問題鏈教學類型及其價值

徐招茂

(浙江省玉環中學　浙江 臺州　317600)

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問題鏈教學類型及其價值

徐招茂

(浙江省玉環中學浙江 臺州317600)

隨著導學案教學模式的推廣，教師越來越注重問題的設計．有效的問題鏈設計可以提高導學的使用效果，也是師生精彩互動的有效呈現，達到發展學生獨立性思維和創造性思維的能力的目的．本文從問題鏈的設計教學課堂實錄來闡述問題鏈導學的潛在教學價值．

問題鏈課堂實錄探究性診斷性

所謂“問題鏈”，是指教師為了實現一定的教學目標，根據學生的已有知識或經驗，針對學生學習過程中將要產生或可能產生的困惑，將教材知識轉換成為層次鮮明、具有系統性的一連串的教學問題，是一組有中心、有序列、相對獨立而又相互關聯的問題．其核心是以教材為依據，并根據學生的認知規律精心設計問題，整個教學活動都圍繞著“問題”展開的，以問題為中心，由淺入深，步步深入，環環相扣，從問題到問題，從問題走向感悟、走向超越．

在物理教學活動和實踐開展中，問題鏈一般有以下幾種類型．

1　引入性問題鏈

引入性問題鏈，是指教師精心設計一個學生感興趣的情景方面的問題鏈，能喚起學生的注意,激發學生強烈的求知欲，能達到課內課題間平滑連接,為新課導入掃障鋪路，同時為后續教學埋下伏筆．

課堂實錄1：“力的合成”的引入部分

師：同學們，什么時候1+1=1？

生(笑)：算錯的時候……

師：我們學習了重力、彈力和摩擦力，我們是怎樣表示力的？譬如某個物體重1 N?

生：力的圖示.

師：物理學中常常要將物理規律或現象定量化，為什么有些物理量用數字加單位就能表達，譬如1 kg水，而1 N的重力要用力的圖示這種形式表示呢？

生：因為力是矢量，不僅有大小、還有方向，所以不能用數字，而是用帶方向的幾何線段來表示.

師：很好，不僅如此，標量和矢量的區別還體現在運算上．1 kg水+1 kg水=2 kg水，1 N+1 N=？是否會等于1 N，1 N+2 N=?

評析：教師采用“標量與矢量”間的區別，這一問題鏈作為引入，好處在于學生對于潛在的標量運算法則根深蒂固，進入“最近發展區”，教師提出力是矢量的這一性質，并由學生中指出矢量準確表示形式是“力的圖示”，給其他學生在思維上造成不小的沖突．然后在接下來為兩根彈簧測力計不同角度提鉤碼的實驗,及對實驗結論得出的理解，提供水到渠成的鋪墊、牽線搭橋的作用．

2　探究性問題鏈

探究性問題鏈,是指以學生自主、獨立地發現問題，培養學生的探索精神和創新能力而設計的富有思考性的問題鏈．一般，教師可以課前準備一些與課堂內容有關的資料或素材,讓學生自己閱讀或整理的過程中發現問題,由于問題是學生自己發現的,學生就要想方設法地解決問題,從而培養學生科學探究能力．

課堂實錄2：“力的合成”學生探究實驗

(器材有：2個彈簧測力計、木板、坐標紙、圖釘、橡皮筋、細繩套)

問題1.1：根據提供的器材，本實驗中如何尋找“等效作用”？

問題1.2：這個實驗要測幾個力？

問題1.3：如何記錄這幾個力的大小、方向？

問題1.4：尋找出符合分力與合力關系的等效模型,你采用了什么方法？

問題1.5：你能否設計出其他方案？步驟有哪些？需要哪些器材？

評析：從尋找“等效作用、到如何記錄這幾個力大小和方向、及到合力與分力遵循平行四邊形模型的得出，多是本節課要落實的重要環節，但是通過前4個問題的設計，學生的探究會更加明確，結論容易發現，同時學生會有很大的成就感，因為這是他們自己的獲得和發現，培養了科學探究的精神．當然，教師在問題鏈設計的層次性上，增加問題1.5，目的使不同層次學生會有不同的思考，學生會得出很多方案，有變水平拉為豎直拉(如圖1)，有變兩根彈簧測力計為一根彈簧測力計，有變彈簧測力計為鉤碼等．

