循環(huán)提問教學法在電工學教學實踐中的應用

魏玲 耿大勇 朱延楓

摘 要 針對循環(huán)提問教學法在電工學教學實踐中的應用進行研究。學習過程是一個“提出問題→解決問題→再提出問題→再解決問題”的循環(huán)往復過程，教師用一個又一個恰當?shù)摹皢栴}”引出學生的認知目標和思維技能。在這一過程中，學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力得以提升，學生的批判性和發(fā)散性思維能力也得到發(fā)揮和提升。

關鍵詞 循環(huán)提問教學法；結(jié)點電壓法；電工學

中圖分類號：G642.44 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）04-0136-03

1 前言

“問題”是能讓學生積極主動參與學習和思維的有效工具。如何巧妙設計課堂教學中的“問題”并不是人們想象的那么簡單，它的性質(zhì)、類型、思維價值與實現(xiàn)條件都是值得深入探討和不斷改革實踐的。“好的問題是促進學習的燃料”“正確的問題能夠引發(fā)出色的思維”“有效的問題能夠搭建支持學生學習的腳手架”……這些論斷充分說明“問題”在教學實踐活動中的重要性[1]。

在實際的課堂教學活動中，教師會有各種各樣的提問手段，如表演式的“滿堂問”、“弱啟發(fā)性”問題、“教師主導型”問題、“封閉性”問題等[1]。實踐證明，這些提問手段的教學效果均不明顯，不利于學生的創(chuàng)造性思維發(fā)展。為此，本文提出一種“循環(huán)提問”教學法，即提出那些對學生有價值、有意義的問題，特別是有利于提高學生主觀能動性和創(chuàng)新性能力的問題，使其在提高教師教學價值和發(fā)展學生創(chuàng)新能力上都能發(fā)揮出重要作用。

2 循環(huán)提問教學法在電工學教學實踐中的應用

本文以電工學課程中的一個重要知識點——結(jié)點電壓法的課堂教學活動為例，探索“循環(huán)提問”教學法的理論意義和應用價值。

提出問題 彌爾曼定理（結(jié)點數(shù)n=2的結(jié)點電壓法）：在只具有兩個結(jié)點的復雜電路中（如圖1所示），結(jié)點電壓Uab可由公式（1）直接求得，而電路中的各支路電流都可用結(jié)點電壓Uab表示出來，如公式（2）所示。

教學設計專家威金斯說過，對于那些重要的概念，要想理解它們，就必須對其提出問題并加以檢驗[2]。為此，要想讓學生理解彌爾曼定理并能做到熟練應用，必須讓學生自己利用之前所學知識來對定理加以驗證。

解決問題 “在某種程度上，只有提出問題，大腦才開始思考。”[3]教學內(nèi)容是一個整體，常常是先后銜接、環(huán)環(huán)相扣的，這在電工學直流電路和交流電路兩大重要知識體系的教學過程中體現(xiàn)得尤為明顯。“溫故而知新”，為了驗證公式（1），首先要讓學生回答之前學過的兩大重要定律——基爾霍夫定律（KCL）和歐姆定律。這兩大定律雖然應用起來很簡單，卻是驗證公式（1）的關鍵問題，學生既能很快作答，達到“激發(fā)學習興趣”的目的，又能對彌爾曼定理有更深層次的理解。

解決問題的過程看似簡單輕松，但是此時已引發(fā)學生的學習興趣。諾貝爾獎獲得者、物理學家楊振寧教授說過：“成功的秘訣在于興趣。”偉大的物理學家愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師。”彌爾曼定理的驗證不是目的，重要的是引發(fā)學生的學習興趣和熱忱，以便更好地學習接下來的更為復雜的“結(jié)點電壓法”。

再提出問題 如前述所提出的“滿堂問”“弱啟發(fā)性”“無啟發(fā)性”“教師主導型”等問題，都會導致學生疲于快速作答，而沒有時間審慎思考。這種提問手段或許創(chuàng)造了熱鬧的課堂氛圍，卻不能提供給學生獨立思考的空間，不易看到知識學習的嚴肅性、遞進性和全面性。

“提出問題→解決問題”的過程恰恰是克服了上述教學方法的不足，興趣使然，加之這時教師適時地加入“啟發(fā)性”問題：圖1各支路內(nèi)容如果發(fā)生一些變化，公式（1）（2）會有何不同？學生會更積極主動地對圖1進行全面具體的思考：如果把圖1的第三條支路換成電流源、第四條支路上再串聯(lián)一個電流源、第五條支路上再串聯(lián)一個電阻（如圖2所示），彌爾曼定理會不會有新的應用形式呢？

這是一次非常有意義而又非常有創(chuàng)新的思考，是在教材例題中都未做深入探討的問題，但又不是超綱的問題。上述過程無形之中培養(yǎng)了學生學習的主觀能動性，提升了學生的創(chuàng)新意識，同時也解決了前述所說的“封閉性”問題的泛濫，避免破壞學生思維的持久性與全面性，創(chuàng)造“開放性”問題與“發(fā)散性”的思維模式。

