淺談高中物理新課改中培養學生的提問能力和物理素養

摘 要：用高中物理新課改的理念從通過預習提供問題情景、提供能否定學生已有經驗的問題情境、學生實驗提供問題情境、展示課件提供問題情境、老師演示實驗提供問題情境、引導學生反問逆問曲問提供問題情境、對解題提問提供問題情境等七個方面培養學生的提問能力，提高學生的物理素養。

關鍵詞：高中物理；新課改；提問能力；物理素養

《普通高中物理課程標準》在科學探究的具體內容標準中，要求學生：“能發現與物理學有關的問題”“從物理學的角度較明確地表述這些問題”“認識發現問題和提出問題的意義”“能分析問題、解決問題”等。提問能力就是學生根據已經掌握的知識經驗，通過觀察、思考，發現新的事物與已有的知識規律間的矛盾、不同，并把物理過程內化成問題，并合理組織、用清晰明確的語言將其表述出來，形成一個可進行探究的科學問題的能力。學會“提出問題”對培養創新能力的意義和作用，或者說是它的教育價值，正愈來愈引起廣大師生和專家的重視。首先，“提出問題”是分析問題、解決問題的前提。其次，“提出問題”是培養學生觀察力、好奇心，激發求知欲、探索興趣的重要途徑。其三，“提出問題”也是探索研究的主要方式之一。其四，從教學的角度講，只有讓學生“提出問題”，才能夠讓教師了解學生在想什么，需要什么，要哪些幫助，才能更好地進行教學的雙邊活動，才能更好地體現學生的主體地位。其五，重視“提出問題”這一要素，有利于培養學生科學的情感、態度和探究精神。而新課改中一個重要的理念是：“授人以魚，不如授人以漁。”所以，在課堂教學中，應重視培養學生提出問題的能力，重構學生觀，鼓勵學生大膽提出問題。教育若只停留在培養分析和解決問題的能力，只能是一種“工具教育”“仆從教育”，只有加上“提出問題能力”，才是“主人教育”，有利于培養“帥才”。正如國家督學王文湛先生所說：“不要把學生當成容納知識的容器，而要看成等待點燃的火把。老師的責任就是把火把點燃，讓它熊熊燃燒。”新課改的重要理念就是“以學生為本”，倡導學生主動參與、樂于探究，注重發展學生的科學素質和創新能力。這就要求學生善于發現問題和提出問題。英國科學家波普爾認為：“科學知識的增長永遠始于問題、終于問題——越來越深化的問題，越來越能啟發新問題的問題。”物理學是一門理論和實驗高度結合的精確科學，物理學中有一套最全面有效的科學方法，所以物理教學在提高學生科學素質、培養學生提問能力方面有著無可替代的重要作用。所以，在物理教學中，應該把培養學生的提問能力作為實施新課程標準的目標。一個好的物理老師，一堂好的物理課，不應是講得學生沒有問題，而是啟發他們不斷提出深刻的問題。本人對如何在高中物理新授課中培養學生的提問能力，從而提高物理素養進行了研究。在教學過程中，教師要重視培養學生“問”問題的方法，讓每個學生養成想問題、問問題、挖問題和延伸問題的習慣。具體做法如下：

一、通過預習提供問題情境培養學生的提問能力

在課堂教學中，教師可先讓學生預習自學教材，針對教材內容由學生提出相關問題并加以分析、解決，逐步形成一種“自學—討論—引導”的教學方式，滿足學生的自主意識，活化學生的創新思維。如，在學習物理必修2《機械功》時，可以首先讓學生自學這部分內容，在自學的基礎上，教師要求學生就課本上的內容提出一些問題，學生提出了這樣的問題：（1）什么叫功？（2）功的兩個必要因素是什么？（3）功的計算公式怎樣？公式中的各個量怎么理解？（4）功是狀態量還是過程量？（5）功是標量還是矢量？（6）功的正負的意義是什么？（7）怎樣計算幾個力的總功？（8）功的計算有哪些方法？這些問題的提出，一方面說明學生在預習教材時已經發揮了自己的主體作用，通過學生的回答、討論、交流可調動學生學習的主動性，激發學生學習的興趣，培養學生的提問能力，另一方面訓練了學生的自學能力。在此基礎上，教師適時引導總結，這樣能使學生進一步理解教材的知識結構和內容。

