物理教學(xué)問題設(shè)計的原則與方法

1、物理教學(xué)問題設(shè)計的原則與方法 物理教學(xué)問題設(shè)計的原則與方法 問題與教學(xué)是不可分離的統(tǒng)一體。羅兆華教學(xué)圍繞問題展開，問題在教學(xué)中得以解決，教學(xué)又發(fā)現(xiàn)新的問題周而復(fù)始，推進(jìn)了教學(xué)活動的開展。就物理學(xué)科而言，物理教學(xué)是一門自然科學(xué)的教學(xué)，不論是自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和解釋，還是自然規(guī)律的總結(jié)和應(yīng)用，都充滿了問題。物理教學(xué)的過程，就是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程；就教學(xué)方法而言，不論是啟發(fā)式教學(xué)、探究式教學(xué)，還是發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、討論式教學(xué)等等，都離不開問題。有了問題，才能啟發(fā)學(xué)生；有了問題，才有探究的可能；有了問題，才能發(fā)現(xiàn)規(guī)律，有了問題，才有討論的話題。 一個好的教學(xué)問題，可以激發(fā)學(xué)生

2、的思維，使學(xué)生達(dá)到情緒高漲、智力振奮的狀態(tài)；但不好的問題，可能讓學(xué)生毫無興趣，也可能使學(xué)生糊里糊涂，不知所云，達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。本文就對物理教學(xué)問題設(shè)計的原則與方法作一探討。 一、物理教學(xué)問題設(shè)計的原則 1、基礎(chǔ)性。基礎(chǔ)性包括兩方面的涵義：一是設(shè)計的問題要體現(xiàn)學(xué)生發(fā)展的需要，使學(xué)生學(xué)有所得；二是要以學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，學(xué)生有能力解決。設(shè)計的問題不僅要讓學(xué)生“跳一跳，才能摸得到”，有發(fā)展的空間；而且要讓學(xué)生“跳一跳，就能摸得到”，有成功的可能。 2、科學(xué)性。首先要求設(shè)計的問題從情景素材到具體內(nèi)容都是真實(shí)可信的，不違背科學(xué)常理；其次，設(shè)計的問題還應(yīng)融入科學(xué)方法的

3、要素，使學(xué)生學(xué)習(xí)模型、理想化、假說等方法；設(shè)計的問題還要注重體現(xiàn)科學(xué)思想和科學(xué)價值觀，體現(xiàn)新形勢對學(xué)生發(fā)展的要求。 3、針對性。緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)，針對學(xué)生的實(shí)際情況和教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計的問題題意清楚，條理分明，語言精練，有助于學(xué)生理解概念，辨析疑難，糾正錯誤，完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)。切不能用不著邊際的問題為難學(xué)生。 4、啟發(fā)性。設(shè)計的問題過于簡單，不用思考就能回答，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生的思維能力。簡單的一問一答，只會使學(xué)生懶惰，長期如此還會對學(xué)生的思維品質(zhì)造成損害。教師應(yīng)抓住教學(xué)的內(nèi)在矛盾，把握時機(jī)，在新舊知識的結(jié)合點(diǎn)設(shè)計問題，使學(xué)生達(dá)到心求通而不解，口欲言

4、而不能的“憤”、“悱”狀態(tài)，從而激發(fā)學(xué)生積極地進(jìn)行思維活動。 5、有序性。設(shè)計的問題要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的層次性和系統(tǒng)性，由淺入深，由簡到繁，環(huán)環(huán)相扣，層層推進(jìn)，有助于提高課堂的效率，集中學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性。 6、現(xiàn)實(shí)性。設(shè)計的問題要結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際，聯(lián)系科技、生產(chǎn)實(shí)際，要有時代氣息，突出“應(yīng)用性、實(shí)踐型”，表現(xiàn)物理學(xué)在人類文明中的巨大作用，使學(xué)生認(rèn)識物理學(xué)習(xí)的意義，激發(fā)學(xué)習(xí)的動力，同時提高運(yùn)用物理知識的能力。 7、發(fā)展性。增加問題的開放性，促進(jìn)多方位的發(fā)展。設(shè)計問題，或?qū)W(xué)習(xí)引向深入，揭示其物理本質(zhì)；或引發(fā)一些新的思考，打開通向新世界之門，讓物理教學(xué)

