物理教學中如何引導學生質疑與探究

● 王月云

物理教學中如何引導學生質疑與探究

● 王月云

提出問題是一種創造，是思維活躍的表現，是獨立思考的開始。學習物理的首要環節就是提出問題。因此，當學生的學習興趣被誘發出來時，教師只有通過精心“設疑”，引導學生質疑、探究，才能激活學生思維，讓課堂充滿創新活力。

一、教師精心“設疑”，引導學生質疑

施教之功，貴在引導。如何引導?南宋哲學家朱熹說過，“讀書無疑者，須教有疑，有疑者卻要無疑，到這里方是長進”。因此，物理教學要善于將教學內容問題化，以學生為中心，以問題為主線，圍繞教學目標，按照設疑、激疑、質疑、解疑這一線索精心設計教學活動，一步一步地引導學生思考，由表及里，由淺入深地到達未知的彼岸。例如，在講授《熱力學第一定律》時，我們可以不按教材的順序授課，而是對教材進行重新整合，按照“情景激疑—提出問題—解決問題”進行教學，從而達到良好的教學效果。

（一）情景激疑

請舉例說明，一個物體，如果它跟外界不發生熱交換，那么外界對它做功與物體對外做功，會引起物體內能怎樣的變化?一個物體，如果外界與物體之間沒有做功，那么物體吸熱與放熱會引起物體內能怎樣的變化?如果物體跟外界同時發生做功和熱傳遞的過程，△U的變化應如何確定?根據已有的知識儲備，自主完成下列問題。

問題一：一個系統，如果外界既沒有對系統做功，系統也沒有對外界做功，那么：

①如果系統吸收熱量85J，它的內能如何變化?變化了多少?

②如果系統放出熱量85J，它的內能如何變化?變化了多少?

問題二：一個系統，它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量，那么：

①如果外界對系統做的功為135J，則它的內能如何變化?變化了多少?

②如果系統對外界做的功為135J，則它的內能如何變化?變化了多少?

問題三：一個系統，如果外界對它做的功是135J，

①如果系統同時放出熱量85J，它的內能如何變化?變化了多少?

②如果系統同時吸收熱量85J，它的內能如何變化?變化了多少?

（二）提出問題

根據問題三，你還能提出哪些問題?試著解答你提出的問題。

學生很興奮，思維很活躍，都在嘗試著提出并解答屬于自己的問題。

問題l：一個系統，如果它對外界做功是135J，同時放出熱量85J，它的內能如何變化?變化了多少?

問題2：一個系統，如果它對外界做功是135J，同時吸收熱量85J，它的內能如何變化?變化了多少？

（三）解決問題

分析上述三個問題以及你提出的問題及解答，你從中發現了什么?

學生情緒高漲，自行設計了以下表格(表格1)，對上述三個問題以及自己提出的問題及解答進行了對比分析，得出了“我”的熱力學第一定律：如果系統在跟外界同時發生做功和熱傳遞的過程中，內能的變化△U與熱量Q及做的功W之間的關系是△U=Q+W，進一步思考發現了△U、Q、W幾個量取正、負的意義（見表格2），在此基礎上，把“我”的熱力學第一定律與課本上的語言表述進行對比，修正完善形成了“課本上的”熱力學第一定律，完成了知識的形成過程。

表格1 內能的變化△U與熱量Q及做的功W之間的關系

二、引導學生從質疑走向探究

新課程提出了三維教學目標，注重探究式的學習方式。從理論上說，這兩者在本質上是統一的，任何目標和它的實現方式都是不可分離的。很難設想單純傳授知識型的教學方式能發展學生的科學探究能力。因此，探究式教學是實現三維目標的必然要求。教師應該引導學生從質疑走向探究，通過探究活動獲得親身體驗，逐步形成善于質疑、樂于探究的積極態度，激發起探索、創新的欲望，使智力從“常態”躍遷到“激發態”，由此迸發出創造性的思維火花。

