楊君雷

“問題化教學(xué)”強調(diào)把教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情境中，通過讓學(xué)習(xí)者合作解決真實性問題，來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識，形成解決問題的技能，并形成自主學(xué)習(xí)的能力.物理教學(xué)中的質(zhì)疑，主要是從觀察到的物理現(xiàn)象、從實驗中得到的數(shù)據(jù)、從實驗的理論解釋、或從理論的邏輯推理等方面提出問題，是開展問題化教學(xué)的前提，決定著問題化教學(xué)的方向.

本文旨在闡述在物理問題化教學(xué)中教師要有意識地創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑情境，通過設(shè)置疑問、揭示矛盾，讓學(xué)生始終處在質(zhì)疑的思維狀態(tài)中，以培養(yǎng)學(xué)生良好的質(zhì)疑習(xí)慣，發(fā)展創(chuàng)意思維能力.

1物理教學(xué)中學(xué)生質(zhì)疑能力的層次

1.1“效仿”質(zhì)疑

效仿提問階段是質(zhì)疑的初級階段，學(xué)生對于聽課中不懂的地方，不會做的習(xí)題，敢于問同學(xué)和老師.在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生初步學(xué)會按老師提問的方法來提出問題.這一階段學(xué)生提出的問題往往比較簡單，就事論事的直接提問，模仿性很強.經(jīng)過培養(yǎng)和鍛煉，大多數(shù)學(xué)生可以達到這一階段的水平.例如，學(xué)生看到三棱鏡把太陽光分解為七色光譜，就會產(chǎn)生“這是怎么回事”的疑問；為什么看到加熱燒瓶頸部的水沸騰，但燒瓶中金魚還能正常游動的問題等.

1.2“比較”質(zhì)疑

比較提問是一個較高階段的質(zhì)疑.學(xué)生往往從已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā)，有意識地思考問題，比較教師講解的內(nèi)容與課本、課外參考書內(nèi)容的不同，或比較同一問題的不同解答，試圖提出一些有新意的問題.這一階段學(xué)生提出的問題有一定的成熟感.例如，水燒開時，為什么最靠近壺嘴的地方反而看不到“白氣”？夏天中午時分，赤腳走在海邊為什么海水比較涼而沙灘燙腳？

1.3“發(fā)現(xiàn)”質(zhì)疑

這是質(zhì)疑的高級階段.這一階段學(xué)生所提的問題有一定的深度和難度，往往擊中關(guān)鍵，具有“揭示規(guī)律”、“獨創(chuàng)”和“發(fā)現(xiàn)”之特征.例如，在討論伏安法測量電阻的方案時，提出若測量電阻阻值為幾百歐姆，或者兩個電表其中一個電表已損壞怎樣完成實驗？若以此作為問題的生長點，必然會萌發(fā)出創(chuàng)造性思維的火花.

2培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力的方法

2.1引導(dǎo)“教育”學(xué)生質(zhì)疑

科學(xué)創(chuàng)建始于提問，沒有提問何來創(chuàng)新？因此，教學(xué)中結(jié)合教材適時地向?qū)W生介紹一些古今中外著名學(xué)者多思多問，自問自答，刻苦努力創(chuàng)造發(fā)明的事例，從物理學(xué)史的角度說明“質(zhì)疑”的重要性和必要性.例如，古希臘的亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運動的原因.伽利略對此提出質(zhì)疑，指出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)過牛頓進一步研究，總結(jié)出了牛頓運動定律，從而奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ).實踐證明，機遇總是偏愛有準(zhǔn)備的頭腦.牛頓從蘋果為何會落地的疑問出發(fā)，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律.伽利略通過敏銳的觀察和思索，推翻了亞里士多德的“物體越重，下落得越快”的錯誤論點，從而揭示了自由落體運動規(guī)律.沒有質(zhì)疑的習(xí)慣，一切習(xí)以為常，機遇恐怕永遠(yuǎn)不會光顧.

2.2教師“示范”質(zhì)疑

李政道曾說，中國古代講究做“學(xué)問”，可是現(xiàn)在的學(xué)生只會去“學(xué)答”.其實學(xué)生不會提問題，源于教師不善于提問題，或者不注意培養(yǎng)學(xué)生提問.因此，必須以教師的設(shè)問、發(fā)問作示范.教學(xué)中應(yīng)從學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維水平出發(fā)，采取用問題當(dāng)引子，讓學(xué)生帶著問題學(xué)，隨著問題深入學(xué)習(xí).

例如，在氣體的液化教學(xué)中，關(guān)于解釋：水燒開時，為什么最靠近壺嘴的地方反而看不到“白氣”？

筆者在教學(xué)中將此問題分解為以下三個小問題啟發(fā)學(xué)生思考回答，學(xué)生在問題的引領(lǐng)下自己理清了思路，效果頗好.

（1）水燒開時看到的“白氣”怎么形成的？——空氣中的水蒸氣遇冷液化而成.

（2）“白氣”的形成需要什么條件？——遇冷、降溫.