5、達(dá)到蘊(yùn)味無窮的境界。 二、物理教學(xué)問題設(shè)計的方法 1、通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計 物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要途徑。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、方案改進(jìn)等都可以成為物理問題設(shè)計的內(nèi)容。如： 請你設(shè)計一個方案，測定彈簧槍鋼球射出時的速度。（方案設(shè)計） 測金屬電阻率時，為什么通電電流不宜過大，通電時間不能太長？（實(shí)驗(yàn)原理） 在用油膜法估測分子的大小實(shí)驗(yàn)中，滴下油酸酒精溶液時，滴管離水面應(yīng)高一些還是應(yīng)該低一些？（實(shí)驗(yàn)操作） 用氣筒打氣時，是氣筒上部發(fā)熱厲害，還是氣筒下部發(fā)熱厲害？上、下部發(fā)

6、熱的主要原因各是什么？該現(xiàn)象說明了什么？（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象） 通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計的問題，不僅可以幫助學(xué)生獲取物理知識，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，還能了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)觀察等方法，形成一絲不茍的工作作風(fēng)。 2、通過知識應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計 學(xué)習(xí)知識的目的在于運(yùn)用，教學(xué)的目的就是要提高學(xué)生運(yùn)用知識的能力。結(jié)合科技、生產(chǎn)、生活實(shí)際，設(shè)計知識運(yùn)用類問題，有助于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 “神舟六號”的成功發(fā)射和接收，極大地增強(qiáng)了民族自信心，也引起了學(xué)生的極大關(guān)注?？梢浴吧裰哿枴睘楸尘埃O(shè)計這樣的問題： 若飛船在軌作勻速圓周運(yùn)動，宇航員受重力作用嗎？宇航員為什么會飄起來？ 宇航員在

7、艙內(nèi)“行走”過程中，碰到飛船內(nèi)物體，有撞擊力嗎？ 飛船升空階段，宇航員處于超重狀態(tài)。飛船返回過程中，宇航員處于失重狀態(tài)嗎？ “神舟六號”與地球同步衛(wèi)星相比，有哪些不同？（開放性問題） 宇航員通過觀察窗看太空（向著太陽除外），為什么都是黑暗的？ 宇航員用肉眼通過觀察窗能看見我國的長城嗎？為什么？你看見過這方面的報道嗎？ 物理知識在日常生活中的應(yīng)用非常多，為物理問題設(shè)計提供了豐富的素材。如有許多電器，都要求改變電流的大小。我們可以設(shè)問：怎樣才能改變電路中電流的大??？可以引導(dǎo)學(xué)生討論音量電位器（變阻器），電扇調(diào)速開關(guān)（變壓器），還可以適當(dāng)?shù)亟榻B臺燈調(diào)

8、光原理（可控硅），擴(kuò)大知識面。 3、通過舊知識的拓展進(jìn)行設(shè)計 學(xué)生掌握的知識可以擴(kuò)散、深化、發(fā)展，教師可以抓住知識的深化、發(fā)展點(diǎn)，順藤摸瓜，形成問題。通過問題的解決鞏固舊知識，并在解決問題的過程中自然地“生長出”新知識。 學(xué)習(xí)了電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系，學(xué)生會利用公式進(jìn)行勻強(qiáng)電場的有關(guān)分析和計算。這時可設(shè)計如下問題：在如圖所示的電場中，a、b、c為同一條電場線上等距離的三點(diǎn)，電勢差與相比哪個較大？理解場強(qiáng)越大，沿場強(qiáng)方向上相同距離的兩點(diǎn)間電勢差越大，的意義就擴(kuò)展到了非勻強(qiáng)電場。 學(xué)習(xí)中，有時學(xué)生會根據(jù)已有的知識對新知識進(jìn)行不完整的“推理”和外延，得出錯誤的

9、結(jié)論。如學(xué)習(xí)“人造衛(wèi)星”時，學(xué)生知道了軌道半徑越大，衛(wèi)星運(yùn)行速率越小。這時，教師可設(shè)計這樣的問題：軌道半徑大的衛(wèi)星，運(yùn)行速率小，所以，發(fā)射軌道半徑大的衛(wèi)星更容易。這樣的說法對嗎？為什么？ 4、通過學(xué)生的知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計 按照建構(gòu)主義的理論，學(xué)生走進(jìn)課堂，并不是“空白”的白紙，由你涂、畫和書寫，他具有一定的基礎(chǔ)知識和生活經(jīng)驗(yàn)。其中，有些經(jīng)驗(yàn)是有利于新知識學(xué)習(xí)的，有一些經(jīng)驗(yàn)則不利于新知識的學(xué)習(xí)。教師要在了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，針對可能形成的學(xué)習(xí)障礙設(shè)計問題，幫助學(xué)生建立概念，掌握規(guī)律。 學(xué)生在初中學(xué)過，電荷的定向移動形成電流，頭腦中有一幅電荷移動形成電流的圖式。為了幫助學(xué)生

