物理教學(xué)中學(xué)生質(zhì)疑能力的培養(yǎng)

質(zhì)疑是經(jīng)過較充分分析后提出的問題。它不僅是思維的開始．也是有所發(fā)現(xiàn)的前提，是創(chuàng)新的開端。創(chuàng)造發(fā)明的第一步就是發(fā)現(xiàn)問題，提出疑問。因此，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力是進行創(chuàng)新教育的重要載體。但由于受傳統(tǒng)教育觀念和應(yīng)試教育的影響，學(xué)生的質(zhì)疑能力較差。所以，在教學(xué)過程中，有意識地培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力已成為各學(xué)科教學(xué)的共識。那么。在物理教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力呢?就此，筆者作了一點探索。

一、增強學(xué)生的質(zhì)疑意識

人的思維活動起源于問題，有疑問才會去思考。古人言：“大疑則大進，小疑則小進，無疑則不進。”有疑問是學(xué)習(xí)新知識，產(chǎn)生新思想，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的起點。縱觀物理學(xué)史，每一個階段的進展幾乎都是從質(zhì)疑開始的。教學(xué)中，適時地向?qū)W生介紹一些古今中外著名學(xué)者，多思、多問、刻苦鉆研創(chuàng)造發(fā)明的事例，從物理學(xué)史的角度說明質(zhì)疑的重要性和必要性。例如：伽利略對古希臘亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”提出了質(zhì)疑，指出物體在沒有受到外力作用時可以保持勻速直線運動狀態(tài)，揭示自然界各種宏觀運動現(xiàn)象的本質(zhì)：后經(jīng)牛頓的進一步研究，集前人之大成，概括出了牛頓第一運動定律，成為經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。又如：狹義相對論的建立，始于愛因斯坦對牛頓時空觀的大膽質(zhì)疑。因此，質(zhì)疑是物理學(xué)發(fā)展的不息動力。

能否質(zhì)疑是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要標志。愛因斯坦曾指出：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。”善于質(zhì)疑者必善于學(xué)習(xí)，通過閱讀——鉆研一思考到閱讀——質(zhì)疑——理解的過程．是完成學(xué)習(xí)任務(wù)的基本過程，經(jīng)歷了這樣的過程，學(xué)生就能逐漸地由“不會讀書”到“會讀書”，學(xué)會從課本中發(fā)現(xiàn)物理教材敘述的特點和研究問題的方法，不斷提高自學(xué)的自覺性和獨立性，逐步適應(yīng)物理學(xué)習(xí)的要求。因此，教師要在物理教學(xué)中積極引導(dǎo)學(xué)生敢于對課本上的物理概念、規(guī)律大膽質(zhì)疑，善于運用物理知識對日常生活中觀察到現(xiàn)象提出疑問，并設(shè)法獲得科學(xué)結(jié)論。對于學(xué)生的猜測和疑問要積極充分地給予肯定，即使有些質(zhì)疑是錯誤的，也要好好珍惜，決不能嘲諷打擊，注意保護學(xué)生的積極性。

質(zhì)疑能力和其它能力一樣，可通過學(xué)習(xí)、培養(yǎng)和訓(xùn)練不斷提高，如學(xué)生對教材中“材料間的動摩擦因數(shù)都小于1”產(chǎn)生了懷疑。提出了各種材料的動摩擦因數(shù)是否都是小于1的質(zhì)疑。對此可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗進行釋疑。將一較新的黑板刷，使其有纖維的一面朝下．放在傾角可自由調(diào)節(jié)的粗糙斜面上，實驗發(fā)現(xiàn)在8>45。時才勻速下滑，由mgsinθ=umgcosθ可得μ=tgθ>1，從而說明了動摩擦因數(shù)可以大于1。針對部分學(xué)生自尊心和自卑感較強的心理特點，可以經(jīng)常組織學(xué)生，在自學(xué)的基礎(chǔ)上進行課堂交流，討論自學(xué)體會。在討論中。教師一方面不斷地“點燃”學(xué)生交流和爭辯的“火焰”．調(diào)節(jié)討論氣氛和發(fā)展趨勢；另一方面及時鼓勵敢于提出疑問或發(fā)表不同意見的學(xué)生，表揚善于提出創(chuàng)造性見解甚至怪問題的學(xué)生。同時，教師以積極的態(tài)度為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個良好寬松的質(zhì)疑環(huán)境，并持之以恒地予以引導(dǎo)．從而有效地增強了學(xué)生的質(zhì)疑意識。

