王芳
摘 要:基于問題的教學是一種有效的教學方法。以問題為中心開展教學,巧妙設置“問題串”,讓問題成為教學的紐帶,學生的思維被激活,會試圖去尋找解決問題的方法,有利于學生的學習由被動轉向主動。
關鍵詞: 問題串;高中物理;有效教學
經研究表明,“一個結構優化的教學能夠發展學生的探究能力,并幫助學生學會如何判斷問題的價值”。[1]基于問題的教學是一種有效的教學方法。陶行知先生也曾說“發明千千萬,起點是一問;智者問的巧,愚者問的笨”。可見,提問也是需要技巧的。
在實際教學中,提問并不是那么容易:問題太易,停留在學生思維的“已知區”,提不起學生的興趣;問題太難,處于“未知區”,則使學生產生畏難情緒。只有巧妙設置一問接一問、一環套一環的“問題串”,讓提問有的放矢,讓問題處于學生思維的“最近發展區”,才能把學生的思維引向一定的高度和深度。
“問題串”教學模式[2]就是指將深奧的物理概念以及規律,依據知識、能力和思維層次,拆分成多個相關的問題,根據問題之間的梯度關系或邏輯聯系,將問題串聯后在教學中依次呈現,從而引導學生帶著“問題”積極思考,由表及里,由淺入深地自我構建知識體系。通過自主思考,學生不僅掌握了知識,而且知道這些知識獲得的過程與方法。“問題串”教學模式,從形式上看,一問接一問,一環套一環;從內容上看,問問相連,環環緊扣;從目標上看,步步緊逼,層層深入。“問題串”就像一條鎖鏈,把提問和教學目標緊緊相連,每一問都使學生的思維產生一次飛躍。
一、 巧設發現式“問題串” 自然引入新知
物理概念的教學重在理解,在吃透概念的基礎上,學生才能以不變應萬變,形成良好的物理問題解決能力。高中物理概念學習中,有些概念是已有概念的擴充,如果能夠以學生已有的知識、經驗、能力為基礎,巧妙設置發現式“問題串”,既符合認知規律,水到渠成地引入新概念,又能讓學生真正參與教學,促進學生深入理解概念。
案例1:電動勢概念教學
設計思路:從非靜電力做功的角度引入電動勢的概念,教學的設計要有層次,努力使學生經歷一個理性的、邏輯的科學思維過程。
問題設計:①電源外部,正電荷如何移動?②電源內部,正電荷如何移動?③電源內部,電場方向如何?④電源內部的正電荷受到的電場力方向如何?電場力做正功還是負功?⑤電源內部,正電荷如何從負極搬運到正極?⑥什么力來克服電場力做功?做正功還是負功?
小結:電源內部,正電荷受到的這個靜電力要阻礙它的運動,為此,必須要有另外一個力充當動力,克服靜電力做功把正電荷從電源負極搬運到正極,滿足形成持續電流的需要。這個力由電源提供,叫做非靜電力,方向與靜電力相反。從能量轉化的角度看,電源是把其他形式的能轉化為電勢能的裝置。通過非靜電力做功,讓電勢能增加。不同的電源非靜電力做功的本領是不同的,我們用電動勢來表達電源這種特性。
我們知道,在過去的教學中,一般是用“電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質決定的,為了表征電源的這種特性,物理學中引入了電動勢的概念”的表述把電動勢的概念直接呈現給學生。如果僅從學習知識的角度看,直接將電源電動勢這一名詞告訴學生,會節省很多教學時間,但是學生始終不會對這一概念有較深的理解。由于在人教版教科書中多處對“通過做功研究能量”的思想都有闡述和鋪墊,故此處再次運用這種功能關系的觀點來學習電動勢。這既可以使學生對電源電動勢理解深刻,同時也會很好地培養學生理性思維的習慣。
二、 巧設階梯式“問題串” 突破教學重點
《禮記·學記》強調教師應該成為“善問者”,具體原則是“善問者,如攻堅木,先其易者,后其節目。及其久也,向說以解”。物理模型是抽象的,教師直白的講解,未必利于學生參與學習,較難達到良好的教學效果。將教學的重點巧妙設置階梯式“問題串”,將“大問題”分解成若干小問題,層層遞進,使每個小問題讓學生都能“跳一跳,摘得到”,步步逼近,逐個擊破,不但消除了學生“物理難學”的心理恐懼,更增加了學生學習物理的自信心。
案例2:對靜電平衡狀態下導體電場的討論
問題設計:①金屬導體的微觀結構如何? ②在外電場的作用下,自由電子如何移動? ③自由電子會在什么地方積聚? ④電子的積聚會出現怎樣的結果?⑤最終出現怎樣的現象?
