王 彬

(1. 江蘇省泰州市教育局教研室，江蘇 泰州 225300；2. 江蘇省口岸中學(xué)，江蘇 泰州 225300)

《普通高中物理課程標(biāo)準(2017年版)》指出：科學(xué)探究由問題、證據(jù)、解釋、交流等要素組成。為提高課堂的效率、提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，需在問題教學(xué)上加強研究，使問題設(shè)計科學(xué)、有效，學(xué)生積極思考、認真討論、勇于表達，以取得良好的教學(xué)效果。教師應(yīng)基于學(xué)生的生活體驗、認知層次、知識水平及思維發(fā)展水平，借助明確、具體、科學(xué)的設(shè)問推進教學(xué)，讓探究過程有明確的方向，使問題探究得以開展、教學(xué)目標(biāo)得以實現(xiàn)、學(xué)生的核心素養(yǎng)得以提升。筆者結(jié)合人教版高中物理選修3-1中“電勢能和電勢”“電動勢”兩節(jié)內(nèi)容，探討相關(guān)問題。

1 豐富新課引入的設(shè)問情境，助推學(xué)生積極探究

觀察和實驗是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，教學(xué)設(shè)問可基于趣味實驗、演示實驗，利用學(xué)生生活經(jīng)驗和親身經(jīng)歷，啟發(fā)學(xué)生去觀察、思考、領(lǐng)悟、研討。

在“電勢能和電勢”的教學(xué)中，內(nèi)容比較抽象，學(xué)生無生活體驗且無合適的演示實驗，我們不妨利用動畫模擬把一個靜止的試探電荷放入電場中，讓其在靜電力的作用下運動，從而獲得一定的動能，同時電荷的位置發(fā)生變化，電荷所具有的能量也會發(fā)生變化。進而提出問題、引入主題：電場力做的功和電荷的能量變化之間有什么關(guān)系？

在“電動勢”的教學(xué)中，教師把蜂鳴器接到插在西紅柿上的銅片和鋅片上，會發(fā)出聲音，設(shè)問：出現(xiàn)此現(xiàn)象的緣由是什么？借助水果電池實驗，吸引學(xué)生的關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的興趣，喚起學(xué)生尋求問題答案的意識，從而使得教學(xué)過程逐步深入。

2 優(yōu)化教學(xué)推進的設(shè)問方式，引導(dǎo)學(xué)生有效解決問題

2.1 依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，運用假設(shè)法提出問題

在“電勢能和電勢”教學(xué)中，為激發(fā)學(xué)生深入研究靜電力做功的問題，采用假設(shè)法提問：假若靜電力做功與路徑有關(guān)，引入電勢能的概念有沒有意義？為什么？

在“電動勢”教學(xué)中，電路中做定向移動的是電子，且電子移動方向與電流方向相反，但我們習(xí)慣了依據(jù)電流的流向來研究問題，這給我們分析、解決問題帶來了不便，我們不妨假設(shè)電路中做定向移動的是正電荷，通過提問引導(dǎo)學(xué)生思考：在電源外部、內(nèi)部，電場力做功究竟是怎樣的情形？

2.2 尋找相關(guān)聯(lián)系，采用類比法提出問題

在“電勢能和電勢”教學(xué)中，啟發(fā)學(xué)生回憶重力做功的特點以及做功與重力勢能變化的關(guān)系，采用類比法設(shè)問：電場力做功有何特點？做功與電勢能的變化之間存在怎樣的關(guān)系？針對在電場中移動正電荷時電場力做功的情況，通過類比提出問題：如果移動的是負電荷,結(jié)果又如何？盡管電場力做功與重力做功很相似，為何還存在很大差異？原因是存在兩種電荷嗎？

再通過對電場強度的回顧分析，幫助學(xué)生理解：電場強度是電場本身的一種屬性，只與場源電荷和所處的空間位置有關(guān)，而與電場中是否放入試探電荷無關(guān)，用電場強度來描述電場力的性質(zhì)。再進行類比提問：由于電場是一種物質(zhì)，既然具有力的性質(zhì)，勢必也具備能的性質(zhì)。那我們該怎樣描述電場能的性質(zhì)？借助比值定義法，可利用電勢來描述電場能的性質(zhì)。

在“電動勢”教學(xué)中，我們借用了“水泵”作為類比的對象，其作用是保持兩側(cè)液面存在一定的高度差，進而提出問題：電源的作用是保持導(dǎo)體兩端維持一定的電勢差嗎？繼而從能量轉(zhuǎn)化的角度加深對電源的認識。

