高中物理課堂教學(xué)中學(xué)生提問(wèn)能力的培養(yǎng)

1、高中物理課堂教學(xué)中學(xué)生提問(wèn)能力的培養(yǎng)何文明(浙江省富陽(yáng)中學(xué) 311400)摘要 本文闡述了問(wèn)題的類型、功能；論述了問(wèn)題情景的設(shè)置，學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)；著重論述了學(xué)生提問(wèn)能力的培養(yǎng)途徑：二維聯(lián)想提問(wèn)法和問(wèn)題變式提問(wèn)法。關(guān)鍵詞 高中物理 課堂教學(xué) 問(wèn)題意識(shí) 問(wèn)題情景 問(wèn)題提出 Abstract This paper mainly elaborate the types of questions and the functions of questions; talking about how to establish the questionssituation the and how to fo

2、ster the studentsquestion consciousness , especially the studentsability of raising questions through the two-dimensional associate approach and changing the question angers or conditions.Key words senior physics classroom teaching question consciousness questionssituation question rasing心理學(xué)理論中一個(gè)極其重

3、要的觀點(diǎn)是：科學(xué)上很多重大發(fā)明與創(chuàng)新，與其說(shuō)是問(wèn)題的解決者促成的，毋寧說(shuō)是問(wèn)題的尋求者促成的。英國(guó)科學(xué)哲學(xué)家波普爾曾說(shuō)過(guò) “科學(xué)和知識(shí)的增長(zhǎng)永遠(yuǎn)始于問(wèn)題，終于問(wèn)題越來(lái)越深化的問(wèn)題。”愛因斯坦也強(qiáng)調(diào)：“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和系統(tǒng)闡述問(wèn)題可能要比得到解答更為重要。解答可能僅僅是數(shù)學(xué)或?qū)嶒?yàn)技能問(wèn)題，而提出新問(wèn)題，從新的角度去考慮老問(wèn)題，則要求創(chuàng)造性的想象，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！碑?dāng)前，把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力作為素質(zhì)教育的重點(diǎn)，是我國(guó)教育思想觀念的一次重大轉(zhuǎn)變。就學(xué)生的創(chuàng)新精神培養(yǎng)而言，我認(rèn)為，問(wèn)題意識(shí)是創(chuàng)新精神的基石，強(qiáng)化學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的起點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)是造就創(chuàng)新人才的關(guān)鍵

4、之一。近幾年來(lái)很多同行對(duì)“問(wèn)題教學(xué)”進(jìn)行了廣泛的探討，提出了許多有價(jià)值的觀點(diǎn)和做法，但幾乎集中在教師如何設(shè)計(jì)問(wèn)題、提出問(wèn)題方面。本人在教學(xué)實(shí)踐中嘗試用“問(wèn)題教學(xué)”的教學(xué)模式，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的目的。一、問(wèn)題教學(xué)模式的理論依據(jù)1 問(wèn)題的類型在心理學(xué)界對(duì)“問(wèn)題”有不同的分類，比較典型的是美國(guó)芝加哥大學(xué)心理學(xué)教授JW蓋澤爾斯的分類，他把問(wèn)題大致分為三類：呈現(xiàn)型問(wèn)題；發(fā)現(xiàn)型問(wèn)題和創(chuàng)造型問(wèn)題。這三類問(wèn)題的要素如表1所示。 表1 不同問(wèn)題的要素問(wèn) 題要 素問(wèn)題是否給定求解的思路是否已知答案是否一定呈現(xiàn)型問(wèn)題是是是發(fā)現(xiàn)型問(wèn)題否否是創(chuàng)造型問(wèn)題否否否以上三

