教學內容的“問題”化設計

姜啟潮

(上海市朱家角中學 上海 201713)

一位外國教授對他的中國朋友說：“中國的學生最大的一個特點是不發問，這是中國教育應該改變的一個重點.”現代教學認為，學生在學習知識的過程中，是感悟、體驗、內化的過程，就是培養創新能力的過程.我們的基礎教育恰恰是重結論，不重過程，因此中國學生“沒有問題”，創新能力“先天不足”也就不言而喻了.所以要想改變現狀，作為一線教師，我們要勇擔此任，帶著學生走向知識，帶著問題激活課堂，利用課堂點燃智慧的火炬.其前提是備課時要把所有的教學內容分解成一個個由淺入深、由易到難的問題.課前，教師要鼓勵并指導學生在充分預習的基礎上，多角度、多側面地發現問題、提出問題.如何幫助學生發現問題、提出問題是備課的重要環節.教師還要在學生提問的基礎上，再設計一些開放的、發散的、具有挑戰性的問題，以利課堂上學生思維的充分拓展.備課就是要把教學內容活化成一系列引導學生積極探索的問題.在備課中，教學內容的“問題”化的做法很多，大致可歸納為以下幾個方面的設計思路：引發興趣、引發動腦、引發動手、引發查詢、引發討論、引發辯論、引發提問、引出課題等八個方面.

1 引發興趣

該思路是在教學設計中設法通過學生感興趣的、關注的、有所熟悉的、身邊的、與自己的生活密切相關的問題，來引發學生的求知欲和探究欲.

我認為學生喜歡一門課，如果只憑著喜歡某個老師講的課，這樣的學習興趣是短暫的、外在的.因此一個好的老師，應該讓學生真正感到物理的魅力，使學生對物理產生興趣，喜歡上物理.那么，如何激發學生學習的興趣呢？

我在講“浮力”時，以學生的生活經驗為基礎提出：“縫衣針放在水中即下沉，萬噸巨輪為何能在水面遨游呢？”“水中提物和空氣中提物，你感覺有何不同？在空氣中稱500 g棉花和500 g鐵，兩個哪一個受到的重力大？”這些問題既緊扣教學目標，又讓學生切實感受到知識就在身邊，學習即生活，生活即學習，學習與生活充滿樂趣.

通過科學史中的趣味事實設置“問題”也是一個好辦法.在講“自由落體運動”時，提問：“亞里士多德認為重的物體一定比輕的物體下落得快，你認為呢？能證明你的說法嗎？如何操作呢？”

在“左手定則”的導入課上，我創設了磁鐵能吸住通電鋁片(照例不可能吸住)！在“楞次定律”的導入課上，我創設了在鋁筒中分別放下兩個形狀、外形都一樣的球，卻發現它們下落的時間不相同.這樣兩個實驗情景，給學生以很大的沖擊力，引起了學生的認知沖突，使學生產生了困惑，并激發了學生的學習興趣.

愛因斯坦曾說過：“興趣是最好的老師”.在課堂中，當學生的興趣被激發出來，學生將飽嘗歡樂，心情舒暢，學生的積極性和主動性自然就會發揮出來.

2 引發動腦

引發動腦是指把原來直接呈現的知識，通過布置任務、提出問題使學生把被動的記憶變成為各種不同的主動的認知活動，如感知、思維、記憶、判斷、比較、區分、評價等.例如在學習有關“力”的知識時，我提出如下問題：

(1) 瞟了你一眼是力嗎？

(2) 飛行的足球受力嗎？

(3) 物體發生了形變一定受力嗎？

(4) 我用力出拳，這是力嗎？

我就日常生活中的模糊概念提出問題，很容易引發學生的思維活動，促使他們聯系自己已有經驗，尋找書上有關的闡述，以便作出判斷.

再如，在講“能的轉化和守恒定律”時我說：能量既不能產生，也不能消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉化過程中，其總量保持不變.