圖1

再如探究“伽利略對自由落體運動的研究”，因學生剛學習自由落體的運動規律，而且該模型在勻變速直線之后，學習已不在是困難，但對科學認識、科學思維簡潔之美的教學，及伽利略在科學探究過程中采用的精深而高超的方法，是學生很難直接領悟的．因此設計此問題鏈目的，是引導學生“探究”伽利略當年是如何“探究”自由落體，筆者稱之為探究之探究．

課堂實錄3：“伽利略對自由落體運動的研究”探究之探究

問題2.1：伽利略研究落體運動首先應解決什么問題？用什么量來描述物體的“運動性質”？

問題2.2：伽利略做了怎樣的猜想？猜想的依據是什么？

問題2.3：速度變化怎樣才算是“均勻”

問題2.4：伽利略在研究速度隨時間取證中，遇到哪些困難？他是怎樣解決困難的？

問題2.5：不同質量的小球沿相同傾角的斜面下滑，他是想探究什么？獲得了什么結論？

問題2.6：伽利略對此實驗是如何進行外推的？他的依據是什么？你從中感受到了什么？

問題2.7：伽利略在外推過程中是如何進行抽象成理想的物理過程模型的？

評析：此問題鏈的設計流程是，讓學生在課前閱讀、課中獨立、自主和小組合作討論為前提，首先解決的第一個部分是建立運動性質的概念，諸如平均速度、瞬時速度和加速度，然后在猜想的過程中伽利略堅信自然界是簡潔、美麗的依據，作出了速度應該是均勻變化的猜想；探究的第二個部分在于速度的均勻是對“時間”還是對“位移”，“非此即彼”的選擇，他還是堅信背后規律的簡潔性，通過推導選擇前者；探究的第三個部分是在選擇過程中，伽利略借用了強大的數學推理，及小心的實驗驗證，最后進行合理外推，才成功完成了對自由落體運動的研究．通過這樣的設計，讓學生體會到人類對自然界的探究思想和方法的魅力．

3　診斷性問題鏈

診斷性問題鏈，是指教師在課堂上針對學生容易錯誤的知識點,精心設計一系列有針對性的問題鏈．目的主要是讓學生犯錯誤,然后教師根據學生錯誤，進行教學會診,使學生在出錯、指錯、糾錯過程中獲得真知和技能，這是診斷性問題鏈設計的核心所在．

課堂實錄4：“動能定理”習題課

問題3.1：如圖2，物體m以某速度在粗糙內外軌AB間做圓周運動，已知小球在最低點時對外軌B的壓力是7mg，到最高點C對內軌A的壓力為

0.75mg,已知軌道半徑為r，求上升過程摩擦力對小球所做的功.

圖2

問題3.2：如果題中把“對內軌A的壓力”改為“對外軌道C的壓力”.

問題3.3：如果只有外軌道B，小球恰好通過能到最高點，其他條件不變，求上升過程中摩擦力對小球所做的功.

問題3.4：在問題3.3中，小球滾回到O點，那么在小球上升過程中和下降過程中，克服摩擦力做功是否相同？如不同，哪個過程大？請說明理由.

問題3.5：如果只有外軌道B，且光滑，小球起始從C沿著圓軌下降到O的過程中， (沒有其他條件)小球的v2隨下落高度h的變化圖像可能是

圖3

評析：在高三一輪動能定理復習課中，根據學生知識起點，設計問題3.1，主要診斷學生對牛頓第三定律、向心力、動能定理、摩擦力做功及克服摩擦力做功的處理掌握情況；問題3.2主要診斷學生審題能力及研究對象的確立問題；問題3.3主要診斷恰好通過最高點的臨界情況受力與運動關系間的可能情況分析；問題3.4主要診斷部分好學生利用微元分析突破變力做功問題；問題3.5診斷函數方法結合圖像進行推理解答的能力．