（3）最靠近壺嘴的地方和離壺嘴較遠(yuǎn)處的溫度是否相同？是否滿足產(chǎn)生“白氣”的條件？

很多時候，面對一個復(fù)雜的問題，教師常常覺得一時無從講起，有時末經(jīng)預(yù)設(shè)便信口開講，分析問題時往往出現(xiàn)思維跳躍，學(xué)生感覺難以理解，或者教師按照自己理順的思路大講一通，自己感覺講得酣暢淋漓，很是得意，但學(xué)生卻聽得一頭霧水，原因是末能適應(yīng)學(xué)生的思維方式和思維節(jié)奏.

教師善于質(zhì)疑，可以影響學(xué)生養(yǎng)成質(zhì)疑的習(xí)慣，培養(yǎng)批判性的思維，進而不斷發(fā)現(xiàn)問題，提出問題.

2.3“鼓勵”學(xué)生質(zhì)疑

教師應(yīng)給學(xué)生敢于提問的機會，除了對敢于發(fā)問老師的學(xué)生進行表揚鼓勵外，還應(yīng)根據(jù)課堂中出現(xiàn)的意外情況抓住機會鼓勵學(xué)生提問.例如，在教學(xué)中教師偶爾出現(xiàn)了筆誤或者知識性錯誤，一旦發(fā)現(xiàn)后不要馬上向?qū)W生聲明這個地方弄錯了.要讓學(xué)生看看有沒有問題，鼓勵學(xué)生大膽提出問題.教師還應(yīng)幫助學(xué)生克服畏難、怕羞情緒，即使學(xué)生提出的問題幼稚可笑甚至是錯誤的，絕不能取笑、批評學(xué)生，應(yīng)該善意地加以解釋、引導(dǎo).如在講物質(zhì)一般具有熱脹冷縮的性質(zhì)時，有一個學(xué)生提出了：“夏天的日子長冬天日子短，是不是熱脹冷縮？”答案當(dāng)然是錯誤的，但對學(xué)生這種聯(lián)想，應(yīng)充分肯定，大膽鼓勵.

3引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑的途徑

施教之法，重在引導(dǎo).教師在引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑的過程中，首先要求學(xué)生弄清惑點，提出疑問.在備課和教學(xué)中，教師應(yīng)隨時自然地進行“心理換位”.可設(shè)想處在學(xué)生的地位，能提出哪些問題.當(dāng)學(xué)生沒有提出問題時，老師可扮演學(xué)生的角色，“假如我是學(xué)生，我會提出下面的問題……”，給學(xué)生以啟發(fā).在教學(xué)活動中，通過設(shè)置疑問、揭示矛盾、發(fā)散質(zhì)疑等方式.有意識地激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑.

3.1創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置疑問

創(chuàng)設(shè)問題情境，努力建立課堂教學(xué)的“情感場”，創(chuàng)造良好的課堂心理氛圍，可以激發(fā)學(xué)生的思維興趣，誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)意識.同時，在物理教學(xué)中，常運用啟發(fā)式、問題式及討論式教學(xué)，努力創(chuàng)設(shè)民主、和諧的教學(xué)氛圍.運用演示實驗的直觀教學(xué)手段，巧設(shè)疑問，促使學(xué)生認(rèn)知沖突，誘發(fā)學(xué)生進入質(zhì)疑的思維狀態(tài)，啟迪創(chuàng)意思維.

例如，在教學(xué)物體的浮與沉課題時引入環(huán)節(jié).

教師演示：出示自制的浮沉子（圖1），稍用力擠瓶發(fā)現(xiàn)水中的小瓶子下沉，松手又發(fā)現(xiàn)水中的小瓶子又重新上浮……

教師：浮沉子是怎樣實現(xiàn)上浮或下沉的？

多媒體展示：浮沉子在軍事中應(yīng)用就是潛水艇，它又是怎樣實現(xiàn)浮與沉的？做好的餃子在水中是沉的，煮熟以后為什么又會浮起來？

利用浮沉子等生動、有趣味性的演示，大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了他們的求知欲望.

3.2運用“悖論”，揭示矛盾

在典型的問題中，通過提示“悖論”，使學(xué)生處于思維矛盾的狀態(tài)之中.這些問題頗具特點，在同一問題中往往包含兩種不同的結(jié)論，它們的推導(dǎo)似乎邏輯嚴(yán)密、論據(jù)充足，但結(jié)論又互不相容，有分歧或根本對立.由于在比較中必然產(chǎn)生疑問，從而產(chǎn)生了迫切解決思維矛盾的求知動力.

例1天氣很熱，小明和小華在開著空調(diào)的書房內(nèi)認(rèn)真地復(fù)習(xí)功課.傍晚時分，小明打開燈泡上標(biāo)有“PZ220-40”字樣的臺燈時，發(fā)現(xiàn)臺燈發(fā)光較昨天暗了.

