利用“問題串”優(yōu)化物理課堂教學(xué)的實踐與思考

孫建中

(江蘇省句容市第三中學(xué),江蘇 句容 212400)

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利用“問題串”優(yōu)化物理課堂教學(xué)的實踐與思考

孫建中

(江蘇省句容市第三中學(xué),江蘇 句容 212400)

本文結(jié)合教學(xué)實踐案例,介紹了概念教學(xué)、實驗教學(xué)和習(xí)題教學(xué)中應(yīng)用“問題串”來優(yōu)化課堂教學(xué),促進(jìn)學(xué)生不斷達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo),并對“問題串”設(shè)計提出了應(yīng)以“生”為心、以“思”為先和以“啟”為綱的要求.

問題串;優(yōu)化;課堂教學(xué);探究能力

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為“問題”是思維活動進(jìn)行的原動力與牽引力.一堂物理課，無論教什么內(nèi)容，無論用何種教學(xué)媒體，要使課堂生動有效，關(guān)鍵是看教師如何設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)生主動參與，從而發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，生成問題.可以說，問題設(shè)計是一堂課的“師生對話指南”，體現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)，影響著教學(xué)進(jìn)度，關(guān)系到學(xué)生思維活動開展的廣度與深度，決定著課堂教學(xué)的實際效果.

傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)往往是就問題講問題，強調(diào)知識的結(jié)果，而忽視知識的生成過程，忽視問題間的聯(lián)系.而“問題串”是指在一定的學(xué)習(xí)范圍或主題內(nèi)，圍繞一定目標(biāo)或某個中心問題，按照一定邏輯結(jié)構(gòu)精心設(shè)計的一組彼此關(guān)聯(lián)的多個問題.在平時的教學(xué)中，我們可以通過設(shè)計“問題串”，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題進(jìn)行積極的思考，由表及里、由淺入深地建構(gòu)知識體系.筆者結(jié)合平時的教學(xué)實踐，談?wù)勗谖锢斫虒W(xué)中如何合理地創(chuàng)設(shè)問題串，優(yōu)化物理課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的物理探究能力，以打開學(xué)生的思維，開拓學(xué)生的視野.

1 “問題串”設(shè)計的實踐

1.1 概念教學(xué)中的“問題串”設(shè)計

楊振寧說過“讓學(xué)生站在問題開始的地方，要面對原始的問題”.物理概念和規(guī)律一般比較抽象，對于缺乏理性認(rèn)識的中學(xué)生來說，接受起來有一定的難度，而如果教師在教學(xué)過程中能夠利用一系列的問題去創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)摹熬场?，激發(fā)學(xué)生的“情”，不僅能幫助學(xué)生比較容易理解概念和規(guī)律，而且能充分地調(diào)動學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生由好奇轉(zhuǎn)變?yōu)榕d趣愛好，由興趣愛好轉(zhuǎn)變?yōu)閷ξ锢碇R的渴求.

在講授高中物理人教版選修3-5的第四章第4節(jié)“核力與結(jié)合能”中的“核力”這一概念時，筆者設(shè)計了以下幾個問題：

問題1：如何理解原子核的構(gòu)成？

問題2：氦原子核中有兩個質(zhì)子，質(zhì)子質(zhì)量為m=1.67×10-27kg，每個質(zhì)子帶電量e=1.6×10-19C，原子核的直徑數(shù)量級為10-15m，那么兩個質(zhì)子之間的庫侖斥力與萬有引力兩者相差多少倍?

問題3：在原子核那樣狹小的空間里，帶正電的質(zhì)子之間的庫侖斥力為萬有引力的1036倍，原子核中的質(zhì)子要靠自身的萬有引力來抗衡相互間大得多的庫侖力是不可能的，帶正電的質(zhì)子為什么擠在一起而不散開？

通過對這三個問題的討論，讓學(xué)生在輕松、愉快、新奇的心態(tài)中，積極主動地參與到教學(xué)活動中來，很快理解了“核力”這個概念，達(dá)到良好的教學(xué)效果.

