運用“問題連續(xù)體”優(yōu)化高中物理習題教學的研究*

郝志方 蔡 蕾

(江蘇省梅村高級中學 江蘇 無錫 214112)

1 關于“問題連續(xù)體”

“問題連續(xù)體”是美國亞利桑那大學瓊·梅克(June Maker)教授在完善前人研究的基礎上提出的一種全新的以開發(fā)學生潛能為目標的“問題體系”．她以多元智能理論為指導，經過15年的試驗，創(chuàng)立了以培養(yǎng)和評價學生能力，特別是創(chuàng)造能力為目的的“問題連續(xù)體”．這個連續(xù)體以“問題定義”為中心，以“方法”為中介，以“答案”為結果．根據問題解決的情景進行分類，標示著學生能力發(fā)展的不同水平，從而構建了5個層次的問題類型，稱為“問題連續(xù)體”．

2 “問題連續(xù)體”的設計對物理習題教學的重要性

在“問題連續(xù)體”中“問題”是心臟，有了問題，思維才有方向；有了問題，思維才有動力；有了問題，思維才有創(chuàng)新．問題是引發(fā)學生創(chuàng)新意識的誘因，學生在課堂教學中的思維活動是借助問題才得以深入展開與發(fā)展的，在學習中沒有問題的刺激與策動，就不會引起知識主體的認知沖突，也就沒有思維的起動和持續(xù)發(fā)展，而在問題情景中，學生有強烈的發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的欲望，表現(xiàn)為樂于思考，追根問底的積極態(tài)度．由于問題連續(xù)體的設計與學生已有的知識結構相吻合，問題環(huán)環(huán)緊扣，步步深入，在問題的刺激與策動下，學生在課堂上表現(xiàn)出能動的創(chuàng)造力，問題連續(xù)體的設計對課堂教學的成功起到十分關鍵的作用，從而提升了習題教學的有效性[1]．

3 “問題連續(xù)體”案例分析

【例1】如圖1所示，在勻強電場中將一質量為m，帶電荷量為q的帶電小球，由靜止釋放，帶電小球運動軌跡為一直線，該直線與豎直方向夾角為θ．不能忽略小球的重力，則勻強電場的場強大小為(注：本題來源于《鳳凰新學案練習本·選修3-1》第一章“靜電場”單元測試第5題)

圖1

解析：對于剛剛接觸靜電場不久的高一學生來說，這個題目思維要求比較高，不少學生措手不及，不知從何下手．從測試結果來看，只有20%左右的學生能準確分析并選出正確答案．

筆者根據學生的認知水平，設計了一個多層次的“問題連續(xù)體”，把原問題還原成一個學生較熟悉的問題情景，通過實際教學的檢驗，取得較為理想的效果，從而大大提高了習題課教學的有效性問題．

問題1：如圖2所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個質量為m，帶電荷量為q的帶電小球．現(xiàn)加一水平方向的勻強電場，靜止時懸線向左與豎直方向成θ角度，已知重力加速度為g．

圖2

(1)畫出小球靜止時的受力圖并判斷小球帶何種電荷；

(2)求這個勻強電場的電場強度．

(注：本題是把人教版《物理·選修3-1》第3節(jié)“電場強度”課后練習第6題進行了改編)

解析：由于講授新題時，第6題進行了作業(yè)練習并分析講解過，所以對于這個較熟悉的問題1，學生很快就找到了解決問題的方法．根據共點力平衡的相關知識，作出力的示意圖如圖3所示.

圖3

圖4

問題2：如圖4所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個質量為m，帶電荷量為+q的帶電小球．現(xiàn)加一方向未知的勻強電場，靜止時懸線向左與豎直方向成θ角度，已知重力加速度為g．求這個勻強電場的最小電場強度大小是多少，方向如何？

圖5

有了問題1和問題2的討論，激發(fā)了學生對案例進一步分析的沖動與解決它的欲望．主要是在學生現(xiàn)有的認知水平上，筆者給他們搭建了一個解決問題的梯子，案例對于學生來說，已不再是“無本之木，無源之水”，而是變成了可以看得見、摸得著的“星星與月亮”．

案例解析：

對小球受力分析，球受到重力和電場力，小球從靜止開始沿圖示方向做直線運動，說明該方向應為重力和電場力的合力方向．

圖6

當把電場力的方向順時針或逆時針轉動過程中，只要能保證與重力的合力方向沿小球的運動軌跡均為可能值，綜合上面分析從而得出案例題答案為選項C．

4 “問題連續(xù)體”習題教學的體會

“問題連續(xù)體”要在學生已有認知水平的基礎上，通過建構主義理論和認知發(fā)展階段理論，針對學生學習過程中將要產生或可能產生的困惑，將“死”知識轉換成為層次鮮明、具有系統(tǒng)性的一連串的“活”的教學問題．“問題連續(xù)體應該是一組有中心、有序列、相對獨立而又相互關聯(lián)的問題．從形式上看，問題連續(xù)體一問接一問，一環(huán)套一環(huán)；從內容上看，它是問問相連，環(huán)環(huán)緊扣；從目標上看，它是步步深入和由此及彼的，它的每一問都使學生的思維產生一次飛躍，像一條鎖鏈，把疑問和教學目標緊緊地連在一起[1]．“問題連續(xù)體”的連續(xù)性，使各類問題相互關聯(lián)而成整體，為教師構建“習題教學體系”提供理想的框架依據，為“習題教學”設計提供一個操作性很強的工具，有助于教師選擇并提出恰當?shù)挠袃r值的問題，從而最大程度提高物理習題教學的有效性．

參考文獻

1 倪紅飛.運用“問題連續(xù)體”優(yōu)化競賽輔導中物理問題的設計.物理教師 ，2013(4)：31～32

2 姚梅林,等譯.斯騰伯格教育心理學.北京：機械工業(yè)出版社，2012