探究式教學包括理論探究和實驗探究。在實驗探究中，教師除了要預設好教學流程外，還應做到：給學生操作時間，給學生思考時間，給學生發問時間，給學生批判時間。總之，凡是學生能夠自己做的，應該讓他們自己做，凡是學生能夠自己想的，應該讓他們自己去想。

例如，在講授《電阻定律》時，筆者就是按照“提出問題——設計方案——實驗探究——交流結果——總結規律”這一教學流程設計探究活動的，每一環節都進行適度而巧妙的啟發和調控，整個課堂充滿著生命活力，閃爍著智慧之光，用自己的智慧開啟了學生的智慧。

（一）提出問題

師：本節課的核心問題就是解決導體的電阻與長度、橫截面積、材料有怎樣的定量關系。如果用實驗來探究電阻與這幾個因素的定量關系，該用什么方法來研究?

生：控制變量法。

引導學生具體的說明控制變量的思路，然后總結得出，實驗需要測R、L、S這三個量。

師：應該采用什么方法來測R、L、S這三個量?

生：伏安法測電阻R，纏繞法測直徑D（算出橫截面積S），用刻度尺測長度L。

（二）設計方案

師：以上方法在理論上是可行的，但是并不是最簡單的方法，能否不測這些量，而是利用變量的倍數關系來解決這個問題呢?

引導學生得出，通過長度和橫截面積的兩倍變化來看電壓的比值，從而確定電路。

師：請你分別獨立設計“探究電阻R與長度L之間的關系”、“探究電阻R與橫截面積S間的關系”、“探究電阻R與材料的關系”的實驗方案。

引導學生借助以下問題的思考與探究，完成上述三個實驗方案的設計，然后小組交流實驗方案，進行智慧碰撞。

①應選擇哪幾根電阻絲進行實驗?

A．L=0．5m 鐵線 B．L=0．5m 鐵鉻線

C．L=0．5m 鎳鉻線 D．L=Im 鎳鉻線

E．S=0．16mm2錳銅線 F．S=0．08mm2錳銅線

②應如何連接電路?

③應記錄哪些數據?請設計自己的數據記錄表。

④分析數據可得：電阻R與長度L、電阻R與橫截面積S、電阻與材料的關系。

（三）實驗探究

根據自己設計的方案，進行小組實驗操作，教師巡回指導。

（四）結果交流

各組將測得的實驗數據進行展示，并討論由實驗數據分析得出的結論。

（五）總結規律

總結實驗，得出結論——在誤差范圍內，導體的電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，電阻與材料有關系。

師：這一實驗結論是否經得起理論的推敲呢?能否從理論上對這一結果加以說明?

引導學生深入理論探究，交流展示，教師點評，同時出示兩根長度相同的導體，先將兩根首尾順次連接，引導學生得出長度與電阻都變成了兩倍；然后，將兩根電阻絲兩端對齊，并在一起，學生就得出了橫截面積變成了兩倍，而電阻成了二分之一的結論。

最后，總結得出，上述實驗結論是可靠的，電阻與長度成正比，與橫截面積成反比。順勢引入電阻率概念，學生自己組織語言，建立電阻定律。

當然，在探究教學過程中，教師要充分發揮主導作用，實現主導與主體的有機結合，并把好四個度：一是“設境要設得新”。所謂“新”，就是有新意，有吸引力。即要求教師在深研教材，熟悉學生的基礎上，精心設計，使呈現出的問題情境和矛盾事件能真正激起學生探究的興趣。二是“啟發要啟得巧”。所謂“巧”，就是要求教師能運用恰當的言語和態勢，恰到好處地進行啟發。既要啟而有法，激發學生的求知欲望和興趣，又要開而弗達，不直接提供現成的結論或解決問題的方法。三是“導撥要有法”。所謂“法”，就是要求教師把握時機。什么時候該導，什么時候不該導，什么學生該用什么導法等等，都要精心設計。四是“調控要控得穩”。所謂“穩”，一是調控好學生的探索方向；二是調控好學生的探索進程。既要使每個學生在課堂上有所得，又要提高單位時間的效率。

王月云/山東省諸城市第一中學

（責任編輯：劉 明）