物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)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?！币_到“自能”，必須先培養(yǎng)學(xué)生主動探究，而質(zhì)疑是主動探究的第一步?！皩W(xué)起于思，思源于疑?！辟|(zhì)疑是人類思維的精華，是一切創(chuàng)造活動的起點，是創(chuàng)新的開始，也是創(chuàng)新的動力。在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力有利于提高學(xué)生的分析能力、推理能力，有利于發(fā)展學(xué)生的觀察力，有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)，有利于推動課程改革的深入進行。

[關(guān)鍵詞] 質(zhì)疑能力 創(chuàng)新 質(zhì)疑 策略

學(xué)會質(zhì)疑是學(xué)生獲取知識、進行知識創(chuàng)新的重要手段，是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣、科學(xué)態(tài)度和提高學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的重要途徑。質(zhì)疑不僅是思維的開始，正確的質(zhì)疑往往還是成功的開始?？v觀物理學(xué)史，每一個階段的發(fā)展幾乎都是從質(zhì)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(zhì)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(tài)，后經(jīng)牛頓進一步研究，總結(jié)出了牛頓第一運動定律，從而奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。又如當(dāng)愛因斯坦看到洛侖茲等人依據(jù)牛頓的時空觀研究電動力學(xué)遇到了極大的困難后，對牛頓的時空觀大膽質(zhì)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(lǐng)導(dǎo)的哥本哈根學(xué)派間相互質(zhì)疑，引發(fā)了當(dāng)時世界上大批物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家參與的科學(xué)史上有名的“大論戰(zhàn)”，從而有力地推動了物理學(xué)、數(shù)學(xué)甚至哲學(xué)的發(fā)展。從以上事例可以看出質(zhì)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(shù)學(xué)或?qū)嶒炆系募寄芏?，而提出新的問題，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學(xué)的真正進步?！焙Ｉひ苍f過：“提出正確的問題往往等于解決了問題的大半?！比A裔物理學(xué)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?！鄙朴诎l(fā)現(xiàn)問題，提出質(zhì)疑，進行釋疑是思維的批判性高的重要表現(xiàn)。

一、培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑能力的重要性

中學(xué)物理擔(dān)負著傳播基礎(chǔ)物理知識，發(fā)掘培養(yǎng)物理科研后備人才的重任。中學(xué)物理的特點是知識點較散，有些內(nèi)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(xué)習(xí)興趣的學(xué)生，進入高中學(xué)習(xí)后漸漸地失去了對物理的興趣。因此，作為中學(xué)物理教師必須努力學(xué)習(xí)中學(xué)物理教學(xué)法，研究中學(xué)物理教學(xué)的獨特的規(guī)律，從而不斷提高自己的教學(xué)水平。其中，學(xué)會并掌握在教學(xué)中培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑的能力也是中學(xué)物理教學(xué)極為重要的一個環(huán)節(jié)。其重要性為：

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

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

從教育學(xué)的角度講，質(zhì)疑即提出疑難問題，激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑可以集中學(xué)生注意力，提高學(xué)習(xí)興趣；可以啟發(fā)思維，發(fā)展智力；也可以引導(dǎo)學(xué)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(xué)生學(xué)會如何學(xué)習(xí)、如何思考。

從社會發(fā)展需求的角度講，現(xiàn)代社會需要有獨創(chuàng)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(zhì)，都源自于教師在教育教學(xué)中對學(xué)生質(zhì)疑能力的培養(yǎng)。

二、培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)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(chuàng)新能力的培養(yǎng)為根本目的，以能否有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為衡量教育成敗的最高標準。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識已成為教育工作者的共識，問題意識、問題能力是創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。在學(xué)生參與課堂教學(xué)的過程中培養(yǎng)質(zhì)疑能力，要努力做好以下幾個方面：