1.2 習(xí)題教學(xué)中的“問題串”設(shè)計

習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容，它是鞏固與靈活運用所學(xué)物理知識解決實際問題、培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力的一種主要形式.通過習(xí)題教學(xué)不但有助于加深對物理知識的理解，同時也有助于提高學(xué)生解題技巧及分析問題和解決問題的能力.如果教師在習(xí)題課教學(xué)中，能夠利用“問題串”的方式一題多問、一題多變、以點蓋面，從多角度、多方位對習(xí)題進(jìn)行變式，引出一系列與本題相關(guān)的問題，舉一反三，觸類旁通，將起到事半功倍的功效.

在高三進(jìn)行“帶電粒子在復(fù)合場中運動”的復(fù)習(xí)教學(xué)時，筆者從常見的一個物理模型開始設(shè)置問題，然后不斷地變式發(fā)問，從而將學(xué)生必須掌握的基本物理思想和方法體現(xiàn)出來，現(xiàn)將教學(xué)片段展示如下.

圖1

題目：如圖1所示，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球用長為L的細(xì)線拴接，細(xì)線的另一端固定在O點，整個裝置處在水平向右的勻強電場中．場強大小為E，且Eq=mg，現(xiàn)將小球拉至與O等高的水平位置A點(線繃緊)，將小球由靜止釋放，小球恰能擺到與豎直方向成θ角的位置C.

問題1：細(xì)線OC與豎直方向的夾角θ為多大？

問題2：小球在速度為零的C處時，細(xì)線的拉力為多大？

問題3：小球在C點的切向加速度多大？

問題4：小球擺動過程中在何處速度最大？最大速度為多少？此時細(xì)線中的拉力為多少？

問題5：為使小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，則在A處放手時至少給小球多大的切向初速度？

問題6：若將小球拉到左方與O等高的水平位置B處放手(細(xì)線繃緊)，小球?qū)⒆鍪裁催\動？小球再次運動到細(xì)線繃緊需要多少時間？

問題7：細(xì)線繃緊瞬間，線中拉力對小球做不做功？若做功，做功的大小是多少？

問題8：小球從B處釋放后，運動到圓弧最低點M時的速度多大？

這樣一連串的問題，能調(diào)動大部分學(xué)生的思維，幫助他們理解知識.在習(xí)題教學(xué)的過程中，教師一定要設(shè)計有效性問題，將“知識串”變成“問題串”，用問題引導(dǎo)學(xué)生思考的方向，用問題激活學(xué)生的思維，用問題幫助學(xué)生理解知識的真諦，以培養(yǎng)學(xué)生能力.

1.3 實驗教學(xué)中的“問題串”設(shè)計

實驗教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分，在物理實驗教學(xué)中，教師利用問題串進(jìn)行教學(xué)，就是圍繞某個特定的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計一系列有針對性的問題，幫助學(xué)生思考和理清實驗的來龍去脈，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗操作，促成學(xué)生不斷地思考和歸納，最終達(dá)成實驗?zāi)繕?biāo).

以“研究決定電阻大小的因素”為例，談?wù)動行栴}串的設(shè)計.

問題1:請你猜想電阻大小可能與什么因素有關(guān)?

問題2:你認(rèn)為該用什么實驗方法驗證你的猜想?

問題3:如何設(shè)計實驗電路?需要哪些實驗器材?

問題4:研究電阻大小與材料的關(guān)系時，如何進(jìn)行操作?你有什么發(fā)現(xiàn)?

問題5:探究電阻大小與長度的關(guān)系，如何操作？能得出什么結(jié)論?

問題6:電阻的大小除了與材料、長度有關(guān)，還可能與什么因素有關(guān)?如何用實驗來驗證你的猜想?

問題7:用燈泡做這個實驗，你會發(fā)現(xiàn)電流表有什么變化?什么因素影響了燈泡電阻的變化?說明了什么問題?

問題8:在實驗過程中，你還有其他發(fā)現(xiàn)嗎?你覺得實驗操作還能做哪些方面的改進(jìn)?

