物理教學中培養學生質疑能力的探索與實踐

韓赟

[摘 要] 葉圣陶老先生說過：“教任何功課，最終的目的都在于達到不需要教，自能讀書，不待老師講。”要達到“自能”，必須先培養學生主動探究，而質疑是主動探究的第一步。“學起于思，思源于疑。”質疑是人類思維的精華，是一切創造活動的起點，是創新的開始，也是創新的動力。在教學中培養學生質疑能力有利于提高學生的分析能力、推理能力，有利于發展學生的觀察力，有利于發展學生的創造力，有利于培養學生良好的思維品質，有利于推動課程改革的深入進行。

[關鍵詞] 質疑能力 創新 質疑 策略

學會質疑是學生獲取知識、進行知識創新的重要手段，是培養學生的科學興趣、科學態度和提高學生終身學習能力的重要途徑。質疑不僅是思維的開始，正確的質疑往往還是成功的開始。縱觀物理學史，每一個階段的發展幾乎都是從質疑開始的：例如古希臘的亞里士多德認為力是維持物體運動的原因，伽利略對此提出質疑，指出運動的物體在沒有受到外力時可保持勻速直線運動狀態，后經牛頓進一步研究，總結出了牛頓第一運動定律，從而奠定了經典力學的基礎。又如當愛因斯坦看到洛侖茲等人依據牛頓的時空觀研究電動力學遇到了極大的困難后，對牛頓的時空觀大膽質疑并提出了相對論時空觀，從而建立了狹義相對論。再如愛因斯坦和玻爾領導的哥本哈根學派間相互質疑，引發了當時世界上大批物理學家、數學家、哲學家參與的科學史上有名的“大論戰”，從而有力地推動了物理學、數學甚至哲學的發展。從以上事例可以看出質疑能力是多么重要，難怪愛因斯坦指出：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。因為解決一個問題也許僅僅是一個數學或實驗上的技能而已，而提出新的問題，卻需要創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。”海森堡也曾說過：“提出正確的問題往往等于解決了問題的大半。”華裔物理學家李政道對此也深有體會：“對于科研工作者來說，最重要的是自己會不會提出問題。”善于發現問題，提出質疑，進行釋疑是思維的批判性高的重要表現。

一、培養和激發學生質疑能力的重要性

中學物理擔負著傳播基礎物理知識，發掘培養物理科研后備人才的重任。中學物理的特點是知識點較散，有些內容又很抽象，特別是高中物理更是如此，使得很多在初中對物理懷有濃厚學習興趣的學生，進入高中學習后漸漸地失去了對物理的興趣。因此，作為中學物理教師必須努力學習中學物理教學法，研究中學物理教學的獨特的規律，從而不斷提高自己的教學水平。其中，學會并掌握在教學中培養和激發學生質疑的能力也是中學物理教學極為重要的一個環節。其重要性為：

有助于物理教學改革的進一步深化，可以反饋評價，調控教師的教學；有助于學生的自主學習，使學生將知識能力的提升與實踐感悟融為一體。

從心理學角度講，學生提出問題的最大價值在于有助于學生對所學知識的認識與理解。學生自主提問比教師本身提問，更有助于學生的學習，更有助于學生知識思維能力的提高。

從教育學的角度講，質疑即提出疑難問題，激發學生質疑可以集中學生注意力，提高學習興趣；可以啟發思維，發展智力；也可以引導學生的思考方向，擴大思維廣度，提高思維層次，但重要的在于可以讓學生學會如何學習、如何思考。

從社會發展需求的角度講，現代社會需要有獨創性的人才，勇于探索和實踐、勇于懷疑的人才，而這些良好的品質，都源自于教師在教育教學中對學生質疑能力的培養。

二、培養學生質疑能力的整體策略

時代向我們提出這樣的要求：教育需要以創新能力的培養為根本目的，以能否有效地培養學生創新能力為衡量教育成敗的最高標準。培養學生創新意識已成為教育工作者的共識，問題意識、問題能力是創新意識、創新能力的基礎。在學生參與課堂教學的過程中培養質疑能力，要努力做好以下幾個方面：

