研究物理中探究性問題的教學(xué)

　　在物理教學(xué)中，注重培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，努力提高學(xué)生的思維品質(zhì)，是實(shí)施素質(zhì)教育的重要措施。波普曾說：“問題能激發(fā)我們?nèi)W(xué)習(xí)、去發(fā)現(xiàn)、去實(shí)驗(yàn)、去觀察。”可見，“問題”是創(chuàng)造性活動(dòng)的開始。我們應(yīng)以問題為紐帶，讓學(xué)生通過“產(chǎn)生問題、探究問題、解決問題”的學(xué)習(xí)過程，去獲得新知識(shí)，然后又去探討新的問題。這種從情境出發(fā)，引出問題，通過師生共同探究，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的過程，就是物理“探究性問題教學(xué)”。它的主要特征體現(xiàn)為如下幾個(gè)方面。
　　一、創(chuàng)設(shè)物理情境，引發(fā)學(xué)生問題
　　愛因斯坦曾說：“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要。”目前，大多數(shù)學(xué)生都缺乏提出問題的能力，不是缺少提問的勇氣，就是提不出有價(jià)值的問題，這也與教師不重視對(duì)學(xué)生“提出問題”能力的培養(yǎng)有關(guān)，沒有“問題”的學(xué)生就是缺乏物理思維能力的人。可見，激發(fā)學(xué)生提問是提高學(xué)生思維能力之關(guān)鍵。
　　要學(xué)生提問必須先讓他們思考，去發(fā)現(xiàn)問題，即根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及要求，由教師創(chuàng)設(shè)物理情境或背景材料，讓學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦研究問題，通過實(shí)驗(yàn)、觀察、猜測(cè)、分析、討論、歸納和總結(jié)等活動(dòng)，去發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，探索物理規(guī)律。在這個(gè)過程中，教師要啟發(fā)學(xué)生從不同角度去想問題，這樣學(xué)生就會(huì)有很多問題提出。
　　例如在“力的合成”這節(jié)課中，我先在鐵架臺(tái)上用橡皮條和兩根細(xì)繩懸掛砝碼，將橡皮條拉長(zhǎng)；然后再用一根細(xì)繩將結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置，讓學(xué)生通過觀察和分析，明白兩個(gè)力共同作用與一個(gè)力作用產(chǎn)生的效果相同。我提出“這兩個(gè)力與那一個(gè)力有什么樣的關(guān)系”的問題。然后給學(xué)生實(shí)驗(yàn)所需器材，提示學(xué)生用力的圖示和幾何圖形得出結(jié)論，再用這個(gè)結(jié)論去討論不同角度時(shí)它們的關(guān)系。學(xué)生產(chǎn)生如下問題：（1）夾角θ由0°增大到180°的過程中，合力F的大小怎樣變化？（2）什么情況下合力最大？最大值等于多大？什么情況下合力最小？最小值等于多大？（3）合力F是否總大于原來的兩個(gè)力F1和F2？引導(dǎo)學(xué)生用理論的方法去探討，再用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　“物理情境”的創(chuàng)設(shè)來源于課本材料和實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)與生活實(shí)際、現(xiàn)代科技等方面，對(duì)這些信息的處理過程就是問題的產(chǎn)生過程。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、深入研究的基礎(chǔ)上，提出諸多與教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系的問題。教師應(yīng)以這些問題為紐帶組織教學(xué)，同時(shí)又要注重控制問題表征（問題表征是指形成問題空間，包括明確問題的給定條件、目標(biāo)和允許的操作。實(shí)際上，問題表征就是審題，即理解題意的過程。）。這樣就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使問題轉(zhuǎn)化為更類似于熟悉的問題或模型，收到事半功倍的效果。
　　二、組合鏈?zhǔn)絾栴}，師生共同探究
　　在傳統(tǒng)教學(xué)中總是教師問學(xué)生答，逐步展現(xiàn)問題，表現(xiàn)為學(xué)生跟著老師走，一直到達(dá)教學(xué)目的。這是典型的以教師為中心的教學(xué)方法，扼殺了學(xué)生的積極性。從研究性學(xué)習(xí)的特征出發(fā)，用鏈?zhǔn)介_放問題定位教學(xué)，才能體現(xiàn)物理“探究式問題教學(xué)”的如下特性：（1）發(fā)展性。使全體學(xué)生都能經(jīng)過自主學(xué)習(xí)，較快提高認(rèn)知水平，從而達(dá)到每個(gè)人都學(xué)有所得，不同程度地得到發(fā)展，還可把問題的空間延伸到課后。（2）程序性。按照學(xué)生思維發(fā)展的規(guī)律有機(jī)地組合問題，使學(xué)生在問題鏈的導(dǎo)引下層層深入，見“物”思“理”創(chuàng)造性地解決問題。這樣學(xué)生在分析、解決問題的過程中，確定自己采取的行動(dòng)是否適合解決問題計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。（3）實(shí)踐性。讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、討論等活動(dòng)，經(jīng)過反復(fù)思考、實(shí)踐尋找解決問題的途徑，這種師生互動(dòng)的方式可培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作、勇于實(shí)踐的精神。