小明猜想：主要是燈絲的升華造成的，依據(jù)是：由于燈絲升華，燈絲的橫截面積變小，電阻變大，而臺燈兩端電壓不變，由公式P=U2/R 可知功率變小，因此燈變暗了；

小華猜想：主要是電路的負(fù)荷增大造成的，依據(jù)是：由于許多家庭開了空調(diào)，電路的負(fù)荷增大了，總電流變大，輸電線上有電阻，導(dǎo)致臺燈兩端的電壓降低，而燈絲電阻不變，由公式P=U2/R可知功率變小，因此燈變暗了.

（1）小明為了驗證自己的猜想，他在爸爸的指導(dǎo)下用新的相同規(guī)格的燈泡替代原來的燈泡，觀察到新的燈泡亮度與原來的那只燈泡亮度基本一樣，說明小明的猜想是（正確/錯誤）的；

（2）請你設(shè)計一個方案，驗證小華的猜想是否正確.

簡要做法：；

如何判斷：.

本題中小明和小華的推理過程看似邏輯嚴(yán)密、證據(jù)充足，但結(jié)論又互不相容，使學(xué)生處于思維矛盾的狀態(tài)之中，激發(fā)了學(xué)生求知的動力.

3.3反思解題，發(fā)散質(zhì)疑

運用開放性問題，通過設(shè)置解題誤區(qū)以及問題變式等方法反思解題，使學(xué)生不斷提出新的更深層次的質(zhì)疑，從而培養(yǎng)思維的獨創(chuàng)性、批判性和靈敏性.

（1）運用開放性問題，進行發(fā)散質(zhì)疑

在解答開放性問題的過程中，或可能引出新的問題，或可能引申推廣出更一般的問題.因而，開放性問題有利于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的培養(yǎng).

例2在圖2所示的電路中，電源電壓保持6 V不變， R1的阻值為10 Ω.閉合電鍵S，電壓表的示數(shù)如圖3所示.

（1）求通過電阻R1的電流.

（2）求電阻R2的阻值.

（3）現(xiàn)有阻值分別為2 Ω、10 Ω、50 Ω、100 Ω的四個定值電阻，請選擇其中一個定值電阻替換電路中的電阻R2，要求：電壓表選擇合適的量程后，閉合開關(guān)S，能使電壓表指針偏離到圖3所示電壓的一半.

請判斷：所提供的四個定值電阻是否符合要求，若有符合，請具體說明是電阻，并指出電壓表所選用的量程；若不符合，請說明理由.

這是一道過程開放的試題，學(xué)生可根據(jù)已學(xué)的知識發(fā)散求解，設(shè)想出多種實驗方案.然后，通過發(fā)散討論，選擇合理方案.

（2）設(shè)置解題誤區(qū)，進行發(fā)散質(zhì)疑.

教學(xué)中針對學(xué)生易錯處，有意設(shè)置解題誤區(qū)，引導(dǎo)學(xué)生分析討論，培養(yǎng)學(xué)生不盲從教師和答案，善于獨立思考，勇于提出自己的見解，指出并糾正錯誤.

例3實驗室要測量一只阻值約為數(shù)百歐的電阻Rx.能提供的器材有：干電池兩節(jié)、學(xué)生用電壓表（量程為0～3 V、0～15 V）、學(xué)生用電流表（量程為0～0.6 A、0～3 A）、滑動變阻器R（100 Ω 2 A）和電阻箱R0（0～9999 Ω、5 A）各一只、開關(guān)和導(dǎo)線若干.各組同學(xué)都提出了自己的設(shè)計方案，下面是其中三組同學(xué)的設(shè)計方案（電路圖）：

（1） 你認(rèn)為三種設(shè)計方案中不可行的是，原因是：.

（2） 在可行的方案中，你認(rèn)為組的設(shè)計方案可以讓測量結(jié)果更準(zhǔn)確.理由是：.

伏安法測電阻由于能準(zhǔn)確測得電流和電壓，再根據(jù)歐姆定律計算電阻，并且能通過改變電壓實現(xiàn)多次實驗，所以成為電阻測量的首選方法.但是，本題被測電阻設(shè)計成幾百歐姆導(dǎo)致電路中的電流小于電流表的分度值，故不可行的恰恰是甲方案.

（3）運用問題變式，進行發(fā)散質(zhì)疑

當(dāng)學(xué)生解好一個題目后，可讓學(xué)生思考：適當(dāng)?shù)刈儞Q題中的條件或結(jié)論，看看能否將命題作進一步的推廣與引申？

例4如圖5所示，甲、乙兩個實心均勻正方體分別放在水平地面上，它們對地面的壓強相等.若在兩個正方體的上部，沿水平方向分別截去相同高度的部分，則剩余部分對水平地面的壓強關(guān)系是

A.p甲

C.p甲>p乙D.無法判斷

本題是一道關(guān)于固體壓強的中等難度題，考查了學(xué)生柱體壓強知識，講解過程中不妨做一下拓展和延伸，將題目中它們對地面的壓強相等改為壓力相等.

總之，教師在教學(xué)中要有意識地激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生良好的質(zhì)疑習(xí)慣，提倡“質(zhì)疑法”學(xué)習(xí)，以利于開發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)他們可持續(xù)的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性思維的能力.