1.創設良好的質疑氛圍，激勵學生質疑

目前的物理課堂教學，仍然有許多教師采取串講串問，一節課問題“無數”，總是設法用問題牽著學生走，沒有留給學生積極思維的時間與實踐的空間。要將“質疑”引入課堂，教師首先要更新觀念，明確提問不僅是教師的權利，更應該是學生的權利。“學貴有疑，小疑則小進，大疑則大進。”教師應引導學生在學習新知的基礎上，大膽質疑，積極探索。比如教學“滑動變阻器”時，可以問學生：“當你知道滑動變阻器的構造后，你想向同桌提什么問題？”這看似簡單的問題，卻能激起學生的求知欲望。有不少學生提出了比較好的問題。如：“滑動變阻器應怎樣使用呢？”“滑動變阻器在電路中有什么作用呢？”“滑動變阻器在生活中有那些應用呢？”等。但由于學生間存在著個別差異，在質疑問難時，往往有時也不能提在點子上、關鍵處。這時，教師應以鼓勵為主，消除學生的畏懼心理，激發他們質疑問難的熱情。如果遇到學生沒有問題或提不出有價值的問題時，教師應有意識地與學生互換角色，提出重點問題，同時發揮小組協作精神，讓學生自由討論探究，嘗試解答。久而久之，就形成了寬松、活躍的質疑氛圍。

2.指導學生方法，讓學生有“疑”可質

愛因斯坦說過“提出一個問題比解決一個問題更重要。”但這里就有一個方法問題：首先，要運用多種手段創設良好的氛圍保護好學生的好問和好奇的天性。其次，教師要善于利用學生好問這份天性，教給質疑方法，使學生樂于質疑，從中能享受到質疑的樂趣，而不是把它看作是苦差事。也就是說“樂在其中，才會有吸引力和產生內趨力。”第三，要讓學生學會把學習過程中有價值的疑難問題提出來。可讓學生在知識的來龍去脈上質疑，在知識的作用上質疑，在知識結構上質疑，在知識的模糊處質疑，在概念內涵，外延的拓展上質疑等等。例如，在教學“注意防雷”中講的“我國古代建筑上的龍角形鐵制裝飾物據說也有預防雷擊的作用”，這句話中，指導學生這樣問，為什么就能防雷呢？再如：探究如何測小燈泡電阻實驗中，測得小燈泡電阻并不相等，由此可指導學生這樣質疑：前面講過，導體的電阻是導體的一種性質，對于同一個導體，電阻應是不變的，與它兩端的電壓和通過它的電流無關，而這個實驗中小燈泡的電阻卻與它兩端的電壓和電流有關呢？ 教學時我們要鼓勵學生對任何一個問題都去探索，或提出與眾不同的看法，甚至提出其他學生或老師一時也想不到的問題，這是學會質疑的關鍵。就像上面這個實驗題目，應該說這個學生提的問題很有價值。課堂上學生有時質疑的涉及面廣，顯得“多而雜，有的甚至是不沾邊的問題”。這時老師要組織學生討論，進行篩選。只要引導得法，學生就能有所發現，逐漸學會質疑。可以說，質疑的方法很重要，但這也不是一兩天，幾節課就能實現的，它要我們在平時腳踏實地地去訓練，有意識地培養。

3.利用學生學習遷移，嘗試質疑

當學生明確了質疑方向，知識內在結構的學習又為學生的學習遷移奠定了基礎，這時就可以讓學生進行提問的嘗試。由于學生之間的差異，有的比較善于提問，有的卻會提一些沒有意義的問題，因此教師首先要鼓勵學生敢于提問，哪怕是一些沒有意義的問題，教師也要對他能嘗試質疑表示肯定，而后再引導。為使每個學生能參與嘗試質疑的學習過程，教師要關注不同層次的學生，盡量提供學生提問的機會，采取或兩兩討論提問，或小組討論提問，然后再全班匯總交流解答等教學方式。面對學生的提問，教師要學會傾聽，隨機應變。有時學生的提問沒有提在點子上，教師應鼓勵的及時指導學生，不要一概否定或簡單肯定；有時學生由于語言組織能力的限制而詞不達意，教師要及時指導和幫助提煉，不要忽視學生語言中有效信息；有時學生的提問偏離了課題，教師要及時調控，不要任其自流；有時對學生的提問教師一時無法作出正確回答，就可以發動學生一起討論或坦率承認，布置課后查找資料或到網絡中查找，并把問題記到記事本上，不要敷衍草率作答或躲閃回避。

