了些，不必苛求 )?？梢?“ 問題 ” 不是 “ 自現(xiàn) ” 的，而是被 “ 發(fā)現(xiàn) ” 的。 因此，在 “ 培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力 ” 當(dāng)中，應(yīng)該避免對 “ 問題 ” 概念的泛化。本文提出以下比較嚴(yán)格的界定： “ 問題 ” 是個體通過對日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象的敏銳的捕捉、深入的觀察和批判的審視，或者對理論的批判的質(zhì)疑所發(fā)現(xiàn)的與現(xiàn)有認(rèn)識的差距或矛盾。 這樣界定的 “ 問題 ” 自然是較高層次的問題。但是就像體育比賽中難度系數(shù)大的動作也還有一個做得好不好的區(qū)別一樣，此處的 “ 問題 ” 也還得有一個如何才算問得好的標(biāo)準(zhǔn)。下面，本文試圖提出 幾個指標(biāo)，雖然難求全面，以期拋磚引玉。 三、較高水平問題的特征 實際上，對可以直接觀察的現(xiàn)象簡單描述的發(fā)問，尚屬于低水平的問題，其形式就是 “ 為什么或是什么 +觀察對象的簡單描述 +問號 ” ，比如流傳廣泛的牛頓的故事中 “ 蘋果為什么會落向地面 ” 的問題。這一類問題通常是 “ 源于好奇與無知，或某種疑慮與求知欲而提出的問 3 題 (也稱無知問題 )” ，它往往直接來自生活經(jīng)驗或?qū)嶒灥闹苯佑^察，前者如 “ 為什么高跟鞋鞋跟在濕泥地上的壓痕會比平跟鞋深 ” ，后者如 “ 覆杯實驗中的水為什么不會倒出來 ” 。 這一類問題原則上可以引起探究 ，甚至導(dǎo)致新知識的發(fā)現(xiàn)。比如，對于尚未學(xué)過萬有引力的學(xué)生來說， “ 蘋果為什么會落向地面 ” 問題的解決就是一個科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程。但要使探究真正開始起步，這類問題還是無能為力的，它的作用主要是激發(fā)興趣，如果問題水平停留于此，探究就只能止步不前。這類好奇加無知的問題必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換提高問題水平才能使探究成為可能。 我們認(rèn)為，較高水平的問題應(yīng)該具有以下特征。 (一 )較高的知識關(guān)聯(lián)度 問題的知識關(guān)聯(lián)度就是指所提出的問題與已有知識發(fā)生聯(lián)系的程度。一個稱得上高水平的問題 “ 產(chǎn)生于對知 識背景的分析，僅有觀察絕不能產(chǎn)生問題，只有當(dāng)把觀察與已有知識比較時，才能產(chǎn)生問題 ” 。對于 “ 知識創(chuàng)新性問題 ” 更是如此，它對應(yīng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程。 “ 一個問題要與科學(xué)發(fā)現(xiàn)發(fā)生必然聯(lián)系，就必須與發(fā)現(xiàn)本身所提供的知識發(fā)生某種必然的聯(lián)系 ” ， “ 就必須對現(xiàn)有知識提出質(zhì)疑 ” 。 因此若要提高問題水平，就必須使問題與已有的知識聯(lián)系起來，提高知識關(guān)聯(lián)度，使問題從現(xiàn)象的直接描述轉(zhuǎn)化為具有某種抽象性、滲透一定理論知識、有所知又有所不知的問題。比如前面提到的 “ 蘋果為什么會落向地面 ” 的問題，要想使探究起步，就應(yīng)該使這個簡單問題指向力、運 動學(xué)、動力學(xué)等相關(guān)的背景知識，并將它們聯(lián)系起來進行比較，從而將問題轉(zhuǎn)化為諸如 “ 蘋果本來靜止于樹上，是什么力使它運動 ?”“ 蘋果不會向上運動，也不會向左或向右運動，總是落向地面，是不是受到一個總是指向地面的力的作用 ?”“ 使蘋果總是落向地面的是一個什么力 ?” 等等。再如， “ 為什么高跟鞋鞋跟在濕泥地上的壓痕會比平跟鞋深 ” 的問題，可以演化為 “ 力對物體的破壞作用和受力面積有什么關(guān)系 ” 這一科學(xué)問題，進而還可以發(fā)展為 “ 力對物體的破壞作用和什么因素有關(guān) ” 這一探究問題，通過探究后便有可能形成壓強的概念。 (二 )較高的預(yù)設(shè)明 確度 從邏輯上講，問題當(dāng)中存在問題的指向預(yù)設(shè)和解答域預(yù)設(shè)。 “ 問題的指向預(yù)設(shè)，主要是從對象角度，預(yù)設(shè)某種實體、性質(zhì)狀態(tài)、原因 (因果關(guān)系 )以及命題等的存在。 ”“ 所謂科學(xué)問題的解答域預(yù)設(shè)，就是問題自身所認(rèn)定 (或假定 )的問題解答范圍，它指示著解答者到哪個域限中去尋找答案。 ” 低水平的問題往往預(yù)設(shè)不明確。比如 “ 蘋果為什么會落向地面 ” ，它預(yù)設(shè)蘋果下落是有原因的，但至于是什么類型并不明確。