講完這段話后，教室里出現了一會兒的沉默，突然一位學生站起來發言：“老師，既然能量在總量上是不變的，那么當我們在使用一種能量時，只是把它變成了另一種能量，照這樣的說法，就不可能用盡地球上的能量啊！那世界上應該不會出現能源危機啊！”教室里一下子就炸開了鍋.學生們開始爭論.在討論的過程中，學生們逐漸形成了一個共識：能、能量、能源是不同的概念.能有各種表現形式，如機械能、電勢能、內能等，但能量是指各種形式的能所發揮的做功本領，是可以轉化或轉移的；而能源則是指能夠提供能量的資源，并不是所有能量都能為我們人類直接利用的，有些能源不能再生，如煤、石油等，由于儲量有限，因此總會出現用完的一天.有些能源，如太陽能提供的能源，卻是取之不盡、用之不竭的.要防止世界上出現能源危機，一方面要積極倡導節能，提高能的利用率，另一方面還要不斷開發新能源，積極利用再生能源.

這是一個很好的問題.作為教師，就應該給學生思考的時間、給學生提問的機會，鼓勵學生把自己的想法(或許對或許錯)說出來.他們的任務不是只聽老師講，記下知識點，而是培養學生敢想、敢問、敢說的習慣，在教師的指導下，學生自己提出問題，自己設計方案，自己找出答案.科學沒有權威，教學更沒有權威.

3 引發動手

該思路是指把以往由教師直接解釋、分析過程、揭示結論、告知結果的教學，通過布置任務提出問題，讓學生通過自己的主動活動(看、說、摸、演、查、想等)得出問題的解答.

在講解“力的分解”時，我課前準備了一根長繩，中間扣一個重物.我從班里選了兩名最高大強壯的男生，讓他們站到教室前面來，要求他們保持重物處于平衡狀態，問：“能不能將長繩拉直？”同學們的回答花樣百出，有說“能”、有說“不能”、有說“不知道”等等.當這兩位同學對拉時，其他同學給他們加油，甚至有的同學想自己上來試一試.結果發現拉不直.這時我又在繩子的兩邊各增加一名學生，發現還是拉不直；但是在我的引導之下，同學們發現繩子雖然沒被拉直，但是繩子的彎曲程度卻變小了.這說明，在增大拉力的情況下，繩子的夾角會變大，要想使繩子的夾角變成180°，則將需要無窮大的力作用于繩子，這是不可能的，原因有兩個：第一，繩子有一個最大承受力，當繩子上的拉力大于繩子的最大承受力時，繩子將被拉斷；第二，人施加于繩子的力是有限大小的力，不可能達到無限大，所以繩子永遠不會被拉直.通過這樣的實驗解決了學生錯誤的前概念，使學生通過問題的解決獲得了反映一定規律性的有關力的分解的知識.這一知識不僅能解釋課堂上演示的這一特例，而且能夠解釋其他許多類似的現象.

電阻的測量是高中物理電學部分的重要內容，它綜合了基本串聯、并聯電路、電學儀器使用等知識的應用.我在講解這部分內容時布置了這樣的問題：如何測定一個電阻的阻值？請同學們設計實驗電路，同時教師給出5個參考題目并且開放實驗室(備有相應器材)，學生因而興致很高，積極動手操作.

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，所以動手是必不可少的一項技能.心理研究表明，動手做，能夠促進左右大腦的協調發展，從而提高思維能力和動手能力.動手是成功的關鍵，教師應該讓學生知道，做每件事都有用.在平時的教學過程中，教師要注意言傳身教，給學生正確的做出表率.比如演示實驗時，演示的實驗內容要有連貫性，如有必要的話，先在班上解釋示范，并使做更明確和條理化.準備好要用的實驗設備，不過在完成實驗介紹和說明前，不要先拿出實驗用品，否則學生們就會自己先玩弄起來，而忽視你說的話.

