1、高中物理课堂教学中学生提问能力的培养何文明(浙江省富阳中学 311400)摘要 本文阐述了问题的类型、功能；论述了问题情景的设置，学生问题意识的培养；着重论述了学生提问能力的培养途径：二维联想提问法和问题变式提问法。关键词 高中物理 课堂教学 问题意识 问题情景 问题提出 Abstract This paper mainly elaborate the types of questions and the functions of questions; talking about how to establish the questionssituation the and how to fo
2、ster the studentsquestion consciousness , especially the studentsability of raising questions through the two-dimensional associate approach and changing the question angers or conditions.Key words senior physics classroom teaching question consciousness questionssituation question rasing心理学理论中一个极其重
3、要的观点是：科学上很多重大发明与创新，与其说是问题的解决者促成的，毋宁说是问题的寻求者促成的。英国科学哲学家波普尔曾说过 “科学和知识的增长永远始于问题，终于问题越来越深化的问题。”爱因斯坦也强调：“发现问题和系统阐述问题可能要比得到解答更为重要。解答可能仅仅是数学或实验技能问题，而提出新问题，从新的角度去考虑老问题，则要求创造性的想象，而且标志着科学的真正进步。”当前，把培养学生的创新精神和实践能力作为素质教育的重点，是我国教育思想观念的一次重大转变。就学生的创新精神培养而言，我认为，问题意识是创新精神的基石，强化学生的问题意识是培养学生创新精神的起点，培养学生的问题意识是造就创新人才的关键
4、之一。近几年来很多同行对“问题教学”进行了广泛的探讨，提出了许多有价值的观点和做法，但几乎集中在教师如何设计问题、提出问题方面。本人在教学实践中尝试用“问题教学”的教学模式，来培养学生的问题意识和培养学生提出问题的能力，从而达到培养学生的创新能力的目的。一、问题教学模式的理论依据1 问题的类型在心理学界对“问题”有不同的分类，比较典型的是美国芝加哥大学心理学教授JW盖泽尔斯的分类，他把问题大致分为三类：呈现型问题；发现型问题和创造型问题。这三类问题的要素如表1所示。 表1 不同问题的要素问 题要 素问题是否给定求解的思路是否已知答案是否一定呈现型问题是是是发现型问题否否是创造型问题否否否以上三
5、种“问题”是不等价的。由于“呈现性问题”并非学生主动参与的产物，而且它们往往追求唯一正确的答案，因而总是压抑求异、质疑的精神，妨碍创造性的发挥。“创造型问题”因其独特、新颖而且富有科学意义而难得见到。中学生的问题意识主要体现在“发现型问题”，是让学生自由探讨、积极思维、大胆地提出问题、揭示问题。尽管这种探索并非每次都有所发现，有所创造；但它激发了学生对问题、现象保持一种敏感性和好奇心，通过批判性思维，形成自己的独特见解。2 问题的功能（1）“问题”有助于摆脱思维定势我们的思维容易受先人之见的影响，因为人的大脑“有把信息和材料安放在内存模式中的归档能力” 。 “问题”的出现，往往造成某种不确定性
6、，使思维活跃起来，打破定势。（2）“问题”促使思维进入“后反省状态”当一个人碰到令自己感到困惑的问题时，他就会受到刺激，去进行反省性探究。因此，思维是从一种怀疑或混淆的“前反省状态”，进入一种满意或以对先前让自己感到怀疑和困惑的情景的控制为特征的“后反省状态”。在这种状态转换过程中，智力活动总是尝试性的，始于问题的提出，终于问题的解决。（3）“问题”的解决带来“顶峰”的体验美国心理学家杰罗姆S布鲁纳的研究表明，难易适中且富有挑战性的问题足以激励学生向下一阶段发展。在实施探索为本的教育中，要求教师指导学生学会“如何发现有意义、有价值的问题，而不是简单地去寻找答案”。这种对问题的探索与思考，将使学