1.創(chuàng)設(shè)良好的質(zhì)疑氛圍，激勵學(xué)生質(zhì)疑

目前的物理課堂教學(xué)，仍然有許多教師采取串講串問，一節(jié)課問題“無數(shù)”，總是設(shè)法用問題牽著學(xué)生走，沒有留給學(xué)生積極思維的時間與實踐的空間。要將“質(zhì)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(quán)利，更應(yīng)該是學(xué)生的權(quán)利。“學(xué)貴有疑，小疑則小進，大疑則大進?！苯處煈?yīng)引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)新知的基礎(chǔ)上，大膽質(zhì)疑，積極探索。比如教學(xué)“滑動變阻器”時，可以問學(xué)生：“當(dāng)你知道滑動變阻器的構(gòu)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(xué)生的求知欲望。有不少學(xué)生提出了比較好的問題。如：“滑動變阻器應(yīng)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(yīng)用呢？”等。但由于學(xué)生間存在著個別差異，在質(zhì)疑問難時，往往有時也不能提在點子上、關(guān)鍵處。這時，教師應(yīng)以鼓勵為主，消除學(xué)生的畏懼心理，激發(fā)他們質(zhì)疑問難的熱情。如果遇到學(xué)生沒有問題或提不出有價值的問題時，教師應(yīng)有意識地與學(xué)生互換角色，提出重點問題，同時發(fā)揮小組協(xié)作精神，讓學(xué)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(zhì)疑氛圍。

2.指導(dǎo)學(xué)生方法，讓學(xué)生有“疑”可質(zhì)

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(chuàng)設(shè)良好的氛圍保護好學(xué)生的好問和好奇的天性。其次，教師要善于利用學(xué)生好問這份天性，教給質(zhì)疑方法，使學(xué)生樂于質(zhì)疑，從中能享受到質(zhì)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(chǎn)生內(nèi)趨力。”第三，要讓學(xué)生學(xué)會把學(xué)習(xí)過程中有價值的疑難問題提出來。可讓學(xué)生在知識的來龍去脈上質(zhì)疑，在知識的作用上質(zhì)疑，在知識結(jié)構(gòu)上質(zhì)疑，在知識的模糊處質(zhì)疑，在概念內(nèi)涵，外延的拓展上質(zhì)疑等等。例如，在教學(xué)“注意防雷”中講的“我國古代建筑上的龍角形鐵制裝飾物據(jù)說也有預(yù)防雷擊的作用”，這句話中，指導(dǎo)學(xué)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(dǎo)學(xué)生這樣質(zhì)疑：前面講過，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，對于同一個導(dǎo)體，電阻應(yīng)是不變的，與它兩端的電壓和通過它的電流無關(guān)，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(guān)呢？ 教學(xué)時我們要鼓勵學(xué)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(xué)生或老師一時也想不到的問題，這是學(xué)會質(zhì)疑的關(guān)鍵。就像上面這個實驗題目，應(yīng)該說這個學(xué)生提的問題很有價值。課堂上學(xué)生有時質(zhì)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(xué)生討論，進行篩選。只要引導(dǎo)得法，學(xué)生就能有所發(fā)現(xiàn)，逐漸學(xué)會質(zhì)疑?？梢哉f，質(zhì)疑的方法很重要，但這也不是一兩天，幾節(jié)課就能實現(xiàn)的，它要我們在平時腳踏實地地去訓(xùn)練，有意識地培養(yǎng)。

