物理教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑與探究

● 王月云

物理教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑與探究

● 王月云

提出問題是一種創(chuàng)造，是思維活躍的表現(xiàn)，是獨(dú)立思考的開始。學(xué)習(xí)物理的首要環(huán)節(jié)就是提出問題。因此，當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被誘發(fā)出來時(shí)，教師只有通過精心“設(shè)疑”，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、探究，才能激活學(xué)生思維，讓課堂充滿創(chuàng)新活力。

一、教師精心“設(shè)疑”，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑

施教之功，貴在引導(dǎo)。如何引導(dǎo)?南宋哲學(xué)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(jìn)”。因此，物理教學(xué)要善于將教學(xué)內(nèi)容問題化，以學(xué)生為中心，以問題為主線，圍繞教學(xué)目標(biāo)，按照設(shè)疑、激疑、質(zhì)疑、解疑這一線索精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，一步一步地引導(dǎo)學(xué)生思考，由表及里，由淺入深地到達(dá)未知的彼岸。例如，在講授《熱力學(xué)第一定律》時(shí)，我們可以不按教材的順序授課，而是對教材進(jìn)行重新整合，按照“情景激疑—提出問題—解決問題”進(jìn)行教學(xué)，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

（一）情景激疑

請舉例說明，一個(gè)物體，如果它跟外界不發(fā)生熱交換，那么外界對它做功與物體對外做功，會(huì)引起物體內(nèi)能怎樣的變化?一個(gè)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(huì)引起物體內(nèi)能怎樣的變化?如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過程，△U的變化應(yīng)如何確定?根據(jù)已有的知識(shí)儲(chǔ)備，自主完成下列問題。

問題一：一個(gè)系統(tǒng)，如果外界既沒有對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)也沒有對外界做功，那么：

①如果系統(tǒng)吸收熱量85J，它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?

②如果系統(tǒng)放出熱量85J，它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?

問題二：一個(gè)系統(tǒng)，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(tǒng)做的功為135J，則它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?

②如果系統(tǒng)對外界做的功為135J，則它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?

問題三：一個(gè)系統(tǒng)，如果外界對它做的功是135J，

①如果系統(tǒng)同時(shí)放出熱量85J，它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?

②如果系統(tǒng)同時(shí)吸收熱量85J，它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?

（二）提出問題

根據(jù)問題三，你還能提出哪些問題?試著解答你提出的問題。

學(xué)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(gè)系統(tǒng)，如果它對外界做功是135J，同時(shí)放出熱量85J，它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?

問題2：一個(gè)系統(tǒng)，如果它對外界做功是135J，同時(shí)吸收熱量85J，它的內(nèi)能如何變化?變化了多少？

（三）解決問題

分析上述三個(gè)問題以及你提出的問題及解答，你從中發(fā)現(xiàn)了什么?

學(xué)生情緒高漲，自行設(shè)計(jì)了以下表格(表格1)，對上述三個(gè)問題以及自己提出的問題及解答進(jìn)行了對比分析，得出了“我”的熱力學(xué)第一定律：如果系統(tǒng)在跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過程中，內(nèi)能的變化△U與熱量Q及做的功W之間的關(guān)系是△U=Q+W，進(jìn)一步思考發(fā)現(xiàn)了△U、Q、W幾個(gè)量取正、負(fù)的意義（見表格2），在此基礎(chǔ)上，把“我”的熱力學(xué)第一定律與課本上的語言表述進(jìn)行對比，修正完善形成了“課本上的”熱力學(xué)第一定律，完成了知識(shí)的形成過程。

表格1 內(nèi)能的變化△U與熱量Q及做的功W之間的關(guān)系

二、引導(dǎo)學(xué)生從質(zhì)疑走向探究

新課程提出了三維教學(xué)目標(biāo)，注重探究式的學(xué)習(xí)方式。從理論上說，這兩者在本質(zhì)上是統(tǒng)一的，任何目標(biāo)和它的實(shí)現(xiàn)方式都是不可分離的。很難設(shè)想單純傳授知識(shí)型的教學(xué)方式能發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。因此，探究式教學(xué)是實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)的必然要求。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從質(zhì)疑走向探究，通過探究活動(dòng)獲得親身體驗(yàn)，逐步形成善于質(zhì)疑、樂于探究的積極態(tài)度，激發(fā)起探索、創(chuàng)新的欲望，使智力從“常態(tài)”躍遷到“激發(fā)態(tài)”，由此迸發(fā)出創(chuàng)造性的思維火花。

