摘 要：層遞式問題鏈?zhǔn)怯行蛄泻完P(guān)聯(lián)的問題串，可以激發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)提高學(xué)習(xí)能力;層遞式問題鏈的應(yīng)用可以優(yōu)化課堂教學(xué)，學(xué)生更深刻理解掌握物理知識。根據(jù)學(xué)生的學(xué)情，在高中緊張的復(fù)習(xí)中有目的地創(chuàng)設(shè)問題鏈，提高課堂效率。

關(guān)鍵詞：層遞式;問題鏈;物理思維

引言

認(rèn)知心理學(xué)提出：學(xué)習(xí)總是從問題開始，問題總是與學(xué)習(xí)伴行，所有問題解決必定以對問題存在的認(rèn)識為開始[ 1 ]。科學(xué)思維是物理學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，思維的源泉來自問題，思維的動(dòng)力也來自問題。問題可以激發(fā)學(xué)生去探究和解決學(xué)習(xí)與生活中遇到的問題。層遞式問題鏈?zhǔn)墙處煾鶕?jù)學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，針對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中可能產(chǎn)生的困惑，通過進(jìn)階式的“問題鏈”將知識轉(zhuǎn)化為層次鮮明，層遞式的一系列，一連串的教學(xué)問題;是一組有中心、有序列、有關(guān)聯(lián)而又相對獨(dú)立的問題從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。

1 層遞式問題鏈在高中物理課堂教學(xué)中的重要意義

1.1 促進(jìn)創(chuàng)新思維

層遞式問題鏈的存在可以激發(fā)學(xué)生的思維深度和創(chuàng)造力。通過解答一個(gè)問題，可能會(huì)引發(fā)出更多的問題，從而推動(dòng)思維的延展和創(chuàng)新。通過研究層遞式問題鏈，可以促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)解決復(fù)雜問題和面對挑戰(zhàn)的能力，以及發(fā)展創(chuàng)新思維。高中物理課堂教學(xué)中應(yīng)用“問題鏈”，幫助學(xué)生形成較強(qiáng)的邏輯思維，同時(shí)還能夠促進(jìn)其思維能力的發(fā)展。

1.2 強(qiáng)化問題解決能力

層遞式問題鏈在解決問題的過程中要求學(xué)生從一個(gè)問題到另一個(gè)問題進(jìn)行連接和推理。這種跨問題的思維鍛煉了學(xué)生的問題解決能力，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維和推理能力。通過研究層遞式問題鏈，可以提高學(xué)生的問題解決能力和思維靈活性，有利于學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣?！皢栴}鏈”是以教學(xué)內(nèi)容為引導(dǎo)指標(biāo)，強(qiáng)化高中物理教學(xué)目標(biāo)，層遞式地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要驅(qū)動(dòng)力。

1.3 促進(jìn)學(xué)科交叉與綜合能力

層遞式問題鏈常常涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識和技能。研究層遞式問題鏈可以促進(jìn)不同學(xué)科的交叉融合，在解決問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和學(xué)科綜合應(yīng)用能力，提高他們的學(xué)習(xí)效果和創(chuàng)造力。

2 層遞式“問題鏈”優(yōu)化高中物理教學(xué)

通過層遞式問題鏈的應(yīng)用，可以對物理教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。教師可以根據(jù)問題鏈的結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，使學(xué)生能夠逐漸深入理解和掌握物理知識。當(dāng)設(shè)計(jì)的教學(xué)流程是將教科書中的知識轉(zhuǎn)換成層次鮮明、具有系統(tǒng)性的“教學(xué)問題”，并使之成為符合學(xué)生探究心理的“問題鏈”時(shí)，教學(xué)流程便能有效地引領(lǐng)學(xué)生沿著問題情境去思考和探究，也就給了學(xué)生一條經(jīng)過努力可以攀登的、遞進(jìn)性知識階梯和問題階梯[ 1 ]50。

研究層遞式問題鏈有助于教育者優(yōu)化教學(xué)策略。在教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生形成層遞式問題鏈，可以啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)其解決問題的能力。通過設(shè)計(jì)具有層次性的問題，教育者可以引導(dǎo)學(xué)生一步步地進(jìn)行思考和分析，將難度大的物理問題化解為一個(gè)一個(gè)小問題，幫助學(xué)生搭建合適的臺(tái)階，層層遞進(jìn)，有利于學(xué)生思維的連續(xù)性，提升他們的學(xué)習(xí)效果和思維能力。 通過層遞式問題鏈的研究方法，在教學(xué)中可以幫助學(xué)生深入理解物理知識和原理，并培養(yǎng)學(xué)生的推理和邏輯思維能力。學(xué)生可以通過追溯問題鏈的源頭，理解物理問題的本質(zhì)和根源，并進(jìn)行推理和分析。

