優(yōu)化“課堂問(wèn)題”促使學(xué)生物理思維生成

劉柳如

摘 要：針對(duì)在高中以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行物理教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中出現(xiàn)的低效，無(wú)法激起學(xué)生思考的興趣等問(wèn)題，提出了解決的辦法，并通過(guò)幾個(gè)實(shí)踐案例來(lái)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)問(wèn)題，如何把設(shè)計(jì)的問(wèn)題更好地在課堂上實(shí)施，讓學(xué)生在思考解決問(wèn)題的過(guò)程中掌握物理知識(shí)、生成物理思維方法。

關(guān)鍵詞：課堂問(wèn)題;物理思維;實(shí)踐案例

一、引言

“問(wèn)”是人的天性，剛會(huì)說(shuō)話的孩童總有提不完的問(wèn)題，他們天性就會(huì)以“問(wèn)題”為開(kāi)端來(lái)探索世界。他們心中的疑問(wèn)會(huì)驅(qū)使他們不斷地求知，不斷地學(xué)習(xí)。只要有“問(wèn)”，他們的學(xué)習(xí)就會(huì)自覺(jué)地進(jìn)行。古人云：“學(xué)起于思，思源于疑。”自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)家鮑波爾也說(shuō)過(guò)：“正是問(wèn)題激發(fā)我們?nèi)W(xué)習(xí)、去實(shí)踐、去觀察?！睈?ài)因斯坦也說(shuō)過(guò)：“我沒(méi)有什么特殊的才能，不過(guò)是喜歡尋根刨底地追究問(wèn)題罷了?！彼詫W(xué)習(xí)從問(wèn)題開(kāi)始，思維從問(wèn)題開(kāi)始。要讓學(xué)生形成科學(xué)思維，刨根問(wèn)底的追問(wèn)很重要。

物理課堂也應(yīng)以問(wèn)題為主線來(lái)設(shè)計(jì)，以問(wèn)題為核心來(lái)規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，這樣就能讓學(xué)生在思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中自主建構(gòu)知識(shí)，并逐步形成自己的科學(xué)思維方式。

二、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)課堂存在的問(wèn)題及解決辦法

筆者所在學(xué)校是生源較差的高中，學(xué)生基礎(chǔ)普遍不好，所以問(wèn)題的設(shè)計(jì)除了要遵循目的性、層次性、適切性、啟發(fā)性、全面性的原則以外，還要更多地考慮學(xué)生的學(xué)情。筆者在實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有時(shí)自己設(shè)計(jì)的目的性很強(qiáng)，也比較適合大部分學(xué)生的問(wèn)題，提出來(lái)后得到的學(xué)生回應(yīng)甚少，有時(shí)會(huì)冷場(chǎng)。深究其原因，主要存在如下問(wèn)題：

（1）問(wèn)題出處比較生硬、枯燥。就知識(shí)問(wèn)問(wèn)題，沒(méi)有激起學(xué)生的興趣。

（2）核心問(wèn)題不夠突出，導(dǎo)致學(xué)生思維的目的性不強(qiáng)。

（3）核心問(wèn)題下的過(guò)程問(wèn)題的用詞太術(shù)語(yǔ)化，語(yǔ)句太長(zhǎng)，學(xué)生要反復(fù)讀問(wèn)題才能知道問(wèn)什么。

（4）學(xué)生對(duì)核心問(wèn)題下的過(guò)程問(wèn)題回答后沒(méi)有進(jìn)一步追問(wèn)或總結(jié)提示回歸核心問(wèn)題。

針對(duì)這樣的情況，筆者所在的科組進(jìn)行了研課，來(lái)解決上述問(wèn)題。在實(shí)踐后初步總結(jié)了一些解決辦法：

（1）把問(wèn)題情景化。問(wèn)題的來(lái)源可以有很多，但來(lái)源于情景的問(wèn)題，尤其是學(xué)生感興趣的情景，學(xué)生思考的積極性會(huì)提高。

（2）核心問(wèn)題突出化。核心問(wèn)題不能太多，但一定要突出，所以核心問(wèn)題一般要長(zhǎng)時(shí)間呈現(xiàn)在課件上或板書(shū)在黑板上或印在學(xué)案上。

（3）過(guò)程問(wèn)題用語(yǔ)簡(jiǎn)單化。過(guò)程問(wèn)題與核心問(wèn)題不同，盡量用短問(wèn)句，以達(dá)到共鳴、激發(fā)興趣、強(qiáng)沖擊的效果。

（4）問(wèn)題遞進(jìn)化。核心問(wèn)題之間應(yīng)該有遞進(jìn)的關(guān)系，過(guò)程問(wèn)題更應(yīng)該以追問(wèn)的形式進(jìn)行。在學(xué)生意猶未盡時(shí)及時(shí)追問(wèn)，在學(xué)生以為解決了問(wèn)題而沾沾自喜時(shí)加以追問(wèn)。