4 引發查詢

該思路是指在學習中學生需要了解各種信息、事實材料，這些是認識的基礎.這樣的內容也不必都有教師一一告知、件件提供，而可以通過布置任務、提出問題，讓學生通過自己從書上、從網上、從他人那里獲得所需信息.

在上海“二期課改”基礎型高中物理實驗教材中有一道習題：利用網絡資源或圖書資料，查詢圖中某一位人物(莊子、墨子、亞里士多德、道爾頓)的主要貢獻和他關于物質結構的觀點，并與同學交流.

這是一道教材上的練習題，我特意安排學生在電子閱覽室上這一節課.在電子閱覽室里，學生兩人一組，通過互聯網資源查找其中一位人物的生平和貢獻.然后把找到的資源做成多媒體課件.有的學生在短時間里完成了兩個以上人物的資料查詢，并做了很好的多媒體課件；有的學生做的多媒體課件圖文并茂；有的學生還注明了資料的出處.有組同學的多媒體課件的主題名稱是《亞里士多德不是笨蛋》，原來他們從網上了解到亞里士多德對哲學和邏輯等方面竟有重大貢獻，改變了由于亞里士多德對物體運動原因的錯誤解釋帶來的不好影響.

有趣的是，有些組別的同學從網上得到同一個人物的一些情況還有些不同，教師積極引導學生：“網上或者其他媒體上的論點或資料，并不一定是正確的，所以嚴謹的治學態度，應該是注明出處，以便考證.可見，查閱資料也要作比較，鑒別真偽，而不是放到籃子里就是菜.”

同學們圍繞著對歷史人物的調查和交流，雖然不同組別研究的人物不盡相同，但通過小組交流不但完整地完成了書上的習題，同時實際上也把人類對物質本源的認識史有了一個比較完整的認識.

任何學習的主題都有不同的側面，要對這些不同的側面加以研究.教師通過指導，讓學生從不同側面去研究同一個主題，通過交流往往能形成一個相對完整而獨立的主題形象.

5 引發討論

該思路是指在教學中，有些教師、學生或內容引出的問題，不一定要由教師來答疑解難，有時可以把問題交給學生集體，通過思維的碰撞或集思廣益開拓思路或求得結論.

學習“液體表面張力”時，我給學生們演示了兩個實驗.

實驗1：一個透明玻璃魚缸，里面裝了大半缸水，還準備了木塊、泡沫塑料、分幣、鐵塊等.當學生的注意力都集中到講臺上后，我把準備好的物品一個個往水里放，然后問道：“你們看見了什么？能解釋這種現象嗎？”

實驗2：取出一個玻璃杯和一瓶水(為了引起學生的注意，我說：“這瓶水來自于天山，這瓶水非常神奇”.)在杯中倒滿水，小心翼翼地把一枚鋁質硬幣放在水面上.奇跡出現了，鋁質硬幣居然浮在水面上.我問道：“你們看見了什么？難道水的密度大于硬幣的密度嗎？”“當然不是，那是什么原因呢?”教師不斷地激發學生參與討論的熱情.

學生的討論很熱烈，有各種各樣的解釋，有些學生發生了爭執，但誰也說服不了誰.

這時，我將學生們分成四人一組，為他們提供了實驗器材，請他們重復剛才的實驗，仔細觀察，并記錄下液面的形狀.結果每組都成功地將硬幣浮于水面上，看到了硬幣下方的水面微微有些凹陷.大多數的小組經過觀察和討論，感覺到硬幣浮在水面上不是因為密度問題，他們猜測在泉水表面上存在一層類似于薄膜一樣的東西，是它托住了硬幣，學生對天山上的水充滿了好奇.

“用自來水能托住鋁質硬幣嗎？”這時我又問道.

大多數學生對此缺乏信心.“我們為什么不試一試呢？”我一邊建議一邊給每小組發了一瓶自來水.實驗的結果出乎大家的意料，硬幣也成功地浮在了水面上.

是不是任何液面都有類似于薄膜一樣的東西呢？液體表面的什么特性導致在液面上出現這種不是薄膜但又類似薄膜存在的現象呢？……一系列問題由學生提出來.