再解決問題 對于圖2，公式（2）中的 再代入公式（3）中，則有：

整理公式（5），就會得到較全面的彌爾曼定理的應用公式，如公式（6）所示：

再提出新問題 “追問”能夠促進學習者反思自己的初始回答，進而幫助他們理解被自己隱藏在表面觀點背后的思想[4]。俗語說的“趁熱打鐵”就是這個意思。在學生學習過程中，如果能發(fā)現(xiàn)和理解所學知識對應的問題及意義，那么他們就會明確學習目標、端正學習態(tài)度，既可以避免死讀書，又可以避免讀死書，達到培養(yǎng)學生自主學習能力和提高創(chuàng)新能力的目標。

“啟發(fā)性”問題：彌爾曼定理的適用范圍是什么？學生馬上會對之前彌爾曼定理的推導過程做出回顧與反思，從而會得出一個重要結(jié)論，即彌爾曼定理的適用范圍——只有兩個結(jié)點、一個獨立結(jié)點的復雜電路。這一重大發(fā)現(xiàn)促使學生更深入地思考下去：能不能得出一種對n個結(jié)點電路都適用的計算電量的方法呢？至此，終于達到“循環(huán)提問”教學法的目標，即充分理解彌爾曼定理的適用范圍，更好地運用對n個結(jié)點電路都適用的“結(jié)點電壓法”來求解電量，如圖3所示。

雖然對n>2的“結(jié)點電壓法”在電工學課程教學大綱中并未作具體要求，但出于對知識體系講解的完整性，且n>2的復雜電路客觀存在，關鍵問題是學生自主、自然而然地提出的問題，學生通過已有知識的搜集積累、思考分析、交流總結(jié)，是完全可以自行推出結(jié)論的，因此，教師有義務引導學生得出正確結(jié)論，以滿足學生的困惑、焦慮和急于得到答案的心理。正是這種心理狀態(tài)才能刺激學生的求知欲望，使學生產(chǎn)生強烈的進取心，促使學生進一步主動去思考、學習和探索。這是“填鴨式”教學手段絕對達不到的教學效果和價值。

再解決新問題 圖3中的結(jié)點n=4，獨立結(jié)點數(shù)為3，選取（具有任意性）結(jié)點①、②、③為獨立結(jié)點，?為參考結(jié)點，以①-?、②-?、③-?之間的電壓un1、un2、un3為未知量，對結(jié)點①、②、③列KCL方程，經(jīng)整理，就可以得到獨立結(jié)點數(shù)為3的“結(jié)點電壓法”標準方程，如公式（7）所示。由公式（7）不難推廣到具有（n-1）個獨立結(jié)點的“結(jié)點電壓法”標準方程，如公式（8）所示：

3 應用體會

事實上，公式（8）也并不能全面反映所有電路“結(jié)點電壓法”的列寫，還會有新問題的出現(xiàn)。例如：圖3中③-?兩結(jié)點之間沒有R3如何處理、iS或uS換為受控源如何處理等問題，這些新問題的出現(xiàn)又會隨之產(chǎn)生新的處理方法。也就是說，“問題”是思維活動的中心，以它為核心，經(jīng)驗事實、理論觀點、研究對象、研究途徑和解題方法等諸多因素被組織、協(xié)調(diào)起來，使學生的顯意識和潛意識繞其旋轉(zhuǎn)。教師用一個又一個恰當?shù)膯栴}引出學生的認知目標和思維技能，促使學生多種智能共同發(fā)展。

4 結(jié)語

學習過程是一個“提出問題→解決問題→再提出問題→再解決問題”的循環(huán)往復過程，也是“循環(huán)提問”教學法的核心所在。在這一過程中，學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力得以提升，學生的批判性和發(fā)散性思維能力也得到發(fā)揮和提升。“循環(huán)提問”教學法的最終目標是培養(yǎng)學生積極、主動、創(chuàng)造性的思維模式，培養(yǎng)學生良好的自學和自主學習能力，從而最大化地實現(xiàn)教師價值，成就教師“教書育人”的偉大事業(yè)。

參考文獻

[1]陳振華.教育中的問題：基于思維發(fā)展的理解[J].華東師范大學學報：教育科學版，2014（4）：30-39.

[2]Wiggins G. 理解力培養(yǎng)與課程設計：一種教學和評價的新實踐[M].么加利，譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2003.

[3]保羅，埃爾德.批判性思維：思維、寫作、溝通、應變、解決問題的根本技巧[M].喬苒，徐笑春，譯.北京：新星出版社，2006.

[4]Dantonio M， Beisenherz P C.課堂提問的藝術(shù)：發(fā)展教師的有效提問技能[M].宋玲譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2003.