李永春



“問題引領”,以典型問題為教學的主線,在探索問題的過程中促進教學資源的生成,學生思維過程的暴露,引發學生的深層思維,進而在師生互動中讀懂學生,促進思維優化發展.“深度思考”是在問題引導下,層層推理,深入分析,由淺入深,由表及里的不斷深化認知、提升認知的探究過程.深度思考要求經歷從具體到抽象的轉化,從局部到整體的概括,從微觀到宏觀的提升,從事理到哲理的錘煉.多年實踐表明,教師采取優化設計的問題引領,能有效誘發學生深度思考,達到對知識的更深層次的理解,進而提高教學效率.
如何通過“問題引領”,讓學生學會深度思考?本文通過一些教學案例剖析,希望對同仁們有所啟迪.
1 “問題引領、深度思考”教學模式在概念教學中的應用
案例1 【壓力】
師:壓力大小就是物體重力大小嗎?
生:不是.
師:什么時候壓力大小等于物體重力大小?
生:當物體放在水平面上時,物體對水平面的壓力大小等于其重力大小.(教師畫圖配合學生分析,如圖1所示)
師:為什么?
生:因為此時物體受到的重力和支持力是一對平衡力,大小相等.而物體對水平面的壓力和水平面對物體的支持力是一對相互作用力,大小也相等.所以此時壓力大小等于其重力大小.
師:放在水平面上的物體,若受到豎直向上的拉力(或受到豎直向下的壓力),但物體仍靜止于水平面上,物體對水平面的壓力大小還等于其受到的重力大小嗎?
生:不相等,因為物體受到的拉力與支持力總的等效力才與物體受到的重力是平衡力,即支持力小于重力,而壓力與支持力是一對相互作用力,大小相等,故壓力大小也小于其所受到的重力大小.
師:很好,請歸納一下壓力與重力的關系.
生:壓力是垂直作用于物體表面上的力,重力是由于地球吸引而使物體受到的力,兩者是根本不同的.只有當物體在水平面上(不論靜止還是運動)且在豎直方向受到重力和支持力是一對平衡力時,壓力的大小才等于物體重力的大小.
點評 計算壓強時,許多學生對壓力大小的認識往往理解不深,因為一般放在水平面上的物體對水平面產生的壓力大小剛好等于物體所受的重力大小,故造成許多學生不加思考便認為壓力大小就是物體重力大小的誤區,導致解題混亂.本案例通過教師精心設計的問題引領,層層深入,促使學生深度思考,把存在于學生頭腦中壓力的模糊認識,通過二力平衡及相互作用力的知識分析,從理論上分清了壓力大小與重力大小的關系,學生對壓力大小的認識是深刻的.通過這種問題引領促使學生深度思考,學生對物理概念的學習和思維能力的提升與只會死記硬背重復做習題式的淺層學習效果是不可同日而語的.
對基本概念的理解,需要多引導學生思考幾個“為什么?”:為什么要引入該概念?該概念的物理意義是什么?該概念的含義是什么?該概念的數學公式和圖像意義?怎樣測量?有沒有易混淆的概念?它們之間的區別和聯系是什么? 等等.對概念的理解,應抓住概念的本質特征,通過知識間的聯系和概念之間的辨析,深入思考,才能達到深刻理解.
2 “問題引領、深度思考”教學模式在規律教學中的應用
案例2 【電磁感應】
師:如圖2甲所示,在探究電磁感應現象時,導體怎樣運動才能使導體中產生電流?為什么呢?
生:閉合開關,導體水平向左或水平向右運動.因為此時,閉合電路的一部分導體在磁場中作切割磁感線運動,導體中就會產生電流.
師:很好.導體一定要水平運動才能產生感應電流嗎?
生:不一定,導體斜向上或斜向下運動也切割了磁感線,導體中也會產生感應電流.
師:不錯.若導體不動,還能產生感應電流嗎?
生:能,導體不動時,把馬蹄形磁鐵水平向左或向右運動.
師:很好.若導體和馬蹄形磁鐵同時運動,還能產生感應電流嗎?
生:能,當導體和馬蹄形磁鐵同時向相反方向運動時,導體中也會產生感應電流.