到了這里，源于學生之中的有價值的問題產生了，問題的指向也明確了，學生們興趣盎然，開始對這一問題進行猜測和探索.

通過巧妙的實驗，引導學生將注意力指向了液體的表面現象，引發學生思考、討論，為后一步的學習指明了方向，奠定了基礎.我認為，問題的選擇，可以由教師根據教學需要通過實驗等手段精心設計，更多的應該是教師審時度勢，抓住教學過程中學生出現的困惑和疑問，通過巧妙的教學組織和引導，使學生養成自發討論，自主探究的習慣.

6 引發辯論

該思路是指通過設置某種可能引發意見沖突和導致兩難情況的命題，引發辯論或組織辯論，使正方和反方的觀點得到充分的表達，學生的思維活躍、思路開闊、視角廣泛.

在牛頓運動定律的教學中，我嘗試讓學生將牛頓第一定律和牛頓第二定律進行比較.這一比就比出了問題.在我讓小組進行交流時，得出兩個截然不同的觀點：一種觀點是“牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例”；另一種觀點是“牛頓第二定律是牛頓第一定律的特例”.

前者的觀點：根據牛頓第二定律F合外=ma，如果物體所受的合外力為零(即F合外=0)，則就有加速度a=0，即物體的運動狀態是勻速直線運動或靜止.從數學邏輯上講“不受外力作用”顯然就是合外力為零(F合外=0)的特例.

后者的觀點：牛頓第一定律指出——物體在不受外力作用時，物體將保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止.從牛頓第一定律可以看出兩點：第一，物體在不受外力(或所受外力的合力為零)時，物體將保持勻速直線運動或靜止狀態；第二，若物體受到的外力的合力不為零，則物體將改變原來的運動狀態，即物體將產生加速度.所以牛頓第一定律比牛頓第二定律包含的內容更廣泛.

同學們在激烈地爭論著，誰也說服不了誰.出現這種解釋不清的根本原因在于錯誤地將牛頓第一定律誤解為一種理想化的動力學狀態.實際上，在牛頓第一定律揭示出力是改變物體運動狀態的原因后，人們才去進一步研究力是怎樣改變物體運動狀態的，正是這樣的思想才引導著牛頓發現牛頓第二定律，以及后來發現的萬有引力定律，這是一個包含了豐富科學思維的科學過程.因此，我們通常把牛頓第一定律說成是牛頓力學的基石，其重要地位是牛頓第二定律無法替代的.

在這樣的課堂氣氛中，學生大膽地、真實地表露著自己的心扉，把自己完全融入其中，無論是正方還是反方，目的都是為了科學的真理而辯論.這樣的活動撥動學生的心弦，高漲其情緒，活躍其智力，不僅提高了其感悟能力，更激發了其主動學習的興趣.

7 引發提問

該思路是指教師關注學生問題意識的發展，給學生流出提問的空間，鼓勵學生質疑問難，由解決了的問題生成新的問題.

在學習“同步衛星的發射和定點”時，教材中都有較為詳細的敘述.一般來說，為了降低發射的難度，同步衛星大多數選取順著地球自轉方向發射，且定位在離地高度唯一恒定的赤道平面上.這句話還沒說完，就有幾名學生舉手.

甲提出：如果增加發射衛星時的能量，是否可以實現逆地球自轉方向發射的同步衛星？

乙提出：為什么不能讓通信衛星在另一高度定位，從而消除現有同步衛星軌道上“垃圾為患”、“擁擠不堪”的現象？

……

面對學生提出的這些問題，我感覺到正是很好地開展研究性學習的好機會.在引導學生對所提問題進一步清晰化之后，我給學生們推薦了幾本資料，并組織同學們上網查閱資料.中午，我借來了有關光碟，并經過自己的編輯重組后給學生播放……在下一節物理課上，同學們分組展示了自己的研究成果：逆地球自轉發射可以形成太陽同步衛星；要實現第二高度的同步通信衛星定點必須借助其他能量，太陽帆的利用就是其中的一種設想……同步衛星的研究性學習，使同學們通過自主學習開闊了眼界，也對衛星的發射、定點等問題有了更加深刻的理解.

