高中物理教學(xué)有效設(shè)問模型的構(gòu)建與實踐

1、高中物理教學(xué)有效設(shè)問模型的構(gòu)建與實踐廣東省東莞市玉蘭中學(xué)段紅民摘要：優(yōu)質(zhì)課都有一個共同的特點，就是在課堂教學(xué)實施的各個環(huán)節(jié)，教師所設(shè)計的問題不論是轉(zhuǎn)承還是拓展，其條理都很清楚，相聯(lián)關(guān)系也非常明晰，且和學(xué)生的掌握知識的程度相吻合。所以絕大部分問題的能有效幫助學(xué)生掌握相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，教師教得輕松，學(xué)生學(xué)得愉快。為什么優(yōu)秀的教師總能設(shè)計出有效合理的問題來幫助他們高效完成教學(xué)任務(wù)？這些有效問題的又是如何設(shè)計出來的？在他們進行教學(xué)問題設(shè)計中是否自覺或不自覺地運用了什么模式？本文結(jié)合高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，力圖通過對高中物理教學(xué)過程中有效設(shè)問的研究，構(gòu)建出在教學(xué)中便于操作的有效設(shè)問四維模型，并實際運用到

2、的物理教學(xué)中加以驗證。關(guān)鍵詞：高中物理 有效設(shè)問 四維模型 構(gòu)建 實踐在高中物理教學(xué)中，設(shè)問的有效性直接影響到教學(xué)能否層層深入地順利展開，從而最終影響教學(xué)效果。目前關(guān)于對課堂教學(xué)中設(shè)問的研究僅限于設(shè)問的意義、技巧、藝術(shù)性或設(shè)問的合理性方面，或是些教學(xué)經(jīng)驗、教學(xué)點滴的總結(jié)，沒有對高中物理教學(xué)中設(shè)問的有效性的進行深入、系統(tǒng)的研究，對于如何設(shè)置有效問題更沒有具體的操作方案，所以對于具體的教學(xué)層面的操作、指導(dǎo)性不強。物理教學(xué)中，優(yōu)質(zhì)的設(shè)問不論是承接還是開合，其條理都非常清楚，邏輯關(guān)系也非常明晰，且與學(xué)生已掌握知識的程度相吻合，學(xué)生能夠充分感受到學(xué)習(xí)和思維所帶來的樂趣?？闪硪环矫妫覀円沧⒁獾?，有些教師

3、對教學(xué)問題設(shè)計不夠關(guān)注或是不知如何設(shè)置相關(guān)問題，從而導(dǎo)致課堂教學(xué)不流暢，教學(xué)效果不穩(wěn)定。合理的問題能幫助教師有序、高效完成教學(xué)任務(wù)，設(shè)計有效教學(xué)問題是否有什么方法或模式？這些有效問題的又是如何設(shè)計出來并付諸實施的？這些問題值得我們深入探討。一、高中物理教學(xué)有效設(shè)問的具體表征要使問題設(shè)置有效，我們首先要對有效設(shè)問的具體表征做一個歸納。 1設(shè)置的問題與全班大多數(shù)學(xué)生的智力和已學(xué)相應(yīng)物理知識發(fā)展水平相適應(yīng)。并關(guān)照了班級中不同智力與物理學(xué)習(xí)水平學(xué)生的差異性需求。2問題的設(shè)置能從不同層次和不同的角度激發(fā)起學(xué)生進一步學(xué)習(xí)與探究物理概念和的欲望，能引發(fā)學(xué)生的思趣。3問題的設(shè)置能直接、迅速地引導(dǎo)學(xué)生進入與問題

4、相對應(yīng)的思維情境之中，并有助于實現(xiàn)教學(xué)過程中的各項具體目標(biāo)，進而從整體上實現(xiàn)課堂教學(xué)的三維目標(biāo)。4設(shè)置的問題富有啟發(fā)性。既能使學(xué)生自省，又能引發(fā)學(xué)生思維的多樣性（適度的發(fā)散）。5設(shè)置的問題用語精確，無科學(xué)性錯誤，意思清楚。并能做到一個問題的解決有助于多個問題的連環(huán)解決。6設(shè)置的問題提出的先后有序，富含強烈的物理知識邏輯或知識點的轉(zhuǎn)呈關(guān)系。二、物理課堂教學(xué)的有效設(shè)問模型的構(gòu)建與論證依據(jù)有效設(shè)問的具體表征，我們創(chuàng)建了有效設(shè)問的四維模型，具體說明如下：任何課堂教學(xué)都是以時間為序展開的，同樣有效設(shè)問的提出順序也必須以時間為序。所以我們選取時間為一個維度，使設(shè)問按時間的先后依次排列在時間軸上展開，而每一