2.3 逐步設(shè)疑，運用追問法研究問題

在“電勢”概念教學(xué)中，教師逐步設(shè)疑，以培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和思維能力。首先，引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，結(jié)合“電勢能”的教學(xué)，得出結(jié)論：點電荷q在電場中某點A的電勢能EP在數(shù)值上等于將q從A點移至零電勢能點的過程中電場力所做的功。其次，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出電場力做功的表達式，得出結(jié)論：電場力做功與路徑無關(guān)，電荷在A點的電勢能EP與電荷量q成正比。繼而設(shè)疑：(1) 若點電荷的電荷量為2q、3q，則電荷在A點的電勢能與電荷的比值是什么？(2) 若點電荷的電荷量為-q、-2q、-3q，則電荷在A點的電勢能與電荷的比值又是什么？(3) 同一點電荷在電場中不同點的電勢能與電荷的比值是什么關(guān)系？借助逐步設(shè)疑，通過研究，最終提出電勢的概念，它用來描述電場能的性質(zhì)。

在“電動勢”教學(xué)中，提出問題：在電源外部，正電荷自發(fā)地從正極向負極定向移動，靜電力做功情況如何？電勢能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化情況如何？在電源內(nèi)部，正電荷從負極向正極移動，顯然不是自發(fā)進行的，是不是靜電力作用的結(jié)果？若不是，那是什么力呢？你對該力有什么設(shè)想？其做功使得能量如何轉(zhuǎn)化？通過逐步設(shè)疑、追問、討論，使學(xué)生明了電源內(nèi)部存在“非靜電力”以及相關(guān)能量間的轉(zhuǎn)化情況。

3 關(guān)于教學(xué)設(shè)問的思考

當(dāng)前教學(xué)設(shè)問中存在的問題如下：

(1) 設(shè)問缺位。教師滿堂灌、一講到底，缺少師生互動、思維碰撞。

(2) 設(shè)問低效。設(shè)問缺乏目的性、層次性、遞進性，不注重提問的目的、作用與效果，只是簡單的問答，為問而問。如：講解電勢能時，有教師不作鋪墊，開門見山就問：物體在重力場中具有重力勢能，那電荷在電場中呢？這種設(shè)問無疑是要求學(xué)生說出電勢能，缺少思維的深度。我們設(shè)問的目的不是簡單追求答案，而是要關(guān)注答案得出背后的思維發(fā)展過程。

(3) 處理學(xué)生回答的方式不當(dāng)。教師提問后只關(guān)注學(xué)生中有無出現(xiàn)預(yù)設(shè)答案，如果學(xué)生的答案正是老師希望的標(biāo)準答案或需要的典型錯誤答案，教師將備課的內(nèi)容傾囊倒出；對于其他答案，教師不置可否或快速打斷，提問其他學(xué)生。這種處理方法無視學(xué)生學(xué)科能力的培養(yǎng)和潛能的發(fā)掘，失去了挖掘錯誤根源、解決生成問題、突破教學(xué)難點的有利時機。

針對存在的問題，筆者提出以下對策：

(1) 教學(xué)設(shè)問要關(guān)注學(xué)生問題意識的培養(yǎng)。對于有些教學(xué)內(nèi)容，可通過教師列提綱設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本尋得答案。例如，在“電動勢”的教學(xué)中，讓學(xué)生回想生活中水泵的作用并提出問題：電源的作用是什么？學(xué)生自然會采用類比方法，閱讀課本，找尋出答案，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和問題解決能力。

(2) 教學(xué)設(shè)問要關(guān)注學(xué)生理解能力的培養(yǎng)。如針對電動勢概念的理解，先設(shè)問：對于不同的電源，非靜電力做功的本領(lǐng)是否都相同？學(xué)生根據(jù)對“水泵”模型的認識和理解，不難得出：電源做功的本領(lǐng)存在不同。再設(shè)問：怎樣描述這種本領(lǐng)的強弱呢？引導(dǎo)學(xué)生回憶已學(xué)過的比值定義法，如加速度a是描述速度的變化快慢的物理量。學(xué)生自然便會得出結(jié)論：在電源內(nèi)，可用非靜電力把電荷從負極移送到正極所做的功W與電荷量q的比值來描述這種本領(lǐng)的強弱，并命名為“電動勢”。

教師在備教材、教法、學(xué)法的基礎(chǔ)上，要緊扣教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，以學(xué)生發(fā)展為設(shè)問導(dǎo)向，適時點撥、指導(dǎo)、點評，以培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、探究能力及思維能力，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。