二、教給學(xué)生質(zhì)疑的方法

如何進行質(zhì)疑是有一定方法的，在教學(xué)過程中教師要有意識、有目的地教給學(xué)生這些基本方法，才能盡快地提高學(xué)生的質(zhì)疑能力。

1、利用事實提出質(zhì)疑利用事實提出質(zhì)疑．就是通過分析、比較某種觀點和已知事實現(xiàn)象或新的實驗事實發(fā)生矛盾，從而提出質(zhì)疑。如近兩千多年以來。人們都相信亞里士多德的“圣言”，認為重的物體比輕的物體下落得快。伽利略在做單擺實驗時發(fā)現(xiàn)，擺線上系輕重不同的石塊，從最高點到最低點所用的時間都相同，因此提出了質(zhì)疑。后經(jīng)反復(fù)實驗和研究，推翻了亞里士多德的觀點，并建立了科學(xué)的落體定律。又如，關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的假說，開始湯姆生提出了“棗糕”模型．后來盧瑟福做了著名的α粒子散射實驗，發(fā)現(xiàn)湯姆生的“棗糕”模型和α粒子散射實驗事實相矛盾，于是產(chǎn)生了質(zhì)疑并提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說。

2、改變條件引發(fā)質(zhì)疑物理規(guī)律都有一定的適用范圍，在教學(xué)過程中可以引導(dǎo)學(xué)生改變條件，想一想在不同條件下的表達形式；另外，同一物理問題處理起來往往有多種方法，有時改變條件進行思考，能獲得最佳的求解方法。如在復(fù)習(xí)單擺周期公式時．有意地啟發(fā)學(xué)生改變單擺擺動條件，結(jié)果學(xué)生提出了從靜止到運動；從天上到地下深井；從單一引力場到幾種引力場并存等各種情況的單擺；于是很自然地引發(fā)了單擺周期公式的適用條件是什么?如何寫出上述條件下單擺周期表達式的種種疑問。

3、轉(zhuǎn)換角度產(chǎn)生質(zhì)疑許多物理規(guī)律，從某一角度看學(xué)生理解了，但換一個角度卻又糊涂了。物理問題是復(fù)雜多變的，要運用不變的規(guī)律去解決千變?nèi)f化的物理問題，采用重復(fù)訓(xùn)練的題海戰(zhàn)術(shù)效率是很低的，必須善于對同一物理問題從不同的角度進行分析，這不僅可以提高運用知識的效率，培養(yǎng)學(xué)生的批判思維能力，而且還可以發(fā)現(xiàn)疑點、激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索精神。如對于勻變速問題的處理，既可用計算法，又可以用圖像法；而計算法又可以用運動學(xué)和動力學(xué)方法來處理，也可以用動量定理和動能定理來處理。從問題的不同角度切人就可得到不同的解法。所以一題多解、等效變換等就是通過轉(zhuǎn)換角度質(zhì)疑經(jīng)反復(fù)探索，而獲得解決物理問題的正確方法。

三、引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑的途徑

施教之法，重在引導(dǎo)，教師要善于利用各種途徑，強化問題意識，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑解惑。在備課和教學(xué)過程中，教師要隨時進行“心理位置”互換，設(shè)想處在學(xué)生的地位，能提出哪些問題。

1、發(fā)揮教師示范質(zhì)疑其實學(xué)生不會提問題。源于教師不善于提問題。因此必須以老師的設(shè)問、發(fā)問作示范，采用問題當引子，讓學(xué)生帶著問題學(xué)，隨著問題深入學(xué)習(xí)．充分釋放疑點的能力價值。

如，在向心力一節(jié)的教學(xué)中，雖然學(xué)生對勻速圓周運動并不生疏。但深入了解該運動的學(xué)生卻很少，為此，可以綜合教材中學(xué)生在學(xué)習(xí)時會遇到的疑難問題，運用問題與實驗相結(jié)合的方式，利用與本節(jié)有關(guān)的“閱讀材料”加以說明，層層設(shè)問遞進，使之成為發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)過程。課堂討論的問題有：物體做勻速圓周運動的條件是什么?向心力的大小跟哪些因素有關(guān)?由a=v²/R可知，向心加速度α和半徑R成反比，由a=Rw²可得，α與R成正比，這豈不相互矛盾嗎?