7、生深受鼓励，同时领略“一种顶峰体验”。（4）“问题”可促使顿悟的产生 阿基米德为了测定王冠含金的纯度，废寝忘食，苦无所得，未料在洗澡时不经意间发现了“浮力定理”。德国化学家凯库勒梦见苯分子像一条蛇咬着尾巴旋转，悟出六个碳原子苯环的概念。尽管至今人们尚未破译“灵感”、“顿悟”之谜。但是，我们不妨大胆猜测，当某一问题已不受直接注意时，潜意识在某种程度上仍然保持对问题的思索状态。精神高度集中地考虑一个问题，有时可能造成思路的堵塞或误入歧途。而一旦松弛下来，倒可能产生稍纵即逝的灵感火花。二、学生问题意识的培养1通过实验演示，激发问题 物理学是一门实验科学，大部分物理概念和规律的得到都离不开实验。而且通
8、过实验演示，设置问题情景，学生的兴趣很高。例如在振动中的能量、共振这节课的教学中，我先展示了三个实验：挂在竖直弹簧下砝码的自由振动，如图1；挂在竖直弹簧下砝码在水中的自由振动，如图2；挂在竖直弹簧下砝码的受迫振动，如图3。图1 物体作简谐运动图2 物体作阻尼振动图3 物体作受迫振动2观察现象，引出问题物理学作为自然科学的基础学科，与我们每个人都有着十分密切的联系。在课堂上联系生产、生活实际设置物理问题情景，学生会感到具体、亲切，有助于利用学生已有的生活经验，同时也有利于培养学生勤观察、思考的良好学习品质。3利用错误经验，诱发问题高中生在学习物理时，经常会碰到一些“前概念”的影响，如：速度大的物
9、体惯性大，力是使物体运动的原因等。在课堂教学中充分展现这些假象，通过讨论引起学生争论，设置问题情景。再如在“牛顿第三定律”的教学中，教师可以先让学生讨论这样一个问题：普通人与身体健壮的运动员拨河时必输无疑，是否因为运动员队的拉力大于普通人队的拉力呢？学生往往给予肯定回答，教师则予以否定，抓住学生的认识错误，使学生的心理进入非平衡状态,发生思维冲突,从而产生问题情景。4通过知识的构建，悟出问题教师通过对旧知识的再现，建立新旧知识的联系，设置问题情景，由旧知识的拓展引出新问题。例如在“楞次定律”的教学时，复习产生电磁感应的条件和法拉第电磁感应定律，结合闭合电路的欧姆定律，就可确定感应电流的大小，但
10、电流的方向呢？部分学生会根据初中学过的知识回答：根据右手定则可确定电流方向。勤于思考的学生马上会反问：若导体与磁场间没有相对运动的情况，感应电流的方向又该怎样确定？三、学生提问能力的培养在问题教学中,学生感到最困难的是不知道从哪里着手来提问题,因此问题的数量和质量均不高。作为课堂教学的组织者,让学生逐渐掌握提问的技巧是问题教学成功与否的关键,我在教学实践中用了以下方法来提高学生的设问能力。789456123简谐运动阻尼振动受迫振动受力情况运动情况能量转换1二维联想提问法图4 二维联想图如图5所示,横轴表示相关物理量,纵横为物体的运动形式或所处状态,二者的相交区域即为问题空间, 这种确定问题的方
11、向,进行联想提问的方法我们称之为二维联想法。如在振动中的能量 共振的教学中，先让学生认真观察图1图3的实验，再出示图4，然后教师指导：下面我们要进行联想提问，请同学们注意以下几点。（1）结合图中的三个实验，在19个交叉区域寻找问题（每一组有一个侧重点，小组之间竞争）。（2）自己先思考及记录问题，周围同学可以相互讨论。（3）结合交叉区域联系实验装置与运动过程进行联想提问，并把问题记录在小纸条上。在实际教学中，按不同的区域把学生提出的问题分列成表2所示。表2 各区域的问题区域问 题1砝码的受力情况怎样？物体为什么连续不断地上下振动?2砝码是在作简谐运动吗？砝码是否会不停地运动下去? 振子的快慢与弹
12、簧和其它因素有何关系？3振动能量的大小与振幅有何关系?砝码的能量如何转化?砝码在空气中摆动时，除克服空气阻力外弹簧系统是否有能量损失？4在水里的是不是简谐运动？振子慢慢停下来因为受到阻力，阻力大小是否与振幅有关？在实验中，水的作用是什么？5为什么将振子放入水中后,振幅会减小?是不是因为在水中受到向上的浮力?简谐振动在水中与在煤油、酒精中振动时间、频率是否相同？第一个实验在空气中振动能振动这么长时间,水中为什么没那么长呢?6实验中重物振动减慢其能量损失转化为什么?位移逐渐变小，能量如何转化？7为什么要使用偏心轮?偏心轮的工作原理是什么?振动的频率与驱动力的关系怎样？8是否每个做简谐运动的物体到达