5、種“問(wèn)題”是不等價(jià)的。由于“呈現(xiàn)性問(wèn)題”并非學(xué)生主動(dòng)參與的產(chǎn)物，而且它們往往追求唯一正確的答案，因而總是壓抑求異、質(zhì)疑的精神，妨礙創(chuàng)造性的發(fā)揮?！皠?chuàng)造型問(wèn)題”因其獨(dú)特、新穎而且富有科學(xué)意義而難得見到。中學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)主要體現(xiàn)在“發(fā)現(xiàn)型問(wèn)題”，是讓學(xué)生自由探討、積極思維、大膽地提出問(wèn)題、揭示問(wèn)題。盡管這種探索并非每次都有所發(fā)現(xiàn)，有所創(chuàng)造；但它激發(fā)了學(xué)生對(duì)問(wèn)題、現(xiàn)象保持一種敏感性和好奇心，通過(guò)批判性思維，形成自己的獨(dú)特見解。2 問(wèn)題的功能（1）“問(wèn)題”有助于擺脫思維定勢(shì)我們的思維容易受先人之見的影響，因?yàn)槿说拇竽X“有把信息和材料安放在內(nèi)存模式中的歸檔能力” 。 “問(wèn)題”的出現(xiàn)，往往造成某種不確定性

6、，使思維活躍起來(lái)，打破定勢(shì)。（2）“問(wèn)題”促使思維進(jìn)入“后反省狀態(tài)”當(dāng)一個(gè)人碰到令自己感到困惑的問(wèn)題時(shí)，他就會(huì)受到刺激，去進(jìn)行反省性探究。因此，思維是從一種懷疑或混淆的“前反省狀態(tài)”，進(jìn)入一種滿意或以對(duì)先前讓自己感到懷疑和困惑的情景的控制為特征的“后反省狀態(tài)”。在這種狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，智力活動(dòng)總是嘗試性的，始于問(wèn)題的提出，終于問(wèn)題的解決。（3）“問(wèn)題”的解決帶來(lái)“頂峰”的體驗(yàn)美國(guó)心理學(xué)家杰羅姆S布魯納的研究表明，難易適中且富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題足以激勵(lì)學(xué)生向下一階段發(fā)展。在實(shí)施探索為本的教育中，要求教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)“如何發(fā)現(xiàn)有意義、有價(jià)值的問(wèn)題，而不是簡(jiǎn)單地去尋找答案”。這種對(duì)問(wèn)題的探索與思考，將使學(xué)

7、生深受鼓勵(lì)，同時(shí)領(lǐng)略“一種頂峰體驗(yàn)”。（4）“問(wèn)題”可促使頓悟的產(chǎn)生 阿基米德為了測(cè)定王冠含金的純度，廢寢忘食，苦無(wú)所得，未料在洗澡時(shí)不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)了“浮力定理”。德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒夢(mèng)見苯分子像一條蛇咬著尾巴旋轉(zhuǎn)，悟出六個(gè)碳原子苯環(huán)的概念。盡管至今人們尚未破譯“靈感”、“頓悟”之謎。但是，我們不妨大膽猜測(cè)，當(dāng)某一問(wèn)題已不受直接注意時(shí)，潛意識(shí)在某種程度上仍然保持對(duì)問(wèn)題的思索狀態(tài)。精神高度集中地考慮一個(gè)問(wèn)題，有時(shí)可能造成思路的堵塞或誤入歧途。而一旦松弛下來(lái)，倒可能產(chǎn)生稍縱即逝的靈感火花。二、學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)1通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，激發(fā)問(wèn)題 物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，大部分物理概念和規(guī)律的得到都離不開實(shí)驗(yàn)。而且通

8、過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，設(shè)置問(wèn)題情景，學(xué)生的興趣很高。例如在振動(dòng)中的能量、共振這節(jié)課的教學(xué)中，我先展示了三個(gè)實(shí)驗(yàn)：掛在豎直彈簧下砝碼的自由振動(dòng)，如圖1；掛在豎直彈簧下砝碼在水中的自由振動(dòng)，如圖2；掛在豎直彈簧下砝碼的受迫振動(dòng)，如圖3。圖1 物體作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖2 物體作阻尼振動(dòng)圖3 物體作受迫振動(dòng)2觀察現(xiàn)象，引出問(wèn)題物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，與我們每個(gè)人都有著十分密切的聯(lián)系。在課堂上聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際設(shè)置物理問(wèn)題情景，學(xué)生會(huì)感到具體、親切，有助于利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生勤觀察、思考的良好學(xué)習(xí)品質(zhì)。3利用錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)，誘發(fā)問(wèn)題高中生在學(xué)習(xí)物理時(shí)，經(jīng)常會(huì)碰到一些“前概念”的影響，如：速度大的物