5、個設(shè)問由“教學(xué)目標(biāo)”、“學(xué)情分析”、“設(shè)問類型和方式”三個維度進行定位。如圖1所示：由上所述，我們不難看出，有效設(shè)問成功實施的關(guān)鍵在于對所設(shè)問題的“定位”和“展開”?！岸ㄎ弧毙枰C合考慮“教學(xué)目標(biāo)”、“學(xué)情分析”、“設(shè)問方式”三個維度，而“展開”則應(yīng)主要考慮該問題在整個教學(xué)時間鏈中的地位和發(fā)問時機或順序。1有效設(shè)問的定位：11教學(xué)目標(biāo)維度的說明與論證在教學(xué)中，教學(xué)目標(biāo)必須細(xì)分到課堂的各個教學(xué)環(huán)節(jié)中才有價值和可操作，否則問題就會失去基本的內(nèi)容和核心，變得空洞或不著邊際，而教學(xué)目標(biāo)最好的呈現(xiàn)方式就是教師的針對具體細(xì)分目標(biāo)的設(shè)問。所以，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容與普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)對該內(nèi)容的定位，綜合考

6、慮該設(shè)問如何達(dá)成課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三個維度的教學(xué)目標(biāo)的是確保問題設(shè)置有效的前提。當(dāng)然，需要說明的是,不是所有的問題都一定要包涵三個維度的教學(xué)目標(biāo), 有些問題可能只是涉及其中一個維度的某一部分。對于有效問題的設(shè)置，重要的是要具有三維目標(biāo)的融入意識和積極尋求有機融入的契合點，而不能為追求形式而生硬地表現(xiàn)在所設(shè)問題當(dāng)中。例如：在必修一的“超重與失重”的教學(xué)中，（如圖2）神舟五號飛船在回收途中，楊利偉向控制中心報告了什么？他是如何感知的降落主動傘已經(jīng)打開？使學(xué)生在運用牛頓運動定律解釋超重現(xiàn)象的同時，無形地進行了愛國主義教育。這個場景問題的設(shè)置就融入了牛

7、頓第二定律知識的應(yīng)用和情感教育兩個方面。12學(xué)情分析維度的說明與論證建構(gòu)主義的學(xué)生觀認(rèn)為，學(xué)習(xí)者并不是空著腦袋進入學(xué)習(xí)情境中的。在日常生活和以往各種形式的學(xué)習(xí)中，他們已經(jīng)形成了有關(guān)的知識經(jīng)驗，他們對任何事情都有自己的看法。即使是有些問題他們從來沒有接觸過，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以借鑒，但是當(dāng)問題呈現(xiàn)在他們面前時，他們還是會基于以往的經(jīng)驗，依靠他們的認(rèn)知能力，形成對問題的解釋，提出他們的假設(shè)。所以我們教學(xué)不能無視學(xué)習(xí)者的已有知識經(jīng)驗，簡單強硬的從外部對學(xué)習(xí)者實施知識的“填灌”，而是應(yīng)當(dāng)把學(xué)習(xí)者原有的知識經(jīng)驗作為新知識的生長點，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從原有的知識經(jīng)驗中，生長新的知識經(jīng)驗。所以，我們有必要在有效設(shè)問中