13、一定频率后，都会产生共振?浸在水中的物体一开始随着手摇偏心轮速度的加快，振幅变大，为何后来手摇加快到一定的程度后，振幅反而变小？砝码振动的振幅和频率与手摇频率有什么关系?驱动的频率大于或小于物体的固有频率，效果哪一个明显？手转动与重物的上下运动的频率的时间差吗?把柄转动的方向转变，物体的振动是否发生改变？9当加快手柄转速到一定值后，砝码振幅变小，在这一过程中能量跑到哪里去了？2问题变式提问法某一物理原型题变更提问物理量变更对象的结构变更对象的环境变换题给物理量图5问题变式指为了实现一定的教学目的，变化问题的条件、情景、思考角度而形成新问题的一种教学策略，可用如图5所示的通道进行变式提问。 我在
14、电磁感应的复习课导体在匀强磁场中的运动中，先复习实验导体在匀强磁场中的运动，如图6所示，请学生画出等效电路图，如图7所示。引导学生根据这一物理情景设问，如：导体切割磁感线运动产生的感应电动势是多少？除此以外，还可以用以下几种问题变式的方法重新提问：图7FR图6导体切割磁感线实验（1）变更提问物理量进行提问变更提问角度提问一方面可以让学生全面认识物体的特性，另一方面可培养学生的发散思维能力。如在上例中，还可引导学生提问：导体做什么运动？安培力做功多少？人损失化学能到哪里去了？要使导体以速度v做匀速运动，外力需多大？等等(2)变更研究对象的结构形式进行提问v图10图9RB图8FR对研究对象的结构形
15、式进行变换后重新设问，通常有二种方式：变形。如在上例中把框架变成斜面状，如图8所示；把框架变成竖直，如图9所示；或把框架变成如图10所示的形状。增减器材，如在上例中，电阻R上并联另一电阻、两导体在轨道上相向运动等等。(3)变更研究对象的物理环境进行提问图12R1R2 周围物理环境指研究对象周围的物体或场。如把图8中的磁场方向变成与轨道平面成角斜向下；导体固定，磁场以某一速度均匀增加；在图8中加一电阻，如图12所示等等。(4)变换题给物理量进行提问变更物理量包括增加物理量、减少物理量、限定物理量的数值范围等。如图10中导体杆与轨道之间存在磨擦力，其动磨擦因素为；导体杆具有内阻r；撤去外力F，导体
16、以某一初速度v运动等。四、实验结果及讨论在全国中学物理教学专业委员会立项课题高中物理教学中学生创造力的培养研究（编号Z16）的实施过程中，课题组教师* 曹宝龙 赵承军 陆文辉参加了本课题的研究进行了问题教学的试验性教学。来自浙江富阳中学高三年级的两个班作为被试，其中八班为实验班，共54名学生，男生36名，女生18名，四班为控制班，共54名学生，其中男生39名，女生15名。实验班和控制班是教务处从入学成绩上分平的两个班，学习成绩、智力水平、科学能力、家庭状况等基本相同。我们采用北师大胡卫平编制的中学生创造力测验作为测试量表。该量表已经进行了信度与效度的检验。测试结果表明：就科学创造力的各个维度而
17、言，实验班学生在所有项目上的得分均高于控制班的学生，并且在问题提出、创造想象、问题解决等方面，实验班学生与控制班学生的得分有显著性差异，显著性水平分别达到0.01、0.05和0.001。“问题教学”课堂教学模式给学生创设了一种宽松、愉快、民主的教学气氛，能有效激发学生学习兴趣，使整个班集体形成了一种积极向上、生动、活泼的学习氛围。这种教法有利于开拓学生思路，能体现个性差异，通过教师与学生、学生与学生多向信息交流，全面提高学生的学习水平。由于学生活动量大，教学时间较难控制，运用这种教法刚开始进行教学时，学生提出的问题有时提不到点子上，需要训练一段时间后才能适应。另外，新教材以学科的课题研究作为载
18、体，提出了一种新的学习方式研究性学习。教师指导学生提出研究课题，发动学生参与研究的过程，体会研究的乐趣，同时在实践中根据实际情况不断地提出新的问题。使学生在研究过程中，形成自主学习、主动探究、敢于创新的学习方式。研究性学习是提高学生提问能力的一种好途径，它有待我们去研究，相信研究性学习必将对“问题教学”产生积极作用。“问题教学”是当前进行课堂教学改革的一种潮流性方式，它有助于培养学生的主体意识、主动精神，培养学生的创新意识和创造能力。“问题教学”的实践要以现代教学观念、现代教育理论为指导，它的完善需要我们的教育工作者的艰辛努力。参考文献：陈志伟主编中学科学教育 浙江大学出版社 2001年4月第一版曹宝龙 高中物理问题性教学的基本策略 物理教学2001第7期
