淺談高中物理教學(xué)中的問題設(shè)計(jì)

楊芳

物理教學(xué)過程實(shí)際上是學(xué)生探索和解決問題的過程。從認(rèn)知心理學(xué)的角度看，學(xué)生所要掌握的知識(shí)建構(gòu)需要有精心的問題設(shè)計(jì)，學(xué)生的主體作用、教師的主導(dǎo)作用都需要由精美的問題設(shè)計(jì)來體現(xiàn)。恰當(dāng)?shù)膯栴}設(shè)計(jì)不但可以活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且可以引導(dǎo)課堂方向，開啟學(xué)生心靈，誘發(fā)學(xué)生思考，開發(fā)學(xué)生智能，調(diào)節(jié)學(xué)生思維節(jié)奏，與學(xué)生作情感的雙向交流。因此，在物理教學(xué)設(shè)計(jì)中，特別要重視挖掘教材聯(lián)系生活，精心設(shè)計(jì)問題。

一、挖掘教材 設(shè)計(jì)問題 激發(fā)思維 突出主體

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中必然會(huì)遇到許多認(rèn)知問題，這些問題交織在一起，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的心理動(dòng)力和課堂教學(xué)的契機(jī)。中學(xué)生有很強(qiáng)的求知欲，時(shí)常表現(xiàn)為思想上的困惑和疑問，正是這些思想和認(rèn)知問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生去追求知識(shí)、探索真理。在課堂教學(xué)中教師要善于把教材中既定的物理觀點(diǎn)轉(zhuǎn)化為問題，以展現(xiàn)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程，借助具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的問題設(shè)計(jì)，促使學(xué)生思考，逐步培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生真正成為意義的主動(dòng)建構(gòu)者。例如，我在《自由落體運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)中，根據(jù)伽利略反駁亞里斯多德的觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)成這樣的問題：假如越重的物體下落得越快，越輕的物體下落得越慢，那么將這個(gè)重物和這個(gè)輕物拴在一起，快慢情況又如何呢？有的同學(xué)說，兩物相加更重了，應(yīng)該下落得更快；有的同學(xué)說，重物的下落由于受到輕物的牽制，下落肯定要比原來慢。學(xué)生經(jīng)過充分的思考和討論，尋找正確的答案。這樣通過挖掘教材，設(shè)置問題，讓問題在學(xué)生新的需要與原有水平之間產(chǎn)生沖突，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，不斷切入學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)，不斷地縮短學(xué)生原有水平與學(xué)習(xí)目標(biāo)之間的距離，從而拓展學(xué)生的心智品質(zhì)。

二、通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要途徑。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、方案改進(jìn)等都可以成為物理問題設(shè)計(jì)的內(nèi)容。如：

⑴請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案，測(cè)定彈簧槍鋼球射出時(shí)的速度。（方案設(shè)計(jì)）

⑵測(cè)金屬電阻率時(shí)，為什么通電電流不宜過大，通電時(shí)間不能太長？（實(shí)驗(yàn)原理）

⑶在《用油膜法估測(cè)分子的大小》實(shí)驗(yàn)中，滴下油酸酒精溶液時(shí)，滴管離水面應(yīng)高一些還是應(yīng)該低一些？（實(shí)驗(yàn)操作）

⑷用氣筒打氣時(shí)，是氣筒上部發(fā)熱厲害，還是氣筒下部發(fā)熱厲害？上、下部發(fā)熱的主要原因各是什么？該現(xiàn)象說明了什么？（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）

通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的問題，不僅可以幫助學(xué)生獲取物理知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，還能了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)觀察等方法，形成一絲不茍的工作作風(fēng)。

三、通過學(xué)生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)

按照建構(gòu)主義的理論，學(xué)生走進(jìn)課堂，并不是“空白”的白紙，由你涂、畫和書寫，他具有一定的基礎(chǔ)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)。其中，有些經(jīng)驗(yàn)是有利于新知識(shí)學(xué)習(xí)的，有一些經(jīng)驗(yàn)則不利于新知識(shí)的學(xué)習(xí)。教師要在了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，針對(duì)可能形成的學(xué)習(xí)障礙設(shè)計(jì)問題，幫助學(xué)生建立概念，掌握規(guī)律。

學(xué)生在初中學(xué)過，電荷的定向移動(dòng)形成電流，頭腦中有一幅電荷移動(dòng)形成電流的圖式。為了幫助學(xué)生完善這個(gè)圖式，可設(shè)計(jì)問題：導(dǎo)體兩端不加電壓，自由電荷處于靜止?fàn)顟B(tài)嗎（增加熱運(yùn)動(dòng)圖層）？合上開關(guān)，燈立即就亮了，是不是說明自由電荷定向移動(dòng)的速率非常大（增加電場(chǎng)傳播速率圖層）？