二、通過提供能否定學生已有經驗的問題情境培養學生的提問能力

學生在學習的過程中，要發現問題、提出問題，需要一定的問題情境，而教師的“導”就是給學生創設問題情境，將學生導入問題探索者的“角色”，喚起學生的思維，激發學生的求知欲望，使學生“卷入”到學習活動中去，以達到掌握知識、訓練思維的目的。如，在物理選修3-5中《動量、動量定理》教學時，可先講述1924年法國一次汽車競賽時發生過的不愉快的事情：“當時沿途農民看到汽車從身旁飛馳而過非常激動，紛紛加油喝彩，有的還向汽車輕輕投去了西瓜、蘋果。可結果是西瓜像一顆顆炮彈竟把堅硬的車身砸凹、砸壞；蘋果落到乘客和駕駛員身上，造成了嚴重的傷害。”大家都發出了“咦”的驚奇聲。這樣的情境與學生原有的生活經驗完全不同，大家急于想找到產生這種力的原因和規律，調動了學生的探究和求知欲望。于是許多學生提出：（1）向飛馳而過的汽車輕輕投去西瓜、蘋果為什么有這么大的力？（2）向靜止的人和汽車輕輕投去了西瓜、蘋果，為什么沒有這么大的力？（3）這種力的大小可以計算嗎？（4）這種力的大小跟哪些因素有關？（5）如果這個力的大小跟飛馳而過的汽車的速度有關，那么法國飛行員為什么能順手抓住一顆射向他的德國子彈？所以，在教學中要注意打破學生的思維定式。讓學生能從不同角度、不同方向去看待事物，去尋找發現問題和解決問題的途徑，從而產生合理、新穎、獨特的問題及解決問題的方法。這樣既能培養學生的提問能力，也能提高學生的觀察能力、思考能力。

三、通過學生實驗提供問題情境培養學生的提問能力

我們要充分利用學生實驗真實、生動的特點，抓住學生的心理反差，出其不意地在學生面前展示一幅嶄新的畫面，創設心理“不和諧”的情境，促使他們主動進入思維狀態，激發學生認識的沖動性和思維的活躍性、求異性、創造性。例如，在學習物理必修1《力的分解》一節時，教師可以在每個學生的桌上放一個質量較大的鉤碼和兩根細線，創設這樣一個問題情境：讓學生用細線把一個質量較大的鉤碼提起來，問學生用一根線易斷還是兩根線易斷？學生肯定地回答是一根線易斷。但學生實驗的結果卻完全相反。用一根細線可將鉤碼穩穩地提起，而用兩根同樣的細線（故意使兩線間有一較大夾角）提鉤碼時，細線斷了！這一問題情境的創設在學生的大腦里立刻產生了撞擊，學生的思維被迅速激活起來，使學生產生了強烈的求知欲望。這時學生會提出一系列的問題，如：（1）為什么兩根線的效果反而不如一根線呢？（2）為什么兩根線間夾角越大線越容易斷？（3）兩根線間夾角多大時線剛好斷？學生們就會帶著這些問題來學習“力的分解”一節。這樣既提高學生的學習興趣，培養學生的提問能力，也能提高學生的動手能力。

四、通過展示課件提供問題情境培養學生的提問能力

如，在學習物理必修1《彈力》一節時，學生感覺到彈力看不見、摸不著，特別是微小形變，初學時覺得很枯燥、抽象。針對這種情況，我利用電腦展現了觀察桌面的微小形變的課件，并讓學生根據現象提出問題。課堂立即熱鬧了起來，很多同學都想表達自己的想法，頭腦里也產生了很多的問題，諸如：（1）為什么此裝置能放大微小形變？（2）它是怎樣放大微小形變的？（3）此形變的大小跟什么有關？（4）發生形變時伴隨有力嗎？（5）產生的力叫什么？（6）產生此力的原因是什么？（7）.此力的方向怎樣？（8）此力的大小跟什么有關？等等。在物理教學中，我們經常性地進行此類問題的探究，不僅能充分調動學生的探究興趣，啟發學生積極思維，更能有效培養學生觀察問題、發現問題和提出問題的能力，從而更深刻地掌握所學物理知識。

五、通過演示實驗提供問題情境培養學生的提問能力

物理實驗因受儀器、環境、操作等各方面因素的影響，其結果一般不會完全一致，因而在實驗中去尋找問題、提出問題，以增強學生的實驗意識、動手能力，教師應注意充分調動學生的思維，多想、多做。如，在學習物理選修2-1《閉合電路的歐姆定律》時，在學生已掌握部分電路歐姆定律知識的基礎上，教師出示兩個不同的電源，并實際測出電動勢分別為3V（內阻很小），12V（內阻很大）。再出示一個額定電壓為3伏的小燈泡。教師設問：如果將這個燈泡分別與上述兩個電源連接形成閉合回路，會出現什么情況？學生根據已有的知識基礎和生活經驗回答：小燈泡接在3V的電源上時正常發光，接在12V電源上時會燒毀。接著演示：將小燈泡分別接在兩個電源上。結果是：小燈泡與12V電源相接時不但沒有被燒毀，亮度反而比接在3V電源上時暗一些。面對猜想與現實的強烈反差，學生會議論紛紛，有的學生就會發問：（1）小燈泡的電阻一定，額定電壓為3V，接在3V電源上應正常發光，而接在12 V電源上時會燒毀，因為實際電壓等于額定電壓時，實際功率等于額定功率，實際電壓大于額定電壓時，實際功率大于額定功率。但實驗現象相反，這是為什么？（2）如果將這個燈泡分別與3V（內阻很小）和12V（內阻很小）兩個電源連接形成閉合回路，會出現什么情況？（3）如果將這個燈泡分別與3V（內阻很大）和12V（內阻很大）兩個電源連接形成閉合回路，會出現什么情況？（4）小電燈接在12V的電源上，亮度反而暗一些，說明電流反而小一些，為什么高電壓的電源和低電壓的電源接在同一電阻上，電流反而會小呢？使學生產生有效的認知沖突與碰撞，激發起學生的求知欲，積極地參與到學習中來，主動提出疑問，進而尋求解決問題的方法。這樣既能培養學生發現問題、提出問題的能力，又能提高學生科學探究和創新的能力。

