顧勇
在以問題為引領(lǐng)的物理教學(xué)中,問題是學(xué)生探究活動(dòng)的起點(diǎn),也是課堂教學(xué)的興奮點(diǎn),還是學(xué)生知識的生長點(diǎn),以及智慧的增值點(diǎn).因此,問題對課堂教學(xué)有著重要價(jià)值.在設(shè)計(jì)問題時(shí),教師要選準(zhǔn)角度,使提問切中要害,成為學(xué)生思維的觸發(fā)器.
一、從因果角度著手,生成邏輯型問題
有些問題,以物理量之間的因果關(guān)聯(lián)為切入口,引領(lǐng)學(xué)生探索其內(nèi)在聯(lián)系.這就是所謂的邏輯型問題.此類問題,有助于培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性和批判性.例如,在講“楞次定律的內(nèi)涵”時(shí),教師可以抓住“阻礙”這個(gè)詞來設(shè)計(jì)問題:(1)誰在阻礙?(2)阻礙什么?(3)怎樣阻礙?(4)能否成功阻礙?(5)為什么要阻礙?這一組問題中的前四個(gè)屬于陳述型問題,第五個(gè)問題則屬于邏輯型問題.在探討阻礙的原因時(shí),學(xué)生發(fā)現(xiàn)阻礙的過程正是能量轉(zhuǎn)化的一種體現(xiàn),即感應(yīng)電流的產(chǎn)生要遵循能量守恒定律.因?yàn)樽璧K效果的存在,因此有關(guān)過程就要克服安培力做功,進(jìn)而將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能,沒有這種阻礙是無法實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的.通過思考這些問題,學(xué)生對楞次定律形成深刻認(rèn)識.
二、從評價(jià)角度著手, 生成思辨型問題
教師在教學(xué)中為學(xué)生呈現(xiàn)某一物理現(xiàn)象的解釋或某一問題的解決方案,要求學(xué)生展開分析和評價(jià),進(jìn)而做出科學(xué)而合理的選擇.這就是所謂的思辨型問題.此類問題,能將學(xué)生由知識的接受者轉(zhuǎn)變成知識的評價(jià)者,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)立性、批判性.
三、從優(yōu)化角度著手,生成創(chuàng)新型問題
在教學(xué)過程中,圍繞某一物理問題,教師先呈現(xiàn)自己的解決方案,或是讓某個(gè)學(xué)生提出自己的方案,然后要求學(xué)生對方案進(jìn)行改進(jìn),并提出優(yōu)化策略.這就是所謂的創(chuàng)新型問題.此類問題,有助于培養(yǎng)學(xué)生的多向性思維和求異性思維,能使學(xué)生明確問題的解決不是最終目標(biāo),問題的最優(yōu)化解決才是終極目標(biāo).例如,在講“圓周運(yùn)動(dòng)”時(shí),教師可以設(shè)計(jì)幾個(gè)問題:問題1:現(xiàn)有一輛兒童自行車是通過踩蹬前輪來驅(qū)動(dòng)的,已知前輪的半徑為15cm,在其行進(jìn)過程中,這個(gè)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)周期為1s,求自行車前進(jìn)的速度.經(jīng)過計(jì)算,學(xué)生得出結(jié)果,這個(gè)自行車的速度為0.94m/s.問題2:如果保持轉(zhuǎn)速不變,如何對車輪進(jìn)行改進(jìn),讓車子行駛速度變快?請闡述你的理由.學(xué)生增大了前輪的半徑,但是這樣重心太高,且平穩(wěn)性較差.問題3:可否再次改進(jìn),讓車子更加平穩(wěn)?學(xué)生開動(dòng)腦筋,設(shè)計(jì)出前后輪等高的自行車.問題4:專業(yè)的自行車比賽速度最快能夠達(dá)到70km/s,這顯然不是一般家用自行車所能達(dá)到的.請對你的自行車提出改進(jìn)方案,提高它的速度.學(xué)生用大齒輪和小齒輪相互搭配,通過改變齒輪比的方法設(shè)計(jì)出更快速度的自行車.問題5:請對比生活中的普通自行車,研究山地自行車在上坡過程中和下坡過程中有何差別,并說明理由.這一系列問題,都是從學(xué)生的生活中選材,并以激發(fā)學(xué)生的深層思考為目的,有助于學(xué)生理解物理概念與結(jié)論,還有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力.
四、從遷移角度著手,生成類比型問題
在學(xué)生遇到一個(gè)較為生疏或比較復(fù)雜的問題時(shí),教師可以提供一個(gè)學(xué)生相對熟悉,而在模型上又與該情境類似的問題,讓學(xué)生在分析問題的過程中獲得思路上的啟發(fā),進(jìn)而以類比的方法實(shí)現(xiàn)原問題的解決.在這個(gè)過程中,教師提供的具有啟發(fā)性的問題就是類比型問題.此類問題,能夠促進(jìn)學(xué)生的遷移思維發(fā)生作用,有助于學(xué)生建構(gòu)認(rèn)知.例如,在講“磁感應(yīng)強(qiáng)度”的概念時(shí),教師可以設(shè)計(jì)以下問題:問題1:磁場看不到,摸不著.我們?nèi)绾蝸頇z查磁場的存在,如何來界定磁場的強(qiáng)弱?面對這一問題,學(xué)生被難住,這時(shí)教師必須發(fā)揮引導(dǎo)作用.問題2:同樣是看不到,摸不著,我們?nèi)绾翁綔y電場的存在,如何描述電場的強(qiáng)弱?學(xué)生指出用檢驗(yàn)電荷來檢測電場的存在,并通過檢驗(yàn)電荷的受力與其電荷量的比值來定義電場強(qiáng)度,由此實(shí)現(xiàn)對電場強(qiáng)弱的描述.問題3:既然我們是由電場的基本特點(diǎn)入手,構(gòu)思探測電場存在和強(qiáng)弱的方法,那么磁場有類似的規(guī)律嗎?學(xué)生回答:磁場對處于其中的磁體和通電導(dǎo)體有力的作用.要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測的方案,并引導(dǎo)學(xué)生展開實(shí)驗(yàn).學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),能用小磁針檢測磁場的存在和方向,但是在強(qiáng)弱的檢測上很難做到精確.問題4:任何一個(gè)小磁針都有兩個(gè)極,其兩極在同一個(gè)磁場中受力方向是相反的,因此很難測出小磁針在磁場中的受力大小,怎樣用類比電場強(qiáng)度定義的方法來研究磁場的性質(zhì)呢?思維靈活的學(xué)生想到通電導(dǎo)線在磁場中也會(huì)受到力.那么,能否順著這個(gè)思路來探索磁場的強(qiáng)弱呢?學(xué)生探索磁場對通電導(dǎo)線作用力的規(guī)律,并據(jù)此完成對磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的定義.