四、在課程教學(xué)過程中問題的設(shè)計(jì)

1.切入新知的突破點(diǎn)----圍點(diǎn)打援、方向明確

課程教學(xué)過程開始階段的問題設(shè)計(jì)要指向明確，確保知識(shí)過渡和遷移的順利進(jìn)行。

例如：在教學(xué)《離心現(xiàn)象》一節(jié)時(shí)，先讓學(xué)生觀察現(xiàn)象并討論問題：（1）F1方程式賽車轉(zhuǎn)彎時(shí)為什么會(huì)側(cè)滑？（2）公交車轉(zhuǎn)彎時(shí)，車上桶內(nèi)的水為什么會(huì)濺出來？（3）洗衣機(jī)是怎樣甩干衣服的？（4）棉花糖是怎么做出來的？這樣的問題設(shè)計(jì)為學(xué)生提供了明確的研究、探索方向，激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的欲望和探究問題的熱情。

2.新授重要知識(shí)點(diǎn)----層層推進(jìn)、重點(diǎn)突出

這個(gè)階段的問題設(shè)計(jì)要有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)的新點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的重點(diǎn)，以吸引學(xué)生集中精力解決、突破。例如：在《共點(diǎn)力的合成》一節(jié)中，實(shí)驗(yàn)占有很重要的地位。我們可以先指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)共點(diǎn)力的特點(diǎn)，力的等效替代思想。然后通過問題提綱，幫助學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)探究：（1）互成角度的兩個(gè)力的合力與分力的大小、方向是否有關(guān)？（2）那么怎樣確定兩個(gè)分力的大小、方向呢？（3）怎樣確定合力F的大小、方向呢？層層進(jìn)展和深入的問題有效地探究了“共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則”這個(gè)新知識(shí)點(diǎn)，也就是本節(jié)課的重點(diǎn)。

3.關(guān)鍵點(diǎn)、難點(diǎn)---循序漸進(jìn)、啟迪疏導(dǎo)

這時(shí)的問題設(shè)計(jì)坡度要盡量減緩，要具有很強(qiáng)的啟發(fā)性，便于學(xué)生理解問題關(guān)鍵，突破難點(diǎn)、學(xué)會(huì)新知。例如，學(xué)習(xí)《楞次定律》時(shí)，學(xué)生對(duì)“阻礙”含義的理解是掌握楞決定律的關(guān)鍵，由于受習(xí)慣思維的干擾，學(xué)生常把“阻礙”理解為“相反”。為此，教學(xué)中可按程序式設(shè)計(jì)成系列問題及時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥：（1）閉合回路中原磁場(chǎng)方向怎樣？（2）閉合回路中原磁場(chǎng)的磁通量怎樣變化？（3）閉合回路中原磁場(chǎng)的磁通量增加時(shí)，感生電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向怎樣？減少時(shí)又怎樣呢？通過討論、演示，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“兩磁場(chǎng)方向間具有‘增反減同的規(guī)律”。當(dāng)學(xué)生的思維積極向前推進(jìn)去攻克難點(diǎn)時(shí)，教師的提問又會(huì)幫助他們開辟新的路徑，接通新的聯(lián)系，產(chǎn)生頓悟和突破。例如，學(xué)生對(duì)公式R=U/I的含義不甚理解時(shí)，教師可通過提問引導(dǎo)他們與ρ=m/v進(jìn)行類比；學(xué)習(xí)E=F/q和B=F/IL時(shí)，可以通過與R=U/I的比較，幫助學(xué)生弄清場(chǎng)強(qiáng)的特征。

在這些小問題的引導(dǎo)下，學(xué)生的思維活動(dòng)變得嚴(yán)密而有序，同時(shí)也調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力和良好的思維習(xí)慣。

總之，問題設(shè)計(jì)在物理課堂教學(xué)中的意義是一種教學(xué)觀念問題，是教師主導(dǎo)作用和學(xué)生主體作用的和諧統(tǒng)一。它的思維核心功能在綜合程序教學(xué)法的課堂教學(xué)實(shí)踐中被越來越多的教師所認(rèn)同。只有充分重視問題的設(shè)計(jì)并不斷優(yōu)化，才能真正使學(xué)生學(xué)得輕松、高效，課堂效益才能得到真正的提高。