9、體慣性大，力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因等。在課堂教學(xué)中充分展現(xiàn)這些假象，通過(guò)討論引起學(xué)生爭(zhēng)論，設(shè)置問(wèn)題情景。再如在“牛頓第三定律”的教學(xué)中，教師可以先讓學(xué)生討論這樣一個(gè)問(wèn)題：普通人與身體健壯的運(yùn)動(dòng)員撥河時(shí)必輸無(wú)疑，是否因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員隊(duì)的拉力大于普通人隊(duì)的拉力呢？學(xué)生往往給予肯定回答，教師則予以否定，抓住學(xué)生的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤，使學(xué)生的心理進(jìn)入非平衡狀態(tài),發(fā)生思維沖突,從而產(chǎn)生問(wèn)題情景。4通過(guò)知識(shí)的構(gòu)建，悟出問(wèn)題教師通過(guò)對(duì)舊知識(shí)的再現(xiàn)，建立新舊知識(shí)的聯(lián)系，設(shè)置問(wèn)題情景，由舊知識(shí)的拓展引出新問(wèn)題。例如在“楞次定律”的教學(xué)時(shí)，復(fù)習(xí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件和法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合閉合電路的歐姆定律，就可確定感應(yīng)電流的大小，但

10、電流的方向呢？部分學(xué)生會(huì)根據(jù)初中學(xué)過(guò)的知識(shí)回答：根據(jù)右手定則可確定電流方向。勤于思考的學(xué)生馬上會(huì)反問(wèn)：若導(dǎo)體與磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況，感應(yīng)電流的方向又該怎樣確定？三、學(xué)生提問(wèn)能力的培養(yǎng)在問(wèn)題教學(xué)中,學(xué)生感到最困難的是不知道從哪里著手來(lái)提問(wèn)題,因此問(wèn)題的數(shù)量和質(zhì)量均不高。作為課堂教學(xué)的組織者,讓學(xué)生逐漸掌握提問(wèn)的技巧是問(wèn)題教學(xué)成功與否的關(guān)鍵,我在教學(xué)實(shí)踐中用了以下方法來(lái)提高學(xué)生的設(shè)問(wèn)能力。789456123簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)受力情況運(yùn)動(dòng)情況能量轉(zhuǎn)換1二維聯(lián)想提問(wèn)法圖4 二維聯(lián)想圖如圖5所示,橫軸表示相關(guān)物理量,縱橫為物體的運(yùn)動(dòng)形式或所處狀態(tài),二者的相交區(qū)域即為問(wèn)題空間, 這種確定問(wèn)題的方

11、向,進(jìn)行聯(lián)想提問(wèn)的方法我們稱之為二維聯(lián)想法。如在振動(dòng)中的能量 共振的教學(xué)中，先讓學(xué)生認(rèn)真觀察圖1圖3的實(shí)驗(yàn)，再出示圖4，然后教師指導(dǎo)：下面我們要進(jìn)行聯(lián)想提問(wèn)，請(qǐng)同學(xué)們注意以下幾點(diǎn)。（1）結(jié)合圖中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，在19個(gè)交叉區(qū)域?qū)ふ覇?wèn)題（每一組有一個(gè)側(cè)重點(diǎn)，小組之間競(jìng)爭(zhēng)）。（2）自己先思考及記錄問(wèn)題，周圍同學(xué)可以相互討論。（3）結(jié)合交叉區(qū)域聯(lián)系實(shí)驗(yàn)裝置與運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行聯(lián)想提問(wèn)，并把問(wèn)題記錄在小紙條上。在實(shí)際教學(xué)中，按不同的區(qū)域把學(xué)生提出的問(wèn)題分列成表2所示。表2 各區(qū)域的問(wèn)題區(qū)域問(wèn) 題1砝碼的受力情況怎樣？物體為什么連續(xù)不斷地上下振動(dòng)?2砝碼是在作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎？砝碼是否會(huì)不停地運(yùn)動(dòng)下去? 振子的快慢與彈