師:很棒.你能歸納一下如何判斷導體中是否會產生感應電流嗎?
生:先把磁體磁感線畫出來,若閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線的相對運動,導體中便會產生感應電流.
師:聰明.如圖2乙所示,當條形磁鐵插入閉合線圈時或從閉合線圈中拔出時,電路中能產生感應電流嗎?為什么?
學生思考,討論后回答,老師演示實驗驗證,加以說明.
點評 本案例通過問題引領,層層遞進,拓展提高,有效打破了學生的思維定勢,促使學生思考不斷深入,從而讓學生對電磁感應產生的關鍵條件——導體切割磁感應線運動,有了全面而深入的理解.通過創設“問題引領”,讓學生學會深度思考,學生的思考習慣可以得到培養,學生的批判性思維和創新思維才能得以形成.
對基本規律的理解,需要多引導學生思考幾個“如何”:該規律是如何建立起來的?如何確定該規律成立的條件或適用范圍?如何進行規律的表述?如何應用該規律解決實際問題?等等.基本規律要熟悉,對規律的理解,也應抓住規律的本質特征,注意條件,打破思維定勢,多角度深入思考,才能深刻理解并靈活應用規律.
3 “問題引領、深度思考”教學模式的應用
案例3 【液化】
師:寒冷的冬天,居民樓的玻璃窗上會起“汗水”,這是什么樣的物態變化?是怎樣形成的?
生:這是水蒸汽遇冷變成小水珠的液化現象.
師:對.那么,“汗水”發生在玻璃的里面還是外面呢? 為什么?
生:發生在玻璃的里面.因為室內的溫度高,室內溫度高的水蒸汽遇到冷玻璃降溫便液化成小水珠形成了汗水.
師:真棒.那么在夏天空調車里,有時汽車玻璃窗上也會起“汗水”,此時“汗水”發生在汽車玻璃的里面還是外面呢?為什么?
生:此時“汗水”發生在玻璃的外面,因為外面溫度高,車內溫度較低,外面溫度高的水蒸汽遇到冷玻璃降溫便液化成小水珠形成了汗水.
師:好,思路非常清晰.“汗水”到底出現在玻璃的哪一面?你能從液化產生的條件加以說明嗎?
生:液化產生的條件:其一是降低溫度;其二是壓縮體積.若降低溫度,溫度高的水蒸汽遇到冷的物體如玻璃,水蒸汽才會液化成汗水,故“汗水”應出現在溫度高的一側.
點評 本案例通過問題引領,舉一反三,誘導學生緊扣從液化產生的條件進行分析,探究玻璃上“汗水”形成的原因,達成“知其然,知其所以然”.通過深入思考,加深了知識的理解和應用,有效地避免了學生的“死記硬背、不動腦子”的機械學習方法的弊端.
物理知識從生活實際到高科技前沿,其應用十分廣泛.平時教學中,教師不僅要使學生學習物理知識,更重要的是引導學生把學習的物理知識與社會實踐與生活實際相結合,達到“學以致用”的目的.利用“問題引領”,使學生從平時熟視無睹的現象中,開動腦筋,提煉出物理模型,學會運用所學知識自覺去分析和解決物理問題.在應用中可以糾正對概念的錯誤理解,逐步達到掌握物理知識的本質特征,讓物理知識充分地為我們服務,同時提高我們思維的廣度和深度,有效提高物理素養和實踐能力.
4 “問題引領、深度思考”教學模式在物理解題中的應用
案例四 【測量花生油的密度】
實驗室提供了下列器材:燒杯一個(無刻度)、彈簧測力計一個、實心物塊(密度大于水)一個、細線、足量的水和花生油.請你寫出測量花生油密度的實驗步驟及ρ油表達式.
師:題目中需要測量花生油的密度,需要用到什么知識?需要知道哪些物理量?
生:因為沒有天平和量筒,故不能直接測量.而題目提供了彈簧測力計,故需要用到浮力知識.根據ρ油=F浮油/gV排油,需要知道物塊浸沒在花生油中所受的F浮油和物塊排開花生油的體積V排油,也即物塊的體積V物.