8、考慮學(xué)情分析維度。在具體的教學(xué)中，我們必須認(rèn)真分析學(xué)生已學(xué)相應(yīng)物理知識的發(fā)展水平或已有的生活經(jīng)驗，同時還需要考慮實際全班大多數(shù)學(xué)生的智力水平以及班級中不同智力與物理學(xué)習(xí)水平學(xué)生的差異性，盡量使不同程度的學(xué)生都能從所設(shè)問題中得到相關(guān)信息引起積極思考并組織回答。例如，在多普勒效應(yīng)教學(xué)的課堂引入中，學(xué)生已經(jīng)初步具備了一些關(guān)于音調(diào)高低和聲音大小區(qū)別的知識，但初中所學(xué)知識遺忘率高，所以必須對知識重喚。我們準(zhǔn)備了一臺齒輪轉(zhuǎn)盤機和硬塑料片，首先慢速轉(zhuǎn)動齒輪轉(zhuǎn)盤，讓學(xué)生熟悉低頻的聲音信號，接著逐步加快轉(zhuǎn)速，又讓他們感受高頻的聲音信號，再播放摩托車靜止鳴笛聲和高速駛來鳴笛聲的變化進行對比（如圖3），體會多普勒效

9、應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。由此設(shè)計了如下系列問題：塑料片振動聲音有什么變化？是聲音的什么發(fā)生變化引起的？摩托車靜止鳴笛聲和高速駛來鳴笛聲有何區(qū)別？請你嘗試解釋為何出現(xiàn)這種現(xiàn)象？再例如：在選修3-1模塊里，“閉合電路的歐姆定律”這一課堂教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)在高一化學(xué)必修課當(dāng)高中習(xí)過“化學(xué)原電池”的知識，而在這之前，學(xué)生又作了串、并聯(lián)電路研究的實驗。因此，一上課教師就向?qū)W生們介紹了兩位同學(xué)在實驗后所提出的一個問題：“為什么測到的電源電壓數(shù)值略小于它的電動勢？”并且還補充問：“為什么電池越陳舊，測到的數(shù)值就越?。俊碑?dāng)這些問題提出之后，教師并不急于進行系統(tǒng)地講授，而是幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和組織他們已有的知識，向他們提供探究的

10、實驗工具組織學(xué)生自己去進行探究。實踐證明，只有根植于學(xué)生實際情況的問題才是有效問題，才具有生命力。13設(shè)問層次與方式維度的說明與論證根據(jù)布魯姆的“教育目標(biāo)分類法”，在認(rèn)知領(lǐng)域的教育目標(biāo)可分成：知道（知識）；領(lǐng)會（理解）；應(yīng)用；分析；綜合；評價。由此，我們可以按具體的教學(xué)要求設(shè)計從簡單逐漸發(fā)展到復(fù)雜的問題。相對于“教學(xué)目標(biāo)維度” 強調(diào)的具體教學(xué)內(nèi)容的細(xì)分和預(yù)期設(shè)問效果，“設(shè)問方式維度”強調(diào)的則是通過分層設(shè)問來實現(xiàn)細(xì)分后的教學(xué)內(nèi)容所要達(dá)成的預(yù)期設(shè)問效果。依據(jù)布魯姆的“教育目標(biāo)分類法”的教育目標(biāo)分成，結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo)的要求，我們可以把問題分成認(rèn)知性問題、理解性問題、應(yīng)用性問題、分析性問題、綜合性問題、評

11、價性問題等六個層次的問題。落實到具體教學(xué)中，教師則應(yīng)在考慮問題的設(shè)置層次大前提下，還要根據(jù)不同的教學(xué)目的和內(nèi)容，采用不同的方法，在設(shè)計提問時要考慮到經(jīng)常變換手法，即使是同一個內(nèi)容，在不同的場合下進行提問，也要注意轉(zhuǎn)換角度，讓學(xué)生有一種新鮮感。從而使學(xué)生看到“老師是如何提出問題的”，這對學(xué)生學(xué)會“自己提出問題”能起到潛移默化的作用。例如，在必修一的“超重與失重”的教學(xué)中，講述“完全失重狀態(tài)”的特征時，先播放所拍攝的錄像（圖4），設(shè)計問題你們觀察到了什么？下落過程中，水有沒有繼續(xù)流出呢？ 用牛頓運動定律如何解釋？（層遞式）根據(jù)以上現(xiàn)象，請同學(xué)們設(shè)想一下，在太空的空間站內(nèi)，處于完全失重狀態(tài)下的宇航員