（5）及時(shí)對(duì)問(wèn)題總結(jié)提升。在一串問(wèn)題后，一定要有總結(jié)提升，回歸核心問(wèn)題。

三、實(shí)踐案例

下面是三節(jié)實(shí)踐課的部分片斷，有些在第一次實(shí)踐時(shí)能達(dá)到較好的效果，如高三的《帶電粒子在等效場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)》，有些在第一次實(shí)踐時(shí)效果不好，經(jīng)過(guò)討論修改后也取得了較好的效果，如高一的《靜摩擦力》，高二的《焦耳定律》。

1.案例1：高二《焦耳定律》“電流做功”教學(xué)片斷

目的：讓學(xué)生知道用電器中電能可轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能等其他形式的能，而且電能的轉(zhuǎn)化是通過(guò)電流做功實(shí)現(xiàn)的，從而在復(fù)雜的用電器中提煉出電流做功的模型，順理成章地推導(dǎo)出電流做功的公式。

核心問(wèn)題：電能的轉(zhuǎn)化是通過(guò)什么力做功實(shí)現(xiàn)的？

過(guò)程：把核心問(wèn)題融入情景中。首先向?qū)W生展示電熱水壺，上課前插上電，讓它燒水，展示電風(fēng)扇、充電器。

師：電熱水壺消耗了電能，這些電能變成什么能了……電風(fēng)扇呢？……充電器呢？……

師：在使用過(guò)程中都有一個(gè)共同特點(diǎn)，電流流過(guò)了用電器，電流流過(guò)用電器有做功嗎？

師：電流就是電荷定向移動(dòng)，什么力驅(qū)使電荷移動(dòng)？

師：所以電流做功實(shí)質(zhì)上是什么力做功？電場(chǎng)力做功電勢(shì)能怎樣變化？

把核心問(wèn)題放到具體的用電器情景中，學(xué)生的眼球馬上被吸引住了。再把核心問(wèn)題用簡(jiǎn)單的問(wèn)題串層層引導(dǎo)，學(xué)生通過(guò)回答這一連串的問(wèn)題，就形成了很清晰的思維過(guò)程——電場(chǎng)力驅(qū)使電荷定向移動(dòng)、做功，電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，所耗電能就應(yīng)該等于電場(chǎng)力做的功，從而從各種各樣的用電器中抽象出一段導(dǎo)線電流做功的模型。學(xué)生初步生成“建?！钡奈锢硭季S。下面推導(dǎo)電流做功公式就順理成章了。

2.案例2：高一《靜摩擦力》“靜摩擦產(chǎn)生條件”教學(xué)片斷

目的：讓學(xué)生探索靜摩擦力產(chǎn)生的條件以及靜摩擦力的方向。

原來(lái)的教學(xué)設(shè)計(jì)：

情境：請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)握著一根竹竿向兩邊拉（兩位同學(xué)的手和竹竿沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)）

問(wèn)題1：兩個(gè)同學(xué)拉竹竿時(shí)，手和竹竿之間有沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)？手和竹竿之間有摩擦力嗎？是什么摩擦力？

問(wèn)題2：手和竹竿之間沒(méi)有滑動(dòng)，為什么它們之間會(huì)有摩擦力？

問(wèn)題3：兩位同學(xué)在拉竹竿時(shí)，手相對(duì)竿的運(yùn)動(dòng)趨向哪個(gè)方向？手所受的靜摩擦力哪個(gè)方向？

問(wèn)題4：你是怎么判斷它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的？

這幾個(gè)問(wèn)題是印在學(xué)案上的問(wèn)題，老師在課堂上口頭也是這樣提問(wèn)的，但學(xué)生回答的主動(dòng)性不強(qiáng)，課堂氣氛沉悶。上述的4個(gè)問(wèn)題應(yīng)該是過(guò)程問(wèn)題，上課老師沒(méi)有把核心問(wèn)題印在學(xué)案上，反而是將一連串的過(guò)程問(wèn)題印在上面，學(xué)生的思考方向不明確。問(wèn)題之間沒(méi)有遞進(jìn)過(guò)渡，比如回答了第一個(gè)問(wèn)題有靜摩擦力后馬上就問(wèn)為什么會(huì)有摩擦力，學(xué)生一下肯定答不上來(lái)。課后經(jīng)過(guò)討論，分析了原因，做了如下調(diào)整。在第二個(gè)班上的時(shí)候效果好了很多。

核心問(wèn)題：靜摩擦力產(chǎn)生的條件是什么？如何判斷靜摩擦力的方向？

情境：換一根大竹竿（大竹竿更能感受到手與竹竿間的是摩擦力而不是拉力）。一端固定在墻上（比兩個(gè)同學(xué)對(duì)拉好控制一點(diǎn)）。一位同學(xué)握竹竿用力扯，但保持手掌與竹竿相對(duì)靜止。