探究式教學(xué)包括理論探究和實(shí)驗(yàn)探究。在實(shí)驗(yàn)探究中，教師除了要預(yù)設(shè)好教學(xué)流程外，還應(yīng)做到：給學(xué)生操作時(shí)間，給學(xué)生思考時(shí)間，給學(xué)生發(fā)問時(shí)間，給學(xué)生批判時(shí)間。總之，凡是學(xué)生能夠自己做的，應(yīng)該讓他們自己做，凡是學(xué)生能夠自己想的，應(yīng)該讓他們自己去想。

例如，在講授《電阻定律》時(shí)，筆者就是按照“提出問題——設(shè)計(jì)方案——實(shí)驗(yàn)探究——交流結(jié)果——總結(jié)規(guī)律”這一教學(xué)流程設(shè)計(jì)探究活動(dòng)的，每一環(huán)節(jié)都進(jìn)行適度而巧妙的啟發(fā)和調(diào)控，整個(gè)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(xué)生的智慧。

（一）提出問題

師：本節(jié)課的核心問題就是解決導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積、材料有怎樣的定量關(guān)系。如果用實(shí)驗(yàn)來探究電阻與這幾個(gè)因素的定量關(guān)系，該用什么方法來研究?

生：控制變量法。

引導(dǎo)學(xué)生具體的說明控制變量的思路，然后總結(jié)得出，實(shí)驗(yàn)需要測R、L、S這三個(gè)量。

師：應(yīng)該采用什么方法來測R、L、S這三個(gè)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(shè)計(jì)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(shù)關(guān)系來解決這個(gè)問題呢?

引導(dǎo)學(xué)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(dú)立設(shè)計(jì)“探究電阻R與長度L之間的關(guān)系”、“探究電阻R與橫截面積S間的關(guān)系”、“探究電阻R與材料的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)方案。

引導(dǎo)學(xué)生借助以下問題的思考與探究，完成上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，然后小組交流實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行智慧碰撞。

①應(yīng)選擇哪幾根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?

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(yīng)如何連接電路?

③應(yīng)記錄哪些數(shù)據(jù)?請?jiān)O(shè)計(jì)自己的數(shù)據(jù)記錄表。

④分析數(shù)據(jù)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(guān)系。

（三）實(shí)驗(yàn)探究

根據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案，進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)操作，教師巡回指導(dǎo)。

（四）結(jié)果交流

各組將測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，并討論由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)論。

（五）總結(jié)規(guī)律

總結(jié)實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論——在誤差范圍內(nèi)，導(dǎo)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(guān)系。

師：這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否經(jīng)得起理論的推敲呢?能否從理論上對這一結(jié)果加以說明?

引導(dǎo)學(xué)生深入理論探究，交流展示，教師點(diǎn)評(píng)，同時(shí)出示兩根長度相同的導(dǎo)體，先將兩根首尾順次連接，引導(dǎo)學(xué)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(xué)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(jié)論。

最后，總結(jié)得出，上述實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xué)生自己組織語言，建立電阻定律。

當(dāng)然，在探究教學(xué)過程中，教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)主導(dǎo)與主體的有機(jī)結(jié)合，并把好四個(gè)度：一是“設(shè)境要設(shè)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(xué)生的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計(jì)，使呈現(xiàn)出的問題情境和矛盾事件能真正激起學(xué)生探究的興趣。二是“啟發(fā)要啟得巧”。所謂“巧”，就是要求教師能運(yùn)用恰當(dāng)?shù)难哉Z和態(tài)勢，恰到好處地進(jìn)行啟發(fā)。既要啟而有法，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和興趣，又要開而弗達(dá)，不直接提供現(xiàn)成的結(jié)論或解決問題的方法。三是“導(dǎo)撥要有法”。所謂“法”，就是要求教師把握時(shí)機(jī)。什么時(shí)候該導(dǎo)，什么時(shí)候不該導(dǎo)，什么學(xué)生該用什么導(dǎo)法等等，都要精心設(shè)計(jì)。四是“調(diào)控要控得穩(wěn)”。所謂“穩(wěn)”，一是調(diào)控好學(xué)生的探索方向；二是調(diào)控好學(xué)生的探索進(jìn)程。既要使每個(gè)學(xué)生在課堂上有所得，又要提高單位時(shí)間的效率。

王月云/山東省諸城市第一中學(xué)

（責(zé)任編輯：劉 明）