4.引導學生把握重點，提高質疑水平

當學生明確了質疑方向，通過正確遷移，已具備了一定的質疑能力時，教師要抓住契機，及時引導學生思考哪些問題該問，哪些問題不該問。鼓勵學生提出有質量的問題，關鍵是要讓學生把握知識的重點和難點，也就是尋找每節課的知識點，針對這些知識點提問。同時，教師還要調動學生質疑的積極性，使學生有質疑的愿望，一是“有不懂的地方可以提問，請教同學老師”，二是“通過預習或通過課堂學習后還想知道哪些問題”，三是“在同學或老師解決和探究問題的時候你又有那些新的問題”等等。為學生提供發展潛在能力的機會，讓不同層次的學生都有機會得到展示，在原有的基礎上得到不同程度的發展。通過這樣的教學，學生的質疑能力相對以前有較大提高，他們會積極主動地去發現問題，解決問題，對他們來說，每堂課都有新挑戰，他們常常會為提出了一個高質量的問題而自豪，學習的積極性倍增。

三、培養學生質疑能力的具體方法

1.聯系實際引發質疑

聯系實際引發質疑就是通過分析、比較某種觀點、看法和已知事實、現象或新的實驗事實是否矛盾，從而提出質疑。例如，古希臘的亞里士多德認為重的物體比輕的物體下落得快，伽利略發現事實并不是這樣，因此提出了質疑；再如，關于原子結構，開始湯姆生提出了“棗糕”模型，后來盧瑟福做了a粒子散射實驗后發現湯姆生的“棗糕”模型和a粒子散射實驗事實相矛盾，于是產生了質疑并提出了原子的核式結構學說，這都屬于聯系實際引發質疑。

2.邏輯推理產生質疑

揭示觀點間的邏輯困難、矛盾是進行質疑的又一途徑。例如：關于亞里士多德重物比輕物下落得快的觀點，伽利略還通過邏輯推理對亞里士多德的觀點進行質疑，因為依照亞里士多德的動力學理論，物體運動的速度與物體受力的大小成正比，所以下落物體的速度與物體所受重力成正比。伽利略對此進行了這樣的邏輯推理：如果有一個重物M和一個輕物m同時下落，按照亞里士多德的理論，M下落的速度V應大于m下落的速度v；若將M和m捆在一起，按照亞里士多德的觀點就應得到兩個矛盾的結論：⑴由于M+m>M，所以M+m下落的速度V′應大于V；⑵由于M以較大的速度下落，m以較小的速度下落，兩者捆在一起時m將對M的下落起到一種抵消作用，因此它們共同下落的速度V′應小于V。伽利略就是通過了這種揭示其邏輯矛盾的方法對亞里士多德的觀點進行了質疑。

3.追因求果進行質疑

我們要教育學生保持旺盛的好奇心和求知欲，腦海中要經常出現“為什么”三個字，要經常追問物理概念為什么要這樣定義？物理規律是如何得來的？實驗為什么要這樣設計？做物理習題做錯時更要問一下為什么會做錯？原因是什么？發現某物理現象也要經常問問產生的原因是什么？例如為什么我們乘車時會看到遠處的太陽向前走而近處的樹木會向后走？為什么眼睛會看見東西？雨后的天空為什么會出現彩虹？機油落在水面后為什么會出現五顏六色的斑紋？原子彈、氫彈為什么會有這么大威力……”堅持不懈地尋根問底常常會引出物理概念和物理規律，或能加深對它們的理解，有時可能還會出現意想不到的收獲。例如：1895年德國物理學家倫琴觀察到陰極射線管附近的熒光屏上出現了幾點熒光，由于倫琴治學嚴謹，喜歡多問幾個“為什么”，所以他經過研究后發現，這原來是陰極射線打到固體上產生的一種新的射線引起的。倫琴把它起名為X射線，后來人們為了紀念他把這種射線叫倫琴射線。而在此之前美國物理學家古德斯比德和英國的克魯克斯都曾發現過類似的現象，但由于他們沒有尋根問底，導致一項重大的發現從手中溜走了。