過(guò)程：

師：你感受到竹竿對(duì)你的手掌有摩擦力嗎？

生：有。

師：是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力？

生：靜摩擦力。

師：為什么你說(shuō)是靜摩擦力而不是滑動(dòng)摩擦力？

生：手沒(méi)有滑動(dòng)。

師：相對(duì)誰(shuí)沒(méi)有滑動(dòng)？

生：相對(duì)竹竿。

師：如果沒(méi)有這個(gè)摩擦力，你的手會(huì)向哪運(yùn)動(dòng)？

生：向后。

師：真的嗎？請(qǐng)保持這個(gè)姿勢(shì)，聽(tīng)我命令：放手。

眾生：笑。

師：同學(xué)們，沒(méi)放手之前，竹竿對(duì)他手掌的摩擦力向哪？

眾生：向前。

師：沒(méi)有了這個(gè)摩擦力，手掌會(huì)向哪邊運(yùn)動(dòng)，我們就說(shuō)手掌有一個(gè)向哪邊運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。而靜摩擦力方向就是與這個(gè)趨勢(shì)相反。（總結(jié)回歸核心問(wèn)題）

師：放手了，靜摩擦力就沒(méi)有了，說(shuō)明兩個(gè)物體之間要有靜摩擦力的前提是兩物體間先要有什么力？

生：壓力。

師：兩物體間有了壓力就一定有靜摩擦力了嗎？如果我用力握竹竿，但不做向后倒的動(dòng)作，手掌與竹竿間有靜摩擦力嗎？

生：沒(méi)有。

師：這說(shuō)明要有靜摩擦力，除了兩物體間要有壓力，還要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。而靜摩擦力就是與這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。（總結(jié)回歸核心問(wèn)題）

通過(guò)這一生動(dòng)的情景和一串短問(wèn)句，學(xué)生自然地生成了“假設(shè)”的物理思維方法。

3.案例3：高三《帶電粒子在等效場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)》

目的：讓學(xué)生掌握用等效法簡(jiǎn)單地解決帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。上課老師對(duì)本節(jié)課的問(wèn)題設(shè)計(jì)是典型的遞進(jìn)追問(wèn)的設(shè)計(jì)，課堂效果好，學(xué)生掌握到位，初步形成了等效的思維方法。

核心問(wèn)題1：在重力場(chǎng)中，小球在豎直平面的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)的受力如何？運(yùn)動(dòng)速度怎么求？

核心問(wèn)題2：在不同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，不計(jì)重力的帶電粒子在圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，等效最高點(diǎn)在哪？在最高點(diǎn)受力如何？速度怎么求？

核心問(wèn)題3：在考慮重力的情況下，在不同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電粒子在圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，等效最高點(diǎn)在哪？在最高點(diǎn)受力如何？速度怎么求？

圍繞這三個(gè)核心問(wèn)題，老師設(shè)計(jì)了層層遞進(jìn)的情境，一步步地引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用等效的思維方法解決問(wèn)題。

情境1：重力場(chǎng)中小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

情境2：豎直向下的電場(chǎng)中，帶電粒子在豎直光滑圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，若恰能過(guò)最高點(diǎn)，則帶電粒子在最高點(diǎn)受力如何？速度為多少？

變式1：電場(chǎng)改為水平向右，等效“最高點(diǎn)”在哪？若恰能做圓周運(yùn)動(dòng)，在“最高點(diǎn)”的速度多大？

變式2：電場(chǎng)改為豎直向上，等效“最高點(diǎn)”在哪？若在“最高點(diǎn)”時(shí)對(duì)軌道的壓力等于電場(chǎng)力，那么在“最低點(diǎn)”時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？

情境3：豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電小球（考慮重力）在豎直光滑圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，若恰好通過(guò)最高點(diǎn)，則帶電小球在最高點(diǎn)受力如何？速度如何？在最低點(diǎn)時(shí)速度如何？

變式1：把電場(chǎng)換成豎直向上，若mg>qE時(shí)。

變式2：把電場(chǎng)換成豎直向上，若mg

情境4：水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為，質(zhì)量為m的帶電小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，若恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，“最高點(diǎn)”在哪？速度多少？通過(guò)“最低點(diǎn)”速度為多少？

最后是一道綜合訓(xùn)練題。

通過(guò)這樣增加或改變條件，遞進(jìn)追問(wèn)，學(xué)生的思維一步一步深入，最后從綜合訓(xùn)練題的完成情況可知，學(xué)生已初步掌握了這種等效的思維方法，解題效率得到提高。

四、反思與啟示

在剛應(yīng)用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)走入一個(gè)把問(wèn)題泛化的誤區(qū)，教師一味追求以問(wèn)題的形式進(jìn)行課堂教學(xué)，生怕問(wèn)題問(wèn)得不夠多，結(jié)果設(shè)計(jì)的問(wèn)題多起來(lái)后連最核心的問(wèn)題都丟棄了。所以在設(shè)計(jì)了很多問(wèn)題后我們也要懂得如何舍棄一些無(wú)效的、低效的問(wèn)題，讓問(wèn)題真正成為學(xué)生物理思維生成的催化劑。還有，我們教師一般是自己設(shè)計(jì)問(wèn)題，如果能設(shè)計(jì)一些情境讓學(xué)生自主生成問(wèn)題，將更能促成學(xué)生物理思維的形成。

參考文獻(xiàn)：

高秀麗.“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”在高中物理教學(xué)中的實(shí)踐與思考[J].物理教學(xué)探討，2014（11）：6.