習題教學中培養學生問題意識的幾點做法

黃天星

問題意識是指思維的問題性心理。學生的問題意識主要是指在學習中會遇到一些不明白的問題或者是現象，產生疑問、探求的心理狀態，是對學習中的問題進行質疑、思考、探討、反思的心理品質。

愛因斯坦有一句名言：“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要。”亞里士多德曾說：“一切真正有所作為的人，都是具有強烈問題意識的人。”

習題教學本應該是培養學生問題意識的主陣地，事實是怎樣的呢？“老師滔滔不絕，學生昏昏欲睡”，課堂上只剩下老師的聲音，學生更多的是“被問”，而不是“提問”，更多的是“求同”，而不是“存異”。美籍華裔物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者李政道指出：“我們的教師是在教學生做學答，而不是做學問。”那么，怎樣在習題教學中培養學生的問題意識呢？這是值得一線教師思考的問題。對此，我做了以下嘗試。

一、利用變式訓練培養問題意識

所謂“變式”，是指老師有目的、有計劃、有意識地給出一個題干，讓學生討論、交流，思考如何對命題進行合理的轉變或轉化，以期達到舉一反三、觸類旁通的目的。

通常，習題變式可以從改變條件、改變設問、改變物理模型三個方面進行。

例題1：如圖1所示，設帶電粒子質量為m，電量為q（q>0），以速度v垂直電場線方向沿兩極板中心線射入勻強電場。已知兩極板電勢差為u，板長為L，兩板間距離為d（不計重力）。

圖1

以上是典型的帶電粒子在電場中運動的基本題干，根據題干所給條件就可以編寫很多設問，例如：

1.帶電粒子在電場中的加速度是多少？

2.帶電粒子在電場中運動的水平位移是多少？

3.帶電粒子在電場中運動的時間是多少？

4.帶電粒子出電場時的側移是多少？

5.帶電粒子出電場時的速度是多少？

學生編寫設問可以訓練邏輯思維能力、歸納總結能力，對題干的準確閱讀和理解，并能明白各個已知物理量之間的關系及適用的物理規律，從而學會提出問題。

本題在“條件”上也可以做適當的補充和修改，例如：

1.如果是負電荷，則粒子如何偏轉？

2.如果帶電粒子恰好出電場，側移距離是多少？

3.如果帶電粒子不能出電場，則粒子經過多長時間打在極板上？

學生練習編寫、修改、補充條件可以訓練審題、讀題能力，特別是：①對特殊字、句、條件的理解和隱含條件的挖掘能力，如“剛好”“這個實驗說明了”“靜止”“勻速圓周運動”“光滑平面”“不損失機械能”等;②對無關條件（干擾因素）的排除能力，如要用正對面積的題給出物體面積（它們不一定相等），計算靜摩擦力的題給出動摩擦系數μ等;③對多解條件的審理能力，如矢量方向引起的多解、周期性導致的多解等。

在“模型”上可以進行以下變換或遷移：

1.如果帶電粒子從靜止開始經過一電壓為u的加速電場加速后再進入偏轉電場，則帶電粒子離開電場時的速度、側移、偏轉角各是多少？

2.若有一個熒光屏與偏轉電場水平距離為s，則帶電粒子打在熒光屏上的亮點與屏中心間的距離是多少？

習題變式使一題多用、多題重組，給人新鮮、生動的感覺，能喚起學生的好奇心和探求欲，雖然變換了問題的條件、結論或形式，但不改變問題的本質。學生從“變”中發現“不變”的本質，從“不變”中探究“變”的規律，全方位、多角度、多渠道地思考問題，多探討、多爭論，在無窮的變化中領略物理的魅力，有效訓練學生的思維創造性，培養學生的問題意識和創新意識。

二、利用錯誤結論培養問題意識

“結論法”曾一度成為大家學習物理的“捷徑”，但在學習中也產生一些似是而非，真真假假的結論，許多老師和學生又因為受其害而避之，其實這些錯誤結論是不可多得的“問題素材”，在培養學生的問題意識中收到意想不到的效果。例如，在“瞬間加速度”的教學中就常有“彈簧的彈力瞬間不會突變”這一悖論。