3.利用學(xué)生學(xué)習(xí)遷移，嘗試質(zhì)疑

當(dāng)學(xué)生明確了質(zhì)疑方向，知識內(nèi)在結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)又為學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移奠定了基礎(chǔ)，這時就可以讓學(xué)生進行提問的嘗試。由于學(xué)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(xué)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(zhì)疑表示肯定，而后再引導(dǎo)。為使每個學(xué)生能參與嘗試質(zhì)疑的學(xué)習(xí)過程，教師要關(guān)注不同層次的學(xué)生，盡量提供學(xué)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(xué)方式。面對學(xué)生的提問，教師要學(xué)會傾聽，隨機應(yīng)變。有時學(xué)生的提問沒有提在點子上，教師應(yīng)鼓勵的及時指導(dǎo)學(xué)生，不要一概否定或簡單肯定；有時學(xué)生由于語言組織能力的限制而詞不達意，教師要及時指導(dǎo)和幫助提煉，不要忽視學(xué)生語言中有效信息；有時學(xué)生的提問偏離了課題，教師要及時調(diào)控，不要任其自流；有時對學(xué)生的提問教師一時無法作出正確回答，就可以發(fā)動學(xué)生一起討論或坦率承認，布置課后查找資料或到網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)學(xué)生把握重點，提高質(zhì)疑水平

當(dāng)學(xué)生明確了質(zhì)疑方向，通過正確遷移，已具備了一定的質(zhì)疑能力時，教師要抓住契機，及時引導(dǎo)學(xué)生思考哪些問題該問，哪些問題不該問。鼓勵學(xué)生提出有質(zhì)量的問題，關(guān)鍵是要讓學(xué)生把握知識的重點和難點，也就是尋找每節(jié)課的知識點，針對這些知識點提問。同時，教師還要調(diào)動學(xué)生質(zhì)疑的積極性，使學(xué)生有質(zhì)疑的愿望，一是“有不懂的地方可以提問，請教同學(xué)老師”，二是“通過預(yù)習(xí)或通過課堂學(xué)習(xí)后還想知道哪些問題”，三是“在同學(xué)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(xué)生提供發(fā)展?jié)撛谀芰Φ臋C會，讓不同層次的學(xué)生都有機會得到展示，在原有的基礎(chǔ)上得到不同程度的發(fā)展。通過這樣的教學(xué)，學(xué)生的質(zhì)疑能力相對以前有較大提高，他們會積極主動地去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，對他們來說，每堂課都有新挑戰(zhàn)，他們常常會為提出了一個高質(zhì)量的問題而自豪，學(xué)習(xí)的積極性倍增。

三、培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力的具體方法

1.聯(lián)系實際引發(fā)質(zhì)疑

聯(lián)系實際引發(fā)質(zhì)疑就是通過分析、比較某種觀點、看法和已知事實、現(xiàn)象或新的實驗事實是否矛盾，從而提出質(zhì)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(fā)現(xiàn)事實并不是這樣，因此提出了質(zhì)疑；再如，關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，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(fā)現(xiàn)湯姆生的“棗糕”模型和a粒子散射實驗事實相矛盾，于是產(chǎn)生了質(zhì)疑并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，這都屬于聯(lián)系實際引發(fā)質(zhì)疑。

2.邏輯推理產(chǎn)生質(zhì)疑

揭示觀點間的邏輯困難、矛盾是進行質(zhì)疑的又一途徑。例如：關(guān)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(zhì)疑，因為依照亞里士多德的動力學(xué)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(yīng)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(yīng)得到兩個矛盾的結(jié)論：⑴由于M+m>M，所以M+m下落的速度V′應(yīng)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(yīng)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(zhì)疑。

3.追因求果進行質(zhì)疑

我們要教育學(xué)生保持旺盛的好奇心和求知欲，腦海中要經(jīng)常出現(xiàn)“為什么”三個字，要經(jīng)常追問物理概念為什么要這樣定義？物理規(guī)律是如何得來的？實驗為什么要這樣設(shè)計？做物理習(xí)題做錯時更要問一下為什么會做錯？原因是什么？發(fā)現(xiàn)某物理現(xiàn)象也要經(jīng)常問問產(chǎn)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(xiàn)彩虹？機油落在水面后為什么會出現(xiàn)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(guī)律，或能加深對它們的理解，有時可能還會出現(xiàn)意想不到的收獲。例如：1895年德國物理學(xué)家倫琴觀察到陰極射線管附近的熒光屏上出現(xiàn)了幾點熒光，由于倫琴治學(xué)嚴謹，喜歡多問幾個“為什么”，所以他經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn)，這原來是陰極射線打到固體上產(chǎn)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?yōu)榱思o念他把這種射線叫倫琴射線。而在此之前美國物理學(xué)家古德斯比德和英國的克魯克斯都曾發(fā)現(xiàn)過類似的現(xiàn)象，但由于他們沒有尋根問底，導(dǎo)致一項重大的發(fā)現(xiàn)從手中溜走了。