教師的示范質(zhì)疑，要抓住學(xué)生難以接受的內(nèi)容；抓住易于混淆的內(nèi)容；抓住學(xué)生中共性問題的內(nèi)容，并重視物理過程的分析，注重介紹物理問題的研究方法。只有這樣，才能給學(xué)生以啟發(fā)。

2、運用實驗引導(dǎo)質(zhì)疑實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)。實驗的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生在動字上見物理，做到動中有思、思中有動、動思結(jié)合，充分利用實驗現(xiàn)象的變化過程來引導(dǎo)學(xué)生思考。這樣即可達到深化、物化物理知識的作用。又能培養(yǎng)學(xué)生利用實驗來研究、解決物理問題的能力。

如教材中的演示薄膜干涉的小實驗。介紹在燈芯上撒一些食鹽，點燃酒精燈，把布滿一層肥皂膜的金屬絲框直立放在酒精燈前，從肥皂膜上看到火焰像有一些水平的明暗相同的條紋。筆者根據(jù)書中要求，作了課堂演示，始終觀察不到明暗相間的條紋。于是，向?qū)W生發(fā)問，為什么觀察不到此現(xiàn)象?怎樣做才能獲得成功?在課堂分析討論、辨析爭論的基礎(chǔ)上，采用把肥皂液升溫，當溫度升高到38℃時做實驗，現(xiàn)象出現(xiàn)了，48℃左右時，明暗條紋最為明顯，達到62℃時，條紋又消失了；同時。用肥皂粉配置的溶液作演示，在室溫下就能觀察到明顯的明暗相同的條紋。

測定勻變速直線運動加速度的實驗，教材要求起點的選擇不是第一點．而是“舍掉開頭一些較密集的點子，在后邊便于測量的地方找一個開始點。”紙帶的這種處理，僅僅是開頭點子較密集，不便測量，或是有其它方面的原因。從認識過程看，學(xué)生認識物理問題與科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律是頗為相似的，要認識的知識對他們來說都是未知的，都必須運用已知的知識去探索未知。而實驗?zāi)芰艚o學(xué)生思考的空間，激活了他們的探索精神。

，3、用相反的結(jié)論啟發(fā)質(zhì)疑根據(jù)心理學(xué)知識．知覺具有恒常性。在知覺中由于人們已有知識和經(jīng)驗的參與，使知覺往往不隨條件變化而變化，表現(xiàn)為相對穩(wěn)定性。當解決某個問題時，常會用解決類似問題的思維模式，造成思維定勢帶來的消極影響。教學(xué)中通過引出悖論，使學(xué)生處于思維矛盾的結(jié)論，它們的推導(dǎo)似乎邏輯嚴密、論據(jù)充足、原則合理但結(jié)論又互不相容，在比較中必然會出現(xiàn)疑問，從而產(chǎn)生解決矛盾的求知動力。

例如：汽車在平直公路上行駛。若汽車所受阻力不變，當牽引力增大時，根據(jù)牛頓第二定律，加速度增大，速度也不斷增大：但有人提出相反的觀點。因發(fā)動機的功率一定，根據(jù)功率公式P=Fv推斷，當牽引力增大時，-速度應(yīng)當減小。你認為哪一種分析正確?又如對拔河比賽，有的學(xué)生認為：勝利一方對繩子拉力比失敗一方要大；可是根據(jù)牛頓第三定律分析，在不計繩子質(zhì)量的情況下，雙方對繩子拉力大小是相等的。該如何解釋上述矛盾。

教學(xué)中教師有意地導(dǎo)致悖論。能極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。在討論中，通過說理和辨析的結(jié)合，正確和錯誤的交鋒，不僅能消除錯誤概念，鞏固所學(xué)知識：而且，還能促進學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。

學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識不是簡單的知識貯存，而是一個活躍的思維過程。在從不會到會、不理解到理解的過程中，常常需要經(jīng)過討論、爭論和辨析，用事實和數(shù)據(jù)來澄清錯誤概念，從而掌握正確的物理規(guī)律。因此，如何培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力是物理教學(xué)的一個重要的研究課題。