首先，我先給出題目：

例題2：如圖2，質量均為m的物體用一根輕彈簧AB連接，并用細繩OA懸掛在天花板上，若用火將細繩燒斷，則在繩剛斷的這一瞬間，物體的加速度是（ ? ?）

圖2

A.a=0 ? ?B.a=g/2 ? ?C.a=g ? ?D.a=2g

然后讓學生思考解答，并有意識地提醒大家用“結論法”，目的是先讓學生掉入“陷阱”。結果，大多數學生選了A。我追問了理由，學生的回答是：當燒斷繩子這一瞬間，因為“彈力在瞬間不可突變”，物體所受合力依然為零，則瞬間加速度自然也為零。

緊接著，我告訴大家正確答案是C。瞬間安靜后就是一陣嘩然，顯然，學生已經產生“疑問”，我順勢拋出：“這是為什么呢？”學生開始交流、討論、爭辯。

最后，我做出如下解釋：在高中階段，輕彈簧就是指質量為零的彈簧，是理想化的模型。當輕彈簧的兩端都固定有質量不為零的物體時，是處于“受約束”狀態，彈簧的彈力不會突。當輕彈簧的兩端或其中一端不再固定時，處于“解除約束”狀態，彈簧的彈力就會發生突變。

例題2中，起初，彈簧兩端都受約束，在繩子被燒斷瞬間，彈簧的A端解除了約束，彈力瞬間變為零，物體只受重力作用，所以瞬間加速度a=g，方向是豎直向下。

三、利用知識拓展培養問題意識

受種種因素的影響，高中物理教材中有一些內容是“欲言又止”，沒有解釋到位。這部分內容往往攪亂學生的思維，學生因為不知道“是什么問題”，當然沒辦法“提出問題”，更不可能“解決問題”，“問題意識”自然就沒了。這是一個很尷尬的問題，當然這是一線物理教師在教學中必須注意的問題。我認為，適當地拓展和補充是有必要的，畢竟完整的知識體系對培養學生的問題意識是十分重要的。

例如，關于“感應電流”，在高中物理教材中，并沒有感生和動生之說，只是籠統地稱之為感應電流。對感應電流產生的條件就只學習“磁通量發生變化”這一種情況，大多數學生都會產生“只有磁通量發生變化才會產生感應電流”的錯誤認識。

對此，我用下面一道題拓展和釋疑。

例題3：如圖3所示，一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵，產生一個輻射狀的磁場，磁場水平向外。磁極狹縫間某點的磁感應強度與該點到圓柱形磁極中心軸的距離成反比。圓形單匝線圈從某高度無初速釋放，線圈平面始終水平且保持與圓柱形磁極共軸。線圈被釋放后（ ? ?）

圖3

A.線圈中沒有感應電流，線圈做自由落體運動

B.在俯視圖中，線圈中感應電流沿逆時針方向

C.線圈半徑越大，線圈的最大速度就越小

D.線圈半徑越大，線圈的最大速度就越大

首先，大家進行交流與討論，然后一起畫出這個裝置的縱截面圖（如圖4）。再引導學生畫出這個輻射狀磁場的磁感線分布示意圖（如圖5）。

圖4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖5

從圖4、圖5可以看出，線圈在下落過程中，磁感線始終與線圈平行，磁通量沒有變化。那線圈中有沒有感應電流呢？

繼續引導學生思考：線圈在下落過程中，有沒有切割磁感線？切割會不會產生感應電流？大家再一次進行交流、討論、爭辯，大家眾口不一，各執己見。

至此，學生的思維和問題意識都被激活，發揮得淋漓盡致。

接著，我再適時補充感生電流與動生電流的知識，得出“閉合線圈中的磁通量發生變化時，產生感生電流;做切割磁感線運動時，產生動生電流”。

以上是我在習題教學中培養學生問題意識時常用的做法。美國現代心理學家布魯姆說：“最精湛的教學藝術，遵循的最高準則就是讓學生提問題，讓學生學會提問。”只要我們用心，就能找到許許多多培養問題意識的途徑和方法，學生的奇思異想、獨立見解就會層出不窮，學生就能變“怕問”為“敢問”，并向“會問”、“善問”和“樂問”發展。