10、完善這個圖式，可設(shè)計問題：導(dǎo)體兩端不加電壓，自由電荷處于靜止?fàn)顟B(tài)嗎（增加熱運(yùn)動圖層）？合上開關(guān)，燈立即就亮了，是不是說明自由電荷定向移動的速率非常大（增加電場傳播速率圖層）？ 5、通過物理史實(shí)進(jìn)行設(shè)計 物理教科書在介紹物理知識和方法的同時，也介紹了許多科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的科學(xué)史實(shí)。這些史實(shí)，是科學(xué)家思維活動的結(jié)晶，是他們科學(xué)探究過程的生動展示，閃爍著科學(xué)家超人的智慧和卓越的才能，也折射出探究過程的艱辛、失敗甚至是謬誤。 利用物理史實(shí)設(shè)計教學(xué)問題，可以讓學(xué)生理解科學(xué)家深刻的設(shè)計思想和精巧的實(shí)驗(yàn)方法，體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛和快樂，激發(fā)創(chuàng)新的火花。如教學(xué)萬有引力定律，介紹卡

11、文迪許利用扭秤裝置，巧妙地在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測出了引力常量時，可以設(shè)計如下問題： 實(shí)驗(yàn)中，兩個球之間的萬有引力是非常小的，卡文迪許采用了什么方法，讓微小量的測量成為可能？通過討論，使學(xué)生認(rèn)識其中的三次轉(zhuǎn)化：力轉(zhuǎn)化為力矩；力矩轉(zhuǎn)化為扭角；扭角轉(zhuǎn)化為光點(diǎn)的移動。體會三次放大：采用t形架增大力臂；利用反射光路增大偏角；拉開小鏡與光標(biāo)的距離增大位移。 6、通過變換角度進(jìn)行設(shè)計 學(xué)習(xí)的過程，是學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)的過程。要準(zhǔn)確地理解概念、掌握規(guī)律，應(yīng)該多角度、全方位地認(rèn)識概念、規(guī)律。變換角度設(shè)計問題，有助于學(xué)生的意義建構(gòu)。 學(xué)習(xí)了“平拋運(yùn)動”之后，學(xué)生都知道“平拋運(yùn)

12、動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動”。討論以下問題，可以更全面地掌握運(yùn)動的合成和分解。 為什么可以將平拋運(yùn)動分解為兩個簡單的運(yùn)動？依據(jù)是什么？ 合運(yùn)動與分運(yùn)動的聯(lián)系是什么？ “可以”說明了什么？（隱含了“還可以有其他分解”，為以后其它形式的分解打下伏筆） 7、通過一些關(guān)鍵詞語進(jìn)行設(shè)計 教學(xué)中，可以通過一些詞語，創(chuàng)設(shè)一個思維的空間，形成問題，促進(jìn)思考。 “假設(shè)”。學(xué)過單擺周期公式之后，設(shè)計問題：假設(shè)只給你一根細(xì)繩、一把小鎖和一根刻度尺，給雪碧瓶裝滿水后，在瓶上扎個小孔。你怎樣估測放水過程的平均流量。 “

13、想象”。學(xué)習(xí)了摩擦力之后，讓學(xué)生想象，自然界中沒有摩擦力，會是什么樣的一幅情景；我國宇航員要進(jìn)行太空行走，讓學(xué)生想象，太空行走是什么樣的感覺，要注意哪些問題；想象有一天，我們的宇宙飛船以光速在太空飛行，將會看到什么現(xiàn)象？ “猜想”。在庫侖總結(jié)電荷間相互作用的規(guī)律時，還沒有規(guī)定電荷量的單位。讓學(xué)生猜想：有沒有規(guī)定電荷量的單位的情況下，庫侖怎樣確定靜電力與電荷量的乘積成正比呢？ 除了以上所述，還可以有“可能”、“除了”、“如果”、“替代”等，都可用于問題設(shè)計。  以上討論的都是教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時，如何設(shè)計教學(xué)問題，以有效地創(chuàng)設(shè)問題情景，促進(jìn)思維活動的開展，達(dá)到優(yōu)化課堂教學(xué)的目的，這些都屬于預(yù)設(shè)性問題。教學(xué)中還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的活動，捕捉