　　例如在“力的分解”一課中，學(xué)生在閱讀課文后，產(chǎn)生這樣的問題：“一個(gè)力究竟該怎樣分解？有沒有確定的答案？”我不急于回答但給出三組問題：（1）合力一定時(shí)，已知兩分力的方向研究?jī)煞至Φ拇笮∈欠翊_定？（2）合力一定時(shí)，一分力的大小和方向也一定，另一分力的大小是否確定？（3）合力一定時(shí)，且一個(gè)分力的方向和另一個(gè)分力的大小一定，這兩個(gè)分力是否確定？（又分為F＞F2＞FSinα;F2=FSinα;F2＜FSinα;F2＞F四種情況）我讓學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)，用理論和實(shí)踐探索得出結(jié)論，最后歸納總結(jié)。
　　三、設(shè)計(jì)開放問題，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
　　知識(shí)是能力的載體，創(chuàng)新是能力的靈魂。在物理“探究式問題教學(xué)”中，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神是素質(zhì)教育的重要目的之一，設(shè)計(jì)開放性問題讓學(xué)生討論和研究，可以使學(xué)生的思維活動(dòng)有充分自由的空間。在開放性問題中答案并非唯一，學(xué)生獨(dú)立自主地進(jìn)行思考，理解知識(shí)，發(fā)展能力，形成思維的深刻性、創(chuàng)造性和批判性。
　　開放性問題的設(shè)計(jì)策略是：（1）情境開放。設(shè)計(jì)問題的情境要新穎，要聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際和現(xiàn)代科技，多角度地創(chuàng)設(shè)情境和開放條件，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多途徑、多方位的思考，使學(xué)生感受物理知識(shí)的實(shí)用和有趣，且有利于所學(xué)知識(shí)相互溝通和綜合。如以單擺模型為例，就可設(shè)計(jì)這樣一些問題，將單擺放在光滑的斜面上；將單擺置于正在上升的火箭中；將單擺放在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中（讓擺球帶電）等比較它們的周期。（2）過程開放。探索物理問題的思路和途徑不同，解答問題的過程就不同，啟發(fā)和鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行求異思維，是解決綜合性和探索性較強(qiáng)問題的有效方法。一題多變、一題多解、多題歸一就是這個(gè)問題的體現(xiàn)。（3）結(jié)論開放。問題的結(jié)論不是唯一的或在表達(dá)上出現(xiàn)多種情況。
　　四、科學(xué)評(píng)價(jià)問題，提高探究能力
　　由于學(xué)生的認(rèn)知水平、分析概括和語(yǔ)言表達(dá)能力的層次不同，在回答問題時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種情況，教師對(duì)學(xué)生回答問題的評(píng)價(jià)處理不當(dāng)，就會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，泯滅學(xué)生參與活動(dòng)的積極性，從而影響課堂教學(xué)質(zhì)量和效果。因此，教師評(píng)價(jià)學(xué)生回答問題必須科學(xué)。
　　1.對(duì)于回答正確的評(píng)價(jià)方法
　　科學(xué)評(píng)價(jià)分兩類：一類是回答問題正確的；另一類是回答問題不確切的。
　　（1）充分肯定、完善內(nèi)容。評(píng)價(jià)語(yǔ)言要簡(jiǎn)潔，要適度，具有針對(duì)性和感染力，補(bǔ)充內(nèi)容要協(xié)商式解決，引導(dǎo)學(xué)生加深理解，構(gòu)建嚴(yán)密完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
　　（2）變換角度、表達(dá)明確。學(xué)生對(duì)問題認(rèn)識(shí)不深刻，表達(dá)不準(zhǔn)確，是沒有理解和把握問題的實(shí)質(zhì)。應(yīng)從不同角度去表述，使問題更明確更深刻。例如力是貫穿整個(gè)物理學(xué)的重要基本概念，對(duì)它的認(rèn)識(shí)就是一個(gè)不斷加深的過程。
　　（3）補(bǔ)充條件、求異創(chuàng)新。在原問題的基礎(chǔ)上，改變條件和情境或者補(bǔ)充新信息，將問題引向深入，啟發(fā)和鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行求異思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。例如在“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”一課中，得到平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后，就可提出平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡怎樣的問題，讓學(xué)生通過用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，用公式推導(dǎo)y與x的函數(shù)關(guān)系，得出運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。
　　2.對(duì)于回答不確切的評(píng)價(jià)方法
　　（1）分析錯(cuò)因、疏導(dǎo)思路。學(xué)生答問錯(cuò)誤的原因是多種多樣的，引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤的原因，有利于加深對(duì)物理知識(shí)的理解，尋求正確的思維方法。例如對(duì)物理公式定義式的認(rèn)識(shí)就是如此，R=U/I不能理解為R正比于U和R反比于I。
　　（2）課堂討論、明辨是非。對(duì)回答不確切的問題，且在一部分學(xué)生中有類似問題，可組織全班同學(xué)討論，讓持不同看法的學(xué)生各