4.類比聯想進行質疑

通過類比聯想進行質疑也是物理學中常用的質疑方法。例如我剛講過原子的核式結構模型，有的同學就通過聯想和類比，根據電子繞核轉動時充當向心力的庫侖力和衛星繞地球轉動時充當向心力的萬有引力的表達式的相似性，提出了電子和衛星的環繞速度、運轉周期、動能、勢能的表達式及隨半徑r的變化是否相似的問題，并通過分析得出了正確的結論，這就是這種方法的正確應用。在物理學的發展過程中運用這種方法進行質疑的例子也有很多，例如，當光具有波粒二象性的結論被人們接受后，不少人認為這是光子所特有的現象。而德布羅意通過對微觀實物粒子和光子進行類比，對以上人的觀點提出了疑問，認為實物粒子也具有波粒二象性，并聯系到光子波長和能量、動量的關系式，給出了實物粒子的波長表達式，后來經實驗證明是正確的。由于物理學中有很多物理內容、規律、處理方法是相類似的，因此通過類比聯想進行質疑是我們能經常用到的，經常指導學生運用這種方法進行提問題，不僅可以大大增強學生的質疑能力，還能促進學生認識清楚物理現象、規律及其處理方法間的聯系。

5.逆向思考提出質疑

這是與通常的思維程序相反的一種思考方式，它是通過從相反的方向展開思維，提出問題的一種質疑方法。例如法拉第根據電產生磁的現象，逆向思考提出了質疑：磁能否產生電？并通過10年艱辛努力，終于發現了電磁感應現象，為人類進入電氣時代提供了一把金鑰匙。我們平時的物理教學活動中可以經常引導學生運用這種方法進行質疑。例如在講過勻變速直線運動后，對于勻減速運動，我們可以問一問這種運動的道過程能否當作勻加速運動來處理？再如在幾何光學中講過已知物點和透鏡求作像點的方法后，可以質詢一下已知像點和透鏡如何求作物點？這些都屬于逆向質疑。

6.變換條件進行質疑

物理規律都有一定的適應范圍，我們在物理教學過程當中可以引導學生變換一下條件，問一問物理規律在不同條件下的表達形式及其適應范圍；另外同一個物理問題處理起來往往有多種方法，我們可以引導學生問問能否用別的方法來解決某一問題。例如在高三復習單擺的周期公式時，我有意識地讓學生變換條件進行質疑，結果學生質疑出了以下八種情況下單擺周期公式的表達形式的問題：⑴單擺在高山上；⑵單擺在月球上；⑶單擺在沿豎直方向做勻加速上升或加速下降的電梯里；⑷單擺在沿水平方向做勻加速運動的汽車中；⑸輕質懸線絕緣，擺球帶電，在豎直方向存在一句強電場的情況；⑹擺球帶電，懸線絕緣，在垂直擺球擺動平面的方向加一句強磁場；⑺擺球帶電，懸線絕緣，在懸點處放一點電荷；⑻單擺在環繞地球飛行的人造衛星中，產生了較好的效果。如果我們能長期堅持引導學生動用這種方法進行質疑不僅可以提高學生的質疑能力，而且還可以提高學生運用物理知識解決實際問題的靈活性。

總而言之，培養學生的質疑能力是培養學生創新能力最行之有效的方法之一，教師應解放思想，開拓創新，在教學實踐中注重培養學生的質疑能力，使學生養成質疑的習慣，掌握質疑的方法，形成質疑的能力。教師在教學過程中，只有讓學生敢于質疑、善于質疑、不斷追求深入，才能使學生更好地領略知識的浩瀚，才能最終深化學生的思維過程，才能充分體現學生的主體地位。

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