12、們是如何生活的呢？播放所拍攝的錄像（圖5）2有效設(shè)問的展開，即時間維度的說明毫無疑問，設(shè)問必須依據(jù)時間順序來展開，學(xué)生認(rèn)知水平的提高和思維程度的深入也是隨著課堂教學(xué)的發(fā)展而逐步深入的，問題提出的先后秩序必須與之相適應(yīng)。否則即使是設(shè)計非常好的問題，如果提出的時機不合適，也不能達(dá)到預(yù)期效果，當(dāng)然也就不能稱之為有效的設(shè)問。具體到物理課堂上，為了適應(yīng)學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展需要，老師在創(chuàng)設(shè)問題時必須按照時間和物理知識的層層深入順序依次呈階梯展開，問題有序地提出，對培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和學(xué)會思考問題十分有效。例如，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識分析環(huán)節(jié)，讓學(xué)生觀察不同的演示實驗：讓線圈的一部分切割磁感線（圖6），產(chǎn)生

13、感應(yīng)電流；當(dāng)磁鐵插入或拔出線圈時（圖7），線圈內(nèi)有感應(yīng)電流；用滑動變阻器改變線圈A中的電流強度，線圈B中也產(chǎn)生感應(yīng)電流（圖8）。在學(xué)生觀察后歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時，我們設(shè)計如下的系列問題：問：閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？答：閉合電路中磁通量變化。（這答案很可能是學(xué)生看了課本上的結(jié)論）問：你是怎么想到從磁通量的角度進行思考呢？（此時，學(xué)生無言以答。）問：實驗中，磁場變嗎？答：不變。問：線圈變嗎？答：線圈的大小在變。問：在實驗中，磁場變嗎？答：變。問：線圈變嗎？答：不變。問：兩個實驗有共同點嗎？共同點是什么？答：通過線圈中磁感線條數(shù)在變。在教學(xué)中通過一問一答的引導(dǎo)和深入，學(xué)生找到了真正的

14、答案，即在閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。為了驗證和加深學(xué)生對這個條件的認(rèn)識和理解，再由學(xué)生自己分析實驗中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程：線圈A中通過的電流由于滑動變阻器阻值的變化而變化，同時，由此電流而產(chǎn)生的磁場也在變化，所以此時通過線圈B的磁通量發(fā)生變化，此時產(chǎn)生感應(yīng)電流的前提依然是通過B的磁通量變化。這樣，通過有序的問題深入，不斷地啟發(fā)學(xué)生的思維，既可使教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點落到實處，又能啟發(fā)學(xué)生不斷的從自己的學(xué)習(xí)中提出問題，解決問題，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力。三、在構(gòu)建了高中物理課堂教學(xué)中有效設(shè)問的四維模型后，我們進行了具體的物理課堂教學(xué)實踐落實到高中物理整堂課

15、的教學(xué)設(shè)計中，我們設(shè)計了如下操作流程：1先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點和學(xué)生的實際情況，整體構(gòu)思課堂上需要解決的重難點問題。在物理教學(xué)中，知識的相互聯(lián)系緊密，而且存在著明確的遞進關(guān)系。一個新知識的構(gòu)建，需要原有的知識作為基礎(chǔ)。知識的展開，形成了一個網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，就是線索，故在高中物理課堂教學(xué)中必須以知識為線索展開。根據(jù)這一特點，我們在設(shè)計中以教學(xué)時間鏈確定在教學(xué)內(nèi)容的引入、分析、歸納、應(yīng)用、拓展等各個環(huán)節(jié)具體應(yīng)達(dá)成什么樣的教學(xué)目標(biāo)，針對各個教學(xué)環(huán)節(jié)依據(jù)四維模型圖式設(shè)計出主要問題。然后對各個環(huán)節(jié)之間的邏輯關(guān)系進行梳理，依據(jù)四維模型圖式設(shè)計好環(huán)節(jié)之間的銜接問題。最后把各環(huán)節(jié)中的主要問題逐步分解成若干