另外，它的解答域預(yù)設(shè)也不明確，比如說解答者到底應(yīng)該從植物學(xué)的角度尋求解答 (有人可能回答 “ 蘋果熟了就掉下來 ”) ，還是從力學(xué)角度進行解 答。相比之下，經(jīng)過轉(zhuǎn)換的 “ 是什么力使蘋果落向地面 ” 的問題，其指向預(yù)設(shè)和解答域預(yù)設(shè)明確了許多，它預(yù)設(shè)了原因是一種力，預(yù)設(shè)了要在力學(xué)領(lǐng)域解答問題。有了比較明確的預(yù)設(shè)，探究也就可以朝著一個方向起步了，目標(biāo)指日可待。所以，海森堡說：“ 提出正確的問題，往往等于解決了問題的一大半。 ” (三 )較高的信息綜合度 一個低水平的問題往往只是單一信息的簡單重述。在一個問題當(dāng)中，如果反映了較多的信息甚至體現(xiàn)了不同信息之間的關(guān)系 (可以是不同現(xiàn)象之間的聯(lián)系，也可以是觀察數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 )，那么它就是較高水平的問題。比如， “ 樹 上的蘋果為什么會落向地面 ?而天上的月亮為什么不會掉下來 ?” 這一問題比起原來的單一的 “ 蘋果為什么會落向地面 ?” 信息綜合度就要高一些，因為它將不同的觀察現(xiàn)象聯(lián)系了起來。再比如， “ 為什么高跟鞋鞋跟在濕泥地上的壓痕會比平跟鞋深 ?” 與 “ 為什么高跟鞋鞋跟在濕泥地上的壓痕會比平跟鞋深 ?為什么穿同樣的鞋，體重大的人鞋的壓痕深 ?” 相比較信息綜合度明顯不同。信息綜合度主要體現(xiàn)了信息的廣度而不是深度。思維深度由下一個指標(biāo) 思維激活度去體現(xiàn)。 4 (四 )較高的思維激活度 教學(xué)中的 “ 提出問題 ” 之所以受到高度重視，就是因為 它能夠很好地促進學(xué)生的思維發(fā)展。一個低水平的問題，只是無知帶來的困惑，并沒有思維的調(diào)動，是達不到發(fā)展思維的目的的。而高水平的問題的提出，需要邏輯思維甚至批判性思維等創(chuàng)造性思維的參與，這才是有教育價值的。愛因斯坦說過： “ 提出一個問題比解決一個問題更為重要 ” ，就是因為 “ 解決問題也許僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏?” ，而提出新的問題卻需要創(chuàng)造性思維。 思維卷入越深，問題的水平就不斷提高。比如，在阿基米德定律的教學(xué)中，最初提出的是 “ 浸沒在液體中的物體受到的浮力有多大 ” 的問題。這個問題已是一個具有一定水平的問題 ，有一定的知識關(guān)聯(lián)度，也有一定的預(yù)設(shè)明確度。但如果直接轉(zhuǎn)到實驗演示 (在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，常常見到教師這樣做 )： “ 下面我們用實驗來研究這個問題 ” ，然后展示實驗儀器，介紹儀器，實驗操作，在彈簧的下端掛一個金屬筒，筒下面吊一個金屬塊，記下彈簧伸長的位置，另取一只溢水杯，杯里的水裝到溢水管口，使水剛好不流出，把金屬塊緩緩地全部浸入水面下，金屬塊受到水的浮力，彈簧縮短，被金屬塊排開的水全部從溢水管流入小杯，然后把小杯里的水倒入彈簧下面的金屬筒中，彈簧又伸長到原來的位置，說明金屬塊在水中受到的浮力與被金屬塊排開的水的重 力相等，然后再進一步概括上升至阿基米德定律。這樣，學(xué)生的思維鏈將在此中斷，在這樣一個過程中，一般的學(xué)生都只是一個觀察者，除了靜觀結(jié)果外，其思維未能啟動，對于演示實驗的設(shè)計思想、操作思路都無從思考，學(xué)生不知道實驗為什么會這樣做，怎么會想到把溢出的水再加到金屬筒里，剩下的就只有觀看教師表演實驗了，做一個觀眾看一個實驗結(jié)果，這樣表演實驗的作用也就退化到僅為結(jié)論提供實驗支持，只為教學(xué)增加直觀性，為學(xué)生提供感性印象幫助記憶，為掌握知識服務(wù)，而不能很好地發(fā)揮思維培養(yǎng)能力的作用。如果激勵學(xué)生進行猜測，可將初始問題轉(zhuǎn)換為 “ 浸沒在液體中的物體受到的浮力與浸入液體的深度有關(guān)嗎 ?”“ 浸沒在液體中的物體受到的浮力與排開液體的體積有關(guān)嗎 ?”“ 浸沒在液體中的物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)嗎 ?” 等一組問題，這些問題有了更加明確的預(yù)設(shè)，將進一步指引學(xué)生去考慮如何設(shè)計實驗進行驗證，學(xué)生的思維被高度激活。 Graesser， Person 等把 “ 前因、因果、目標(biāo)定位、儀器 /程序、可行、評判、期望 ” 等問題視為高質(zhì)量問題就是因為這些問題為深度思考問題。 問題的轉(zhuǎn)換過程，將產(chǎn)生一條問題鏈。問題鏈的伸展方向可以有很多，比如上述 “ 浸沒在液體中的物 體受到的浮力有多大 ?” 還可以從次級問題 “ 能否計算浸沒在液體中的規(guī)則物體 (如正方體 )受到的浮力 ?” 開始伸展。問題鏈的終端可以是聚合的，也可以是發(fā)散的。整條問題鏈具有邏輯連貫性，由一系列思維推理組成。 從上述討論可以看出