3 層遞式“問題鏈“驅(qū)動(dòng)教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生思維的教學(xué)案例

3.1 基于高中一輪實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，巧用“問題鏈”進(jìn)行知識點(diǎn)歸納

例如在實(shí)驗(yàn)“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的教學(xué)中首先要能夠描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，在解決具體如何獲得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡的問題時(shí)可以創(chuàng)設(shè)如下層遞式問題鏈：

問題1：同學(xué)們已經(jīng)知道平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線，那么如何記錄這條軌跡，有哪些方法？

問題2：怎樣才能使小球做平拋運(yùn)動(dòng)？怎樣確定面板豎直？怎樣確定坐標(biāo)原點(diǎn)？怎樣合理地建立坐標(biāo)系？

問題3：重復(fù)多次：小球從哪個(gè)位置釋放？是相同的位置嗎？這個(gè)位置是否有要求？

問題4：記錄下的幾點(diǎn)怎樣連接起來？所有的點(diǎn)都需要連接起來嗎？

問題5：如何判斷獲得的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是不是拋物線？

問題6：如何計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度？若軌跡完整，含有拋出點(diǎn)，要怎么處理？

若軌跡不完整，拋出點(diǎn)未知又如何處理？

該系列的“問題鏈”是將實(shí)驗(yàn)裝置及器材、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和注意事項(xiàng)、誤差分析等問題呈現(xiàn)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生思考將知識歸納整合形成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的物理知識體系。

問題1學(xué)生回顧總結(jié)獲得軌跡的方法：接球加復(fù)寫紙檔板;徑跡法;頻閃照相法，訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，提升學(xué)生多角度分析問題能力。問題2和問題3可以暴露學(xué)生可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作，強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。處理平拋軌跡問題是教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、弱點(diǎn)、疑點(diǎn)。于是有指向性地創(chuàng)設(shè)物理層遞式“問題鏈”，將難度大的物理問題化解為一個(gè)一個(gè)小問題，把課堂交給學(xué)生，讓問題為學(xué)生帶路并指引學(xué)生去不斷探索。幫助學(xué)生搭建合適的臺(tái)階，層層遞進(jìn)“誘使”學(xué)生暴露出知識薄弱的地方，教師依據(jù)學(xué)生出現(xiàn)的問題給以指導(dǎo)。學(xué)生能夠充分地發(fā)揮自己的能力去解決問題。讓學(xué)生在解決逐漸深入的問題的過程中實(shí)現(xiàn)思維的提升?！皢栴}鏈”中的問題依次呈現(xiàn)在學(xué)生面前有利于學(xué)生整合已有的知識。選擇性地運(yùn)用知識.提高學(xué)生對知識的掌控能力。

3.2 設(shè)置層級的進(jìn)階式問題鏈，促學(xué)生主動(dòng)探索

高三專題復(fù)習(xí)內(nèi)容多，時(shí)間緊，要提高課堂教學(xué)效率，因此不能僅限于講一題，會(huì)一題，而應(yīng)盡量做到做一題懂一類。在習(xí)題教學(xué)中設(shè)計(jì)層遞式的問題鏈、差異型問題串來引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，以促使學(xué)生在強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突的影響下產(chǎn)生濃厚的求知欲，以此引發(fā)學(xué)生一系列的探究行為，進(jìn)而在學(xué)生深入探究的過程中進(jìn)行應(yīng)用、分析、評價(jià)與創(chuàng)造，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生高階思維的培育[ 2 ]。學(xué)生通過解決層遞式和差異性的問題鏈的過程中，理解并掌握解決問題的本質(zhì)和方法，通過推理歸納的過程讓學(xué)生真正掌握理解知識和物理規(guī)律，可以做到舉一反三。

電磁感應(yīng)是高中物理核心重點(diǎn)內(nèi)容之一，特別是單棒，雙棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)問題綜合性強(qiáng)，難度大，是高考的熱點(diǎn)，在壓軸題中經(jīng)常出現(xiàn)。因?yàn)閷?dǎo)體棒或金屬框在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線運(yùn)行產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，同時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到安培力作用，在受力不平衡時(shí)，速度變化引起電動(dòng)勢、電流變化，這些變化又引起安培力，加速度變化，往往要求從力學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)、動(dòng)量三大觀點(diǎn)進(jìn)行分析。很多學(xué)生表示難度大因此在該專題教學(xué)中可以設(shè)置層遞式問題鏈，使學(xué)生對該類問題有清晰的能量觀、力學(xué)觀、動(dòng)量觀。