4.類比聯(lián)想進行質(zhì)疑

通過類比聯(lián)想進行質(zhì)疑也是物理學(xué)中常用的質(zhì)疑方法。例如我剛講過原子的核式結(jié)構(gòu)模型，有的同學(xué)就通過聯(lián)想和類比，根據(jù)電子繞核轉(zhuǎn)動時充當(dāng)向心力的庫侖力和衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時充當(dāng)向心力的萬有引力的表達式的相似性，提出了電子和衛(wèi)星的環(huán)繞速度、運轉(zhuǎn)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(jié)論，這就是這種方法的正確應(yīng)用。在物理學(xué)的發(fā)展過程中運用這種方法進行質(zhì)疑的例子也有很多，例如，當(dāng)光具有波粒二象性的結(jié)論被人們接受后，不少人認為這是光子所特有的現(xiàn)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(lián)系到光子波長和能量、動量的關(guān)系式，給出了實物粒子的波長表達式，后來經(jīng)實驗證明是正確的。由于物理學(xué)中有很多物理內(nèi)容、規(guī)律、處理方法是相類似的，因此通過類比聯(lián)想進行質(zhì)疑是我們能經(jīng)常用到的，經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生運用這種方法進行提問題，不僅可以大大增強學(xué)生的質(zhì)疑能力，還能促進學(xué)生認識清楚物理現(xiàn)象、規(guī)律及其處理方法間的聯(lián)系。

5.逆向思考提出質(zhì)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(zhì)疑方法。例如法拉第根據(jù)電產(chǎn)生磁的現(xiàn)象，逆向思考提出了質(zhì)疑：磁能否產(chǎn)生電？并通過10年艱辛努力，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)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(xué)活動中可以經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生運用這種方法進行質(zhì)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(dāng)作勻加速運動來處理？再如在幾何光學(xué)中講過已知物點和透鏡求作像點的方法后，可以質(zhì)詢一下已知像點和透鏡如何求作物點？這些都屬于逆向質(zhì)疑。

6.變換條件進行質(zhì)疑

物理規(guī)律都有一定的適應(yīng)范圍，我們在物理教學(xué)過程當(dāng)中可以引導(dǎo)學(xué)生變換一下條件，問一問物理規(guī)律在不同條件下的表達形式及其適應(yīng)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(dǎo)學(xué)生問問能否用別的方法來解決某一問題。例如在高三復(fù)習(xí)單擺的周期公式時，我有意識地讓學(xué)生變換條件進行質(zhì)疑，結(jié)果學(xué)生質(zhì)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(zhì)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(huán)繞地球飛行的人造衛(wèi)星中，產(chǎn)生了較好的效果。如果我們能長期堅持引導(dǎo)學(xué)生動用這種方法進行質(zhì)疑不僅可以提高學(xué)生的質(zhì)疑能力，而且還可以提高學(xué)生運用物理知識解決實際問題的靈活性。

總而言之，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力最行之有效的方法之一，教師應(yīng)解放思想，開拓創(chuàng)新，在教學(xué)實踐中注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，使學(xué)生養(yǎng)成質(zhì)疑的習(xí)慣，掌握質(zhì)疑的方法，形成質(zhì)疑的能力。教師在教學(xué)過程中，只有讓學(xué)生敢于質(zhì)疑、善于質(zhì)疑、不斷追求深入，才能使學(xué)生更好地領(lǐng)略知識的浩瀚，才能最終深化學(xué)生的思維過程，才能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。

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