在課堂教學中，由于受到教學目標和教學內容的限制，物理教學中的研究性學習不可能占用學生很多的時間，要想提高學習的效果，教師要設法為學生創設有利于他們開展探究活動的外部條件.比如，給學生推薦幾本書、組織學生上網查閱資料、播放有關的資料片以及教師營造出來的探究氛圍等.

8 引出課題

探究的課題可以來自課本，也可來自身邊的物理問題.另外，挖掘學生發現的問題，通過提煉把它轉化為探究的課題，也是一種重要的來源，因為問題源于自己，學生探究的熱情更為高漲，樂于去探個究竟.所以教師要善于將學生中存在的問題，轉換成“研究課題”，使之成為學生理解問題、尋求解決問題的方法并解決問題的過程.

我在進行“伏安法測電源的電動勢和內電阻”的教學時，因電壓表、電流表內阻的影響，導致測量電路產生相應的系統誤差.在用圖像方法對其分析時，學生對其中的一個細節提出質疑，由此引發一個探究課題，并引發一系列的研究性學習活動.

用伏安法測量電源的電動勢和內電阻的實驗，其測量電路圖如圖1、2所示，對于這兩種電路的系統誤差，一般用圖像法分析.

圖1 圖2

圖3

由此引入探究課題：探究圖像Ⅰ與橫軸的交點坐標與RV、RA的關系.在第一個探究課題的基礎上，同學們相互交流，指出如果只需測量小內阻電源的電動勢，不需要用伏安法，而直接用電壓表測量即可，其系統誤差與伏安法相同，并由此引入探究課題：設計一種用伏安法測量電源電動勢和內電阻的電路，要求此電路沒有因電表連接方式引起的系統誤差.

學生研究上述兩個課題時，教師要不失時機地引導學生用實驗的方法對理論進行評估檢驗，以此判斷理論分析與實驗結果是否一致.對于作圖帶來的影響，可以引導學生分別用描點法作圖和用Excel作圖，比較兩種情況下的差異，讓學生體會到運用現代科學技術進行探究的作用，同時又培養學生嚴謹的科學態度，促進了探究水平的提高.

結束語

新一輪的課程改革，對教師的角色提出新的要求.聯合國教科文組織編寫的《學會生存——教育世界的今天和明天》一書對未來教師角色作了這樣的描述：“教師的職責現在是越來越少地傳遞知識，而是越來越多地激勵思考；除了他的正式職能之外，他將越來越成為一位顧問、一位交換意見的參加者、一位幫助發現矛盾論點而不是拿出現成真理的人.他必須集中更多的時間和精力去從事那些有效果的和有創造性的活動.”

愛因斯坦說過：“提出一個問題比解決問題更重要，因為后者僅僅是方法和實驗的過程，而提出問題則要找到問題的關鍵要害.”因此，學生在自行探索，主動求和的過程中，教師要善于寓問題于情景中，或者制造一些矛盾，從而引導學生發現問題，提出問題.通過學生從無疑到質疑，從質疑到釋疑，指導學生逐步掌握探索的方法，探索的“序”.在導入新課時，教師應先激發學生的探索欲望，讓學生通過觀察，比較和思考，提出自己心中的疑問，教師再不失機地引導學生進行分析，綜合，概括出幾個問題進行探究，引導學生在探索過程中帶著問題尋找方法，帶著問題尋找答案.在中學的教學中，要培養學生的創新能力，首先就要求他們學會獨立探索，主動求知，“教學內容的問題化”應該是現時代一種行之有效的教學方式方法.

參考文獻

1 王厥軒，陸伯鴻.中學物理教學中的研究性學習.上海：上海教育出版社，2005. 64-77