12、簧和其它因素有何關(guān)系？3振動(dòng)能量的大小與振幅有何關(guān)系?砝碼的能量如何轉(zhuǎn)化?砝碼在空氣中擺動(dòng)時(shí)，除克服空氣阻力外彈簧系統(tǒng)是否有能量損失？4在水里的是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？振子慢慢停下來(lái)因?yàn)槭艿阶枇?，阻力大小是否與振幅有關(guān)？在實(shí)驗(yàn)中，水的作用是什么？5為什么將振子放入水中后,振幅會(huì)減小?是不是因?yàn)樵谒惺艿较蛏系母×?簡(jiǎn)諧振動(dòng)在水中與在煤油、酒精中振動(dòng)時(shí)間、頻率是否相同？第一個(gè)實(shí)驗(yàn)在空氣中振動(dòng)能振動(dòng)這么長(zhǎng)時(shí)間,水中為什么沒那么長(zhǎng)呢?6實(shí)驗(yàn)中重物振動(dòng)減慢其能量損失轉(zhuǎn)化為什么?位移逐漸變小，能量如何轉(zhuǎn)化？7為什么要使用偏心輪?偏心輪的工作原理是什么?振動(dòng)的頻率與驅(qū)動(dòng)力的關(guān)系怎樣？8是否每個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)

13、一定頻率后，都會(huì)產(chǎn)生共振?浸在水中的物體一開始隨著手搖偏心輪速度的加快，振幅變大，為何后來(lái)手搖加快到一定的程度后，振幅反而變小？砝碼振動(dòng)的振幅和頻率與手搖頻率有什么關(guān)系?驅(qū)動(dòng)的頻率大于或小于物體的固有頻率，效果哪一個(gè)明顯？手轉(zhuǎn)動(dòng)與重物的上下運(yùn)動(dòng)的頻率的時(shí)間差嗎?把柄轉(zhuǎn)動(dòng)的方向轉(zhuǎn)變，物體的振動(dòng)是否發(fā)生改變？9當(dāng)加快手柄轉(zhuǎn)速到一定值后，砝碼振幅變小，在這一過(guò)程中能量跑到哪里去了？2問(wèn)題變式提問(wèn)法某一物理原型題變更提問(wèn)物理量變更對(duì)象的結(jié)構(gòu)變更對(duì)象的環(huán)境變換題給物理量圖5問(wèn)題變式指為了實(shí)現(xiàn)一定的教學(xué)目的，變化問(wèn)題的條件、情景、思考角度而形成新問(wèn)題的一種教學(xué)策略，可用如圖5所示的通道進(jìn)行變式提問(wèn)。 我在

14、電磁感應(yīng)的復(fù)習(xí)課導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)中，先復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，如圖6所示，請(qǐng)學(xué)生畫出等效電路圖，如圖7所示。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)這一物理情景設(shè)問(wèn)，如：導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？除此以外，還可以用以下幾種問(wèn)題變式的方法重新提問(wèn)：圖7FR圖6導(dǎo)體切割磁感線實(shí)驗(yàn)（1）變更提問(wèn)物理量進(jìn)行提問(wèn)變更提問(wèn)角度提問(wèn)一方面可以讓學(xué)生全面認(rèn)識(shí)物體的特性，另一方面可培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。如在上例中，還可引導(dǎo)學(xué)生提問(wèn)：導(dǎo)體做什么運(yùn)動(dòng)？安培力做功多少？人損失化學(xué)能到哪里去了？要使導(dǎo)體以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，外力需多大？等等(2)變更研究對(duì)象的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行提問(wèn)v圖10圖9RB圖8FR對(duì)研究對(duì)象的結(jié)構(gòu)形