16、個小問題，同時注意每個問題的展開順序與層次遞進關(guān)系或邏輯關(guān)系，使小問題得以串聯(lián)，與主要問題及教學(xué)內(nèi)容形成一個有機整體。具體可用如下圖表展現(xiàn)。2運用有效設(shè)問四維模型進行課堂教學(xué)的有效設(shè)問實踐設(shè)計實例。我們在高中物理教學(xué)中進行了實踐。超重與失重的設(shè)計實例。問題設(shè)計：3教學(xué)效果反饋課后，我們對學(xué)生進行了相關(guān)問卷調(diào)查，95%以上的學(xué)生感到教師的設(shè)問通俗易懂，由淺入深，有很強的引領(lǐng)作用，學(xué)生上課感到課堂教學(xué)環(huán)境輕松，在不知不覺中探究了“超重與失重”現(xiàn)象所蘊含的規(guī)律，教師的問題導(dǎo)向大大開闊了他們的視野和思維的空間。問卷調(diào)查表格式如下：課題： 課型： 時間：提問內(nèi)容你容易接受嗎A容易接受B較易接受C可以接受

17、D不能接受提問指向是否清晰A很明確B較明確C啰嗦重復(fù)D不知所云問題是否使你想到了相關(guān)熟悉場景A場景清晰B場景較清C場景模糊D不能再現(xiàn)問題有無引發(fā)你對以前知識的回憶A正確再現(xiàn)B可以再現(xiàn)C勉強再現(xiàn)D不能再現(xiàn)問題能否激發(fā)你對物理的學(xué)習(xí)興趣A能夠激發(fā)B部分能夠C勉強能夠D不能激發(fā)問題是否讓你感到物理知識有用A非常實用B比較實用C有點用D沒有體會問題是否層層深入，由易到難A逐步深入B有遞進C很難思考D沒有層次教師是否留有足夠的思考時間A時間足夠B時間稍短C時間緊張D自問自答問題是否幫助你理解了物理知識A理解容易B可以理解C部分理解D難以理解教師提問是否邏輯清楚A邏輯性強B較有邏輯C沒有邏輯D顛三倒四本節(jié)

18、課你印象最深的問題是？本節(jié)課你還有哪些不明白的問題？本節(jié)課你學(xué)到了什么？說明：你的意見很重要，能幫助老師了解你們的實際學(xué)習(xí)情況，并據(jù)此及時調(diào)整、改進教學(xué)，請認(rèn)真填寫。為了更好地完善、修正、驗證課題研究成果，課題組分別在初二、初三、高一、高二各年級開展了依據(jù)本課題的有效設(shè)問規(guī)律的四維模型進行設(shè)計和實際教學(xué)，拍攝了錄像課，并組織課題組成員通過回看錄像，進行了相關(guān)的教學(xué)行為研究，及時反省自己的教學(xué)行為，取得了積極的效果。4四維模型的實踐拓展為了進一步量化驗證“有效設(shè)問規(guī)律的四維模型是否有效” 我們還與南京師范大學(xué)物理教育研究所合作，在南京師范大學(xué)“物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院物理教育專業(yè)07級的師范生（大三）

19、”中進行了職前的有效性研究，研究主要采用觀察法與對比法。41研究的過程在本研究中，我們通過脫產(chǎn)學(xué)習(xí)的有三年教育教學(xué)經(jīng)驗的教育碩士介入，對研究對象的模擬實習(xí)進行必要的干涉，通過對比研究，來判斷“有效設(shè)問規(guī)律的四維模型”對于改善研究對象的課堂提問的有效性是否有幫助。具體操作模式如下圖所示：研究數(shù)據(jù)來源主要是在具體對象中隨機抽取的。數(shù)據(jù)分前測與后測部分，各部分有不同的內(nèi)容主題，但前后測比較的內(nèi)容是相同的。在對被測試者兩次就同一課題設(shè)計提出的問題的進行分類后，得到了前測和后測的數(shù)據(jù)，并使用spss軟件對分類后的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理。42研究的結(jié)果研究中我們把隨機抽取的測試者分為雙人組，要求他們分別就相同的教學(xué)內(nèi)容進行教學(xué)提問設(shè)計和教學(xué)實踐，其過程用數(shù)碼攝像后對具體對象的課堂提問進行梳理，獲得原始數(shù)據(jù)，然后按問題提出的水平按布魯姆的教學(xué)目標(biāo)分類法，分為創(chuàng)造、評價、分析、應(yīng)用、理解、記憶、無效等7