讓學(xué)生圍繞主問題，先分成幾個小問題進(jìn)行逐個探究和討論，一步步引導(dǎo)學(xué)生開展實驗操作.整堂課通過對這些問題的探究，使學(xué)生在實驗過程中目的更加明確，思路更加清晰，實驗時間得到了有效保證.實踐證明，學(xué)生在這個實驗中，不僅操作目的性強、效率高，而且獲得的體驗也是非常豐富的.

2 “問題串”設(shè)計的思考

物理問題是教學(xué)活動的基本載體，物理問題的解決過程是學(xué)生掌握物理知識、培養(yǎng)物理能力、提高物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑.當(dāng)然，這要求教師有很高的課堂駕馭能力，筆者認(rèn)為以學(xué)生自主探究為中心的物理課堂教學(xué)應(yīng)把握以下原則.

2.1 “問題串”設(shè)計應(yīng)以“生”為中心

在充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用的前提下，物理課堂教學(xué)要以學(xué)生為中心.教師必須在思想上樹立全方位的學(xué)生主體意識，設(shè)計問題串，讓學(xué)生主動參與、積極思考、踴躍發(fā)言，提供多種機(jī)會讓學(xué)生展開充分、自由的討論.教師的主導(dǎo)作用主要體現(xiàn)在對學(xué)生進(jìn)行有效、成功的思維引導(dǎo)，教師在課堂教學(xué)中不僅要起到導(dǎo)學(xué)、助學(xué)和促學(xué)的作用，更要把課堂的主動權(quán)、課后的探究權(quán)交給學(xué)生.教師只有抓住恰當(dāng)?shù)臋C(jī)會，用恰如其分的力度和清晰明白的語言對學(xué)生進(jìn)行恰當(dāng)?shù)乃季S引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、勤于思考的習(xí)慣，才能使學(xué)生更具悟性.

2.2 “問題串”設(shè)計應(yīng)以“思”為先

思維是智力發(fā)展的核心，物理教學(xué)必須集中發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的探究思維能力.因此，教師在組織教學(xué)時，要引導(dǎo)學(xué)生運用物理思想方法，積極思考，讓學(xué)生學(xué)會思考，這是優(yōu)化課堂教學(xué)過程，發(fā)展學(xué)生思維能力的重要舉措.教師根據(jù)每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，找準(zhǔn)一個引發(fā)新問題的“生長點”，向?qū)W生提出層層深入的問題，以激起學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣、好奇心和求知欲，從而啟迪學(xué)生思維，開展主動的學(xué)習(xí)活動.

2.3 “問題串”設(shè)計應(yīng)以“啟”為綱

現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為人的認(rèn)識活動并非是對于外部世界的簡單被動的反映，而是一個主體在其中發(fā)揮了積極作用的過程.因此，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動不應(yīng)該看成是對教師所授知識的被動接受，而是以其已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)過程.所以，教師在自己的教學(xué)實踐中，要采取有力舉措，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，努力做到“四個充分”：充分發(fā)揮學(xué)生主體性，充分調(diào)動學(xué)生的好奇心，充分開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，使學(xué)生的創(chuàng)造性思維在課堂上凸顯出來.

總之，“問題串”教學(xué)實際上是在教學(xué)活動中將某一學(xué)習(xí)內(nèi)容以“問題串”為線索，并將難度較大的問題依照知識、能力、思維層次與結(jié)構(gòu)拆分成相關(guān)的多個問題后串聯(lián)呈現(xiàn)，有利于學(xué)生將知識由未知引入已知，有利于將學(xué)生的學(xué)習(xí)由了解、理解、應(yīng)用等較低層次引向分析、綜合、評價等較高層次.同時“問題串”教學(xué)為學(xué)生提供了一個交流、合作、探索、發(fā)展的平臺，使學(xué)生在問題解決中學(xué)會思考、學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會創(chuàng)造，感受到知識的價值和物理的魅力.

[1] 陳琦，劉德儒.當(dāng)代教育心理學(xué)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2007.

[2] 卞志榮.用”問題導(dǎo)學(xué)法“提高講評課的有效性[J].物理教學(xué)，2013，(5).