15、式進(jìn)行變換后重新設(shè)問(wèn)，通常有二種方式：變形。如在上例中把框架變成斜面狀，如圖8所示；把框架變成豎直，如圖9所示；或把框架變成如圖10所示的形狀。增減器材，如在上例中，電阻R上并聯(lián)另一電阻、兩導(dǎo)體在軌道上相向運(yùn)動(dòng)等等。(3)變更研究對(duì)象的物理環(huán)境進(jìn)行提問(wèn)圖12R1R2 周圍物理環(huán)境指研究對(duì)象周圍的物體或場(chǎng)。如把圖8中的磁場(chǎng)方向變成與軌道平面成角斜向下；導(dǎo)體固定，磁場(chǎng)以某一速度均勻增加；在圖8中加一電阻，如圖12所示等等。(4)變換題給物理量進(jìn)行提問(wèn)變更物理量包括增加物理量、減少物理量、限定物理量的數(shù)值范圍等。如圖10中導(dǎo)體桿與軌道之間存在磨擦力，其動(dòng)磨擦因素為；導(dǎo)體桿具有內(nèi)阻r；撤去外力F，導(dǎo)體

16、以某一初速度v運(yùn)動(dòng)等。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論在全國(guó)中學(xué)物理教學(xué)專業(yè)委員會(huì)立項(xiàng)課題高中物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)研究（編號(hào)Z16）的實(shí)施過(guò)程中，課題組教師* 曹寶龍 趙承軍 陸文輝參加了本課題的研究進(jìn)行了問(wèn)題教學(xué)的試驗(yàn)性教學(xué)。來(lái)自浙江富陽(yáng)中學(xué)高三年級(jí)的兩個(gè)班作為被試，其中八班為實(shí)驗(yàn)班，共54名學(xué)生，男生36名，女生18名，四班為控制班，共54名學(xué)生，其中男生39名，女生15名。實(shí)驗(yàn)班和控制班是教務(wù)處從入學(xué)成績(jī)上分平的兩個(gè)班，學(xué)習(xí)成績(jī)、智力水平、科學(xué)能力、家庭狀況等基本相同。我們采用北師大胡衛(wèi)平編制的中學(xué)生創(chuàng)造力測(cè)驗(yàn)作為測(cè)試量表。該量表已經(jīng)進(jìn)行了信度與效度的檢驗(yàn)。測(cè)試結(jié)果表明：就科學(xué)創(chuàng)造力的各個(gè)維度而

17、言，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在所有項(xiàng)目上的得分均高于控制班的學(xué)生，并且在問(wèn)題提出、創(chuàng)造想象、問(wèn)題解決等方面，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生與控制班學(xué)生的得分有顯著性差異，顯著性水平分別達(dá)到0.01、0.05和0.001?！皢?wèn)題教學(xué)”課堂教學(xué)模式給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一種寬松、愉快、民主的教學(xué)氣氛，能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使整個(gè)班集體形成了一種積極向上、生動(dòng)、活潑的學(xué)習(xí)氛圍。這種教法有利于開拓學(xué)生思路，能體現(xiàn)個(gè)性差異，通過(guò)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生多向信息交流，全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。由于學(xué)生活動(dòng)量大，教學(xué)時(shí)間較難控制，運(yùn)用這種教法剛開始進(jìn)行教學(xué)時(shí)，學(xué)生提出的問(wèn)題有時(shí)提不到點(diǎn)子上，需要訓(xùn)練一段時(shí)間后才能適應(yīng)。另外，新教材以學(xué)科的課題研究作為載體，提出了一種新的學(xué)習(xí)方式研究性學(xué)習(xí)。教師指導(dǎo)學(xué)生提出研究課題，發(fā)動(dòng)學(xué)生參與研究的過(guò)程，體會(huì)研究的樂趣，同時(shí)在實(shí)踐中根據(jù)實(shí)