(教師利用思維導圖把學生思維分析過程板畫
出來)
師:思路正確.那么如何求出物塊浸沒在花生油中所受的F浮油?
生:利用稱重法,先用彈簧測力計測出物塊在空氣中所受的重力G,再把物塊浸沒在花生油中,讀出彈簧測力計的示數F拉1,則F浮油=G-F拉1.
師:對.如何求出物體的體積V物?
生:把物塊再浸沒在水中,物體的體積V物轉化為物塊排開水的體積V排水.
師:巧妙.那如何求出物塊排開水的體積V排水?
生:利用浮力知識,V排水=F浮水/ρ水g, ρ水已知,故只需要測出物塊浸沒在水中時所受的浮力F浮水.
師:真棒.那如何測出物塊浸沒在水中時所受的浮力F浮水?
生:利用稱重法,先用彈簧測力計測出物塊在空氣中所受的重力G,再把物塊浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數F拉2,則F浮水=G-F拉2.
教師充分肯定后,引導學生觀察完整分析的思維導圖(圖3),“悟”出測量的解題方法,進而按分析思路的反過程(逆向思維法),寫出ρ油表達式.
點評 本題條件分散、隱蔽,若從已知直接求出結果是非常困難的.本案例解題時利用逆向思維的方法,結合思維導圖,老師利用問題引領,從所求結果倒過來分析,一直推至已知,結果過程豁然開朗.解題時只要從后一直往前寫出各步驟即可,條理清晰,思維嚴謹,學生的思維達到深度優化.
對于綜合題,部分學生總感束手無策,無從下手,這是缺乏深度思考的表現.良好的解題習慣養成,首先要仔細審題,挖掘隱含條件,弄清題中敘述的物理過程,明確題中所給的條件和要求解決的問題,特別是要重視做題時的分析思考習慣,充分利用思維導圖幫助分析,學會分析解題方法,才能找到最佳解題方案,同時有效鍛煉了思維,這才是物理學習的關鍵.
深度思考追求對事物本質的理解.只有教師的深度思考,才會有對學生的有效引領.故教師在促進深度思考上要先作好表率,提高自己這些方面的科學素養:發現問題的眼光、設計問題的程序、思考問題的角度、解決問題的引導、歸納問題的深刻、反思問題的習慣、捕捉問題的敏感、生成問題的智慧.
推進深度思考,首先要培養問題意識,能夠根據平時教學,及時發現有意義、有價值的問題,讓問題成為思維探究的對象,在學生心里造成一種懸而未決但又必須解決的求知欲望,從而把問題意識轉化成一種學習探究的驅動力.深度思考的重要方法是批判性思維,故要培養學生批判性思維.批判性思維的特點是強調提出有意義的問題,考慮解決問題的多種可能性,同時拒絕思維定勢,追求創新成果.深度思考的價值,不是以標準答案去束縛學生的思想,而是給予一個學習的機會,提供一個論證的機會,捕捉一個發展的機會,創設一個感悟的機會.
教學中只有優化的問題引領,才能真正誘發學生深度思考,故教師教學中問題的優化設計是關鍵.問題設計要滿足下面要求:(1)符合學生的實際能力,根據平時教學觀察,善于發現教學問題,問題應是教學的重點和難點;(2)問題設計方向決定著學生思考的方向,設計的問題能為下一部分作好準備,要有梯度,體現層次,由淺入深;(3)知識的內化需要寧靜的思考,深度思考需要足夠時間,故問題要預留學生充分思考的時間;(4)設計的問題要具有生成性,要注意適時的生成新的有價值的問題;(5)要注意問題的相關情境的設置,要求學生通過批判性或創造性思考解決問題,把學生的學習與學生的課外生活聯系起來,通過提問為學生打開馳騁遠思的空間.
問題的設計水平直接影響思考的深度,因此,教師一定要把好問題設計關,讓問題引領學生主動思考,主動探究性學習.“問題引領”,讓學生學會深度思考,有利于培養學生的創新能力和分析問題、解決問題的能力.在問題的探索中,經歷深度思考,促成深度學習,這是培養創新人才、實現有效教學的根本途徑.