例題：如圖1所示，MN、PQ是光滑的平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)且足夠長，間距為L，存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感強(qiáng)度為B。M、Q間接有一阻值為R的電阻.金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好、質(zhì)量為m、阻值為r，現(xiàn)使金屬以初速度v0沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)。

問題1：請描述金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況。

該問題學(xué)生通過對棒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析和受力分析可以得出在變化過程中將會(huì)出現(xiàn)兩種狀態(tài)：平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)即臨界狀態(tài)也就是最終的穩(wěn)定狀態(tài)，在該狀態(tài)下a=0，F(xiàn)=0?？梢愿鶕?jù)平衡列方程求出穩(wěn)定時(shí)的速度。處于非平衡狀態(tài)則根據(jù)F=ma求解相應(yīng)的物理量。E=BLv

所以導(dǎo)體棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后穩(wěn)定速度為零。

問題2：整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，ab棒克服安培力所做的功及電阻R中產(chǎn)生的熱量。

問題3：整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒ab發(fā)生的位移x。這個(gè)問題難度較大，因?yàn)閷?dǎo)體棒或金屬框在感應(yīng)電流所引起的安培力作用下是做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，題目中涉及速度v、電荷量q、運(yùn)動(dòng)時(shí)間t、運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)學(xué)生往往不知從何入手。對于這類問題要從感應(yīng)電流入手，將導(dǎo)體的位移，速度變化與感應(yīng)電量聯(lián)系起來，結(jié)合動(dòng)量定理求解。

進(jìn)階問題1：

在原題基礎(chǔ)上增加設(shè)問：如圖2若在ab棒上施加一水平向右恒力F，金屬棒會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？此問題在例題的基礎(chǔ)上增

進(jìn)階問題2：

在原題基礎(chǔ)上增加設(shè)問：如圖3，若M、Q間接有電容為C的理想電容器，那么金屬棒ab運(yùn)動(dòng)情況又如何？金屬棒的最終速度和電容器最終電壓分別為多少？

進(jìn)階問題3：

原題基礎(chǔ)上增加設(shè)問：如圖4若MN、PQ間接有電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的電源.與導(dǎo)軌接觸良好、質(zhì)量為m，阻值也為R的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，現(xiàn)將開關(guān)閉合。

（1）請描述導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)情況。

（2）金屬棒的最終速度和通過金屬棒電荷量分別為多少？

該問題鏈的創(chuàng)設(shè)利用常見的問題情境，即一根金屬棒在導(dǎo)體框上切割磁感線的運(yùn)動(dòng)?？疾閱伟粼诖艌鲋羞\(yùn)動(dòng)的分析能力，學(xué)生必備受力分析、電磁感應(yīng)、電路、能量、動(dòng)量等知識，對學(xué)生的理解能力和科學(xué)思維能力要求高。筆者在教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生的思維方式創(chuàng)設(shè)層級的遞進(jìn)式的問題，后面的問題以前面的問題為臺(tái)階，學(xué)生在思考、分析、解答逐個(gè)問題過程中訓(xùn)練了思維素養(yǎng)，教學(xué)實(shí)踐證明，學(xué)生在層遞式問題鏈的引導(dǎo)下，能比較有序思考和表達(dá)，有效解決問題。

4 結(jié)語

深度學(xué)習(xí)視域下的物理課堂教學(xué)，不是簡單的滿堂灌，在教師創(chuàng)設(shè)的有序列，有關(guān)聯(lián)，遞進(jìn)式的問題鏈引領(lǐng)下，學(xué)生不斷地思考，培養(yǎng)了學(xué)生的物理思維，提高了學(xué)科素養(yǎng)。教師設(shè)置合適的問題，讓問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生構(gòu)建知識框架、總結(jié)解題方法、提高知識的遷移應(yīng)用能力。在高中物理復(fù)習(xí)中把問題分解成一個(gè)個(gè)小問題，把知識點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化至問題涉及的一類知識全部呈現(xiàn)，使學(xué)生在解決問題的同時(shí)完成了知識的構(gòu)建[ 3 ]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王后雄.“問題鏈”的類型及教學(xué)功能：以化學(xué)教學(xué)為例[J].教育教學(xué)研究，2010（5）：50-54.

[2] 高財(cái)遠(yuǎn).基于高階思維培育的高中物理問題鏈設(shè)計(jì)[J].學(xué)周刊，2023，8（22）：84-86.

[3] 劉榮兵.淺談問題鏈教學(xué)的類型及其作用[J].物理教師，2013，6（34）：29-31.