六、通過引導學生反問、逆問、曲問提供問題情境培養學生的提問能力

學生在理解物理概念、應用公式時容易出現偏差，有時從正面講解難以奏效，采用反詰提問的方法可以使學生恍然大悟，收到事半功倍的效果。如，電阻率ρ是一個反應材料導電性能的物理量，所以對于同一物質ρ的數值一定。有的學生認為電阻率跟材料的長度和橫截面積有關，這種理解是錯誤的。可以引導學生用這樣的方法反問：（1）將一根銅線剪成長度相等的兩半，對于其中的半根長度是多少？橫截面積是多少？電阻率又是多少？（2）將這兩半根銅線并聯在一起，其長度是多少？橫截面積是多少？電阻率又是多少？用反問的方法生動形象地解決了問題。如果正向思維顯得繁瑣甚至百思不得其解，就得充分利用其中的可逆性創造性地設置新情境，常會茅塞頓開。如（1）物體以10米每秒的初速度，5米每二次方秒的加速度沿光滑斜面上滑至最高點的勻減速直線運動，引導學生逆問：從逆向角度看此運動是什么？（2）在光學中，已知物的位置，能確定像的位置，引導學生逆問：在光學中，已知像的位置，能確定物的位置嗎。曲問是一種迂回設問的方法，問在此而意在彼，針對學生疏漏、模糊處，抓住關鍵詞為突破口進行曲問，會使學生幡然醒悟，從而對正確的結論印象更深。引導學生曲問，如，（1）如何使已退磁的小磁針重新磁化？（2）如何使小磁針的南極變為北極。變更提問角度，一方面可以讓學生全面認識物體的特性，另一方面可培養學生的發散思維能力，也能培養學生的提問能力。

七、通過對解題提問提供問題情境培養學生的提問能力

解題是學習物理的一個方面，在解題時能就題目本身進行思考、提問，效果一定很好。喬治·波利亞在《怎樣解題》一書中指出：“對你自己提出問題是解決問題的開始”，當你有目的地向自己提出問題時，也就變成你的問題，根據波利亞的“怎樣解題”表，可以歸納出下列提問：（1）已知一些什么條件？（2）某些關鍵的語句意味著什么？（3）還缺少哪些關系？（4）可以從哪些角度去解決這些問題。（5）以前曾見過它嗎？（6）能否用一個相同或相似的模型去替代它？（7）是否有一些特殊情況可幫助分析？（8）你能解問題的一部分嗎？（9）你用了全部條件嗎？（10）能檢驗結果嗎？（11）能否用不同的方法得出結果？（12）能否適當改換一下條件？我經常用此方法引導學生解題。比如：額定功率為80千瓦的汽車在平直公路上行駛時，其最大速度可達20米每秒，汽車的質量為2噸。如果汽車從靜止開始做勻加速運動，設運動中阻力不變，加速度為2米每二次方秒，求：汽車所受阻力。學生在解此題時用此方法逐項給自己提問并回答如下：（1）已知額定

功率、最大速度、加速度；（2）關鍵句是從靜止開始做勻加速運動意味著實際功率在逐漸變化；（3）還缺少牽引力等于阻力時，速度最大這個關系；（4）可以從牽引力等于阻力時，速度最大，P=FV=fv這個關系來求阻力；（5）以前曾見過；（6）能用以恒定加速度啟動這個模型去替代它；（7）沒有一些特殊情況可幫助分析；（8）能解問題的全部；（9）還有一個條件沒用上；（10）能檢驗結果；（11）能用不同的方法得出結果；（12）能適當改換一下條件。如果一個學生在解題時能習慣于不斷地這樣問自己，那么這個學生的解題能力、提問能力肯定會有一個較大的飛躍。

總之，通過以上方法既能培養學生的提問能力，也能培養學生的自學能力、觀察能力、思考能力、動手能力、科學探究和創新能力、逆向思維能力、發散思維能力、解題能力、觀察問題、發現問題和解決問題的能力，從而提高學生的物理素養。

參考文獻：

喬治·波利亞.怎樣解題.科學出版社，1971-11.

作者簡介：黃劍，女，1966年生，現為貴州省貴陽市觀山湖教育局教培中心物理教研員，中學物理高級教師。

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