4　遞進式問題鏈

遞進式問題鏈，是指教師根據客觀事物之間的必然聯系將相關的知識點、特別是知識的重、難點內容，精心設計問題情境，環環緊扣，逐漸深入．教師設計問題鏈時，問題跨度不能太大，否則學生會無所適從，問題不能設計太細，太細將缺乏內容的系統性，不利于培養學生的整體性．

課堂實錄5：“電磁感應規律”習題課

在研究性活動中，小徐同學設計了一種會“發光”裝置，如圖4所示,自行車后輪由半徑r1=4.0×10-2m的內圈、半徑r2=0.30 m的外圈組成．內、外圈之間還有距離均勻的4根金屬條支撐，每根金屬條的直接串聯小燈泡．同時，小徐同學在支架上裝有磁鐵，可近似看成B=0.1 T，方向垂直紙面向外的扇形勻強磁場，已知該磁場對應的張角θ=30°.后輪轉動的角速度ω=6 rad/s.

圖4

問題4.1：當金屬條ab進入磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；

問題4.2：當金屬條ab進入磁場時，請畫出等效電路圖；

問題4.3：從金屬條ab進入磁場開始記時，內圈與外圈之間電勢差Uab隨時間t變化圖像(要求畫出一個周期圖像)；

問題4.4：若選擇的是“1.5 V，0.4 A”的小燈泡，該“發光”裝置能否正常工作？

問題4.5：如小燈泡不能發光，你能否優化設計方案解決？并給出你對自己方案細節，可行性進行評價？

評析：本題的前4個問題就體現了一定的層次性，相互遞進的作用．問題4.1考查學生掌握安培右手定則、轉動切割；問題4.2和問題4.3考查電路連接、閉合電路、畫圖分析能力； 問題4.4在前幾個問題基礎上的遞進，進行綜合計算分析；問題4.5比較開放，能力要求高，涉及到根據表達式、綜合分析、實際性評價，最后的實際性評價問題，由開放回歸聚焦，落在表達式磁感應度B，后輪外圈半徑r2，角速度ω和張角θ等4個物理量的實際可行性分析判斷上．

5　總結式問題鏈

總結性問題鏈，是指教師將一節課零碎的知識點串成一串,或將一個章節的知識點形成一個系統化、結構化的指點網絡結構．因為教材內容是死的，而教學是活的，教學的內容不是將死內容強行搬到學生身上，而是將教材內容創設成問題情境，用問題鏈成能力主線，進行串聯．

課堂實錄7：“單擺”新課教學

問題5.1:單擺的理想化模型是什么?

問題5.2:單擺的回復力是什么力或者是什么力的分力?

問題5.3:如何證明單擺的運動是簡諧運動?有條件限制嗎？是什么？

問題5.4:單擺的周期與哪些因素有關?你運用了什么科學方法來探究它?

問題5.5:如何探究單擺的周期與擺長的關系?

問題5.6:利用單擺的周期公式，你們有哪些方法去測定當地重力加速度？

總結式問題鏈,既能起到梳理知識、加深理解、強化記憶、形成技能的作用,又能使學生養成邊學習、邊總結的學習習慣,使他們不僅學會知識,而且會學知識,拓寬知識的廣度及加深知識的寬度．

問題是思維的源泉，更是思維的動力，教學實踐證明，“問題鏈” 像一根指揮棒，指引著學生的思維定向活動，起到鏈接教與學的中介與橋梁作用．利用問題鏈進行教學，能使所授的知識在問題鏈提出的過程中傳遞，在問題鏈解決的過程中接收，在問題鏈回答的過程中反饋，藝術地完成傳遞、接收、反饋這一動態的認識過程，巧妙地實現新舊知識的傳遞、知識與能力的升華．

1楊慧.高中數學教學的問題鏈設計研究:[學位論文].上海：上海師范大學,2012

2劉榮兵.淺談問題鏈教學的類型及其作用.物理教師2013(6):31～32

3朱琦.智慧生成，彰顯活力課堂.物理教師,2013(6)

2教學案例

2016-02-22)