選修3-1第一章靜電場第七節《靜電現象的應用》的主要概念是靜電平衡,掌握靜電平衡的概念、理解靜電平衡的特征是本節的重點。金屬導體放在電場中,達到靜電平衡狀態是一個非常快的過程,但是對這一過程的分析卻十分重要。通過設置以上五個層層遞進的小問題,教師帶領學生共同參與討論這一過程,使學生明白自由電荷不再定向移動的條件。這樣做不僅突出了重點,也為突破難點打下基礎。
三、 巧設辨析式“問題串” 明確物理本質
在教學中,如果教師不從根本上幫助學生揭示物理學本質而就題論題,那么學生也只會最簡單的模仿重復,花費不少時間精力,但解題能力得不到本質的提高。針對概念的內涵和外延,巧妙設置辨析式“問題串”,通過學生對這些問題的討論和解決,可以達到明確概念的本質的目的。
案例3:對感應起電現象的分析
環節1:如圖1,把帶正電荷的物體C移近導體A、B,金屬箔有什么變化?再將物體C移開,使它遠離導體A、B,金屬箔又有什么變化?
實驗觀察:金屬箔由閉合變為張開,表明導體A、B兩端都帶了電;再將物體C移開,金屬箔又由張開變為閉合,表明導體A、B又恢復到原來的電中性狀態。
環節2:根據金屬的微觀結構分析產生這一實驗現象的原因。
分析推測:這既不是接觸帶電,也不是摩擦起電,這是一種新的帶電方式,表明帶電體對導體內部的電荷分布帶來了影響。
問題設計:①金屬導體內部可移動的是何種電荷?②帶電體影響的是金屬導體中的何種電荷?③電荷間的相互作用如何描述?④什么原因使導體中內部的電荷重新分布?⑤這種影響的可能圖景會是什么樣?
感應起電實驗是學習電荷守恒定律的又一準備。通過教科書中“實驗”欄目的感應起電實驗,可將金屬導體的帶電過程展示在學生面前,豐富學生的感性認識。欄目中的實驗表述沒有說明可以觀察到的具體現象,也就是說,沒有給出結論性的內容。這主要是考慮到實驗現象應該由學生自己去觀察,而不應事先寫出。教科書這樣的呈現方式,體現了將科學探究思想滲透于各教學活動之中的設計宗旨。應該說,實驗教學如果只要求學生停留在找出正確答案的層面是不夠的。原因是學生在說出正確答案時,其思維程度可能還僅僅停留在對問題的一種推測、猜想的階段,培養學生思維能力的目標還沒有達成。所以,在進行這部分教學時,既要重視知識和實驗技能的訓練,還要重視邏輯關系及理性思維的訓練,因此設計一些有梯度、能提升思維強度的問題,使學生切實做到獨立思考、師生互動、同伴交流。
在課堂教學中,“問題串”被看作是師生的交互作用,設疑、釋疑的動態發展過程,是教師引導學生自己進行知識的回憶與建構,并與學生共同完成對知識的探索過程,達到發展學生的獨立思考的能力與創造性思維的目的。
“問題串”教學,通過對教學內容的重新設計、組合,結合趣味性、針對性、啟發性,從學生的生活實際出發,將學生感興趣的情境問題化,以問促思,層層深入,步步逼近,讓學生在積極有效的思維活動中體驗獲得成功的喜悅。以問題為中心開展教學,讓問題成為教學的紐帶,學生的思維被激活,會試圖去尋找解決問題的方法,有利于學生的學習由被動轉向主動。學生學習的內在動機是進行創造性活動的原動力。
總之,“問題串”教學是一種可操作的教學模式。巧妙設置“問題串”,猶如一顆石子投向平靜的湖面,能夠激發學生思維“千層浪”,成為發展學生思維能力,提高課堂教學效率的有效途徑。
參考文獻:
[1] 國家研究理事會科學、數學及技術教育中心.科學探究與國家科學教育標準——教育學的指南[M].羅興凱,等譯.北京:科學普及出版社,2004:30.
[2] 黃普全,王本陸.現代教學論學程[M].北京:教育科學出版社,1998:331.