基于問(wèn)題導(dǎo)引模式的物理課堂教學(xué)研究

羅培雄++陳建新

[摘 要]

傳統(tǒng)教學(xué)模式注重的是教師的教，而忽視學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致物理教學(xué)效果一般，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和解題能力弱等問(wèn)題。提高學(xué)生的能動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)能力也是新課改理念下的一個(gè)新要求。問(wèn)題導(dǎo)引教學(xué)方法將成為物理教學(xué)的一種主要教學(xué)模式，它能引發(fā)學(xué)生的思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，從而有效地提高課堂教學(xué)效率。

[關(guān)鍵詞]

問(wèn)題導(dǎo)引；教學(xué)法

傳統(tǒng)教學(xué)模式從理論上說(shuō)也是符合教育教學(xué)規(guī)律的，概括起來(lái)就是“由淺入深，循序漸進(jìn)”。教師的講授，學(xué)生的聽(tīng)講學(xué)習(xí)，這是很正常的教學(xué)模式，也因此被廣大教學(xué)工作者所使用。然而對(duì)于一些抽象的物理概念、物理模型和物理規(guī)律等內(nèi)容，用這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往效果不是很好。比如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)定律及實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)等。這些內(nèi)容比較抽象，知識(shí)較為復(fù)雜，用傳統(tǒng)教學(xué)模式容易導(dǎo)致學(xué)習(xí)者聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)疲勞，學(xué)習(xí)效果下降。而對(duì)于這類(lèi)知識(shí)內(nèi)容，采用問(wèn)題導(dǎo)引教學(xué)模式可以大大改善教學(xué)效果，提高學(xué)習(xí)效率。本文將以分壓式電路的設(shè)計(jì)為例來(lái)談?wù)剢?wèn)題導(dǎo)引教學(xué)模式。

“灌輸式教學(xué)”突出的是教師的主導(dǎo)作用，而學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性無(wú)法充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，課堂氣氛會(huì)顯得有點(diǎn)呆滯。“問(wèn)題導(dǎo)引式”教學(xué)可以在講授的過(guò)程中，適時(shí)提出一些問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行思考與回答，一方面可以活躍課堂氣氛，另一方面所提的問(wèn)題對(duì)學(xué)生的啟發(fā)與思辨有積極的導(dǎo)引作用，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。那么何為“問(wèn)題導(dǎo)引式”教學(xué)模式呢？就是通過(guò)設(shè)計(jì)一些富有穿透力的問(wèn)題，去引導(dǎo)學(xué)習(xí)者超越課本去思考，進(jìn)入到學(xué)科知識(shí)更本質(zhì)的層面，進(jìn)而去打通不同知識(shí)之間的藩籬，提升和發(fā)展學(xué)生的高級(jí)思維能力。我們知道“問(wèn)題”是引發(fā)學(xué)生思考學(xué)習(xí)的動(dòng)力和起點(diǎn)，在新課程背景下，我們不能僅僅注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的灌輸，而是要通過(guò)問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和思考各類(lèi)問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入學(xué)習(xí)并思考如何解決問(wèn)題。“問(wèn)題導(dǎo)引式”教學(xué)的科學(xué)性，就是巧妙地利用人類(lèi)對(duì)未知事件的好奇心，通過(guò)巧妙地提問(wèn)把學(xué)習(xí)者的腦神經(jīng)激活，高度興奮起來(lái)，積極關(guān)注問(wèn)題并追蹤問(wèn)題的解決過(guò)程和結(jié)果，這樣就能大大提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。其實(shí)中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中，單純以理論定義的內(nèi)容并不是很多，而更多的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)問(wèn)題情境讓學(xué)生在問(wèn)題中思考，帶著疑問(wèn)在學(xué)習(xí)活動(dòng)中收獲知識(shí)和獲取結(jié)論，讓學(xué)生在這樣探究解決問(wèn)題的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)能力的提升。

在高中物理的實(shí)驗(yàn)中有兩種典型的控制電路接法，以滑動(dòng)變阻器的接法不同而分別命名為限流式電路和分壓式電路，如圖1和圖2。

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限流式電路是初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)最為常用的電路控制方式，只需把滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，學(xué)生已很熟悉，然而對(duì)于分壓式電路圖，在考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，很多同學(xué)不能畫(huà)出正確的電路圖。常見(jiàn)的錯(cuò)誤如圖3所示，即把滑動(dòng)變阻器“并聯(lián)”入電路。究其原因，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在我們所使用的魯科版物理教材中自始至終并沒(méi)有出現(xiàn)分壓式電路，在探究影響導(dǎo)線電阻的因素的實(shí)驗(yàn)也還是使用限流式電路如圖4。而我們?cè)谔骄拷饘賹?dǎo)體的伏安特性曲線時(shí)，教師往往也是直接要給出分壓式電路，至于為什么要用這種電路圖，老師通常是這樣說(shuō)明的：與限流式相比，分壓式的電壓可以從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，它的調(diào)節(jié)范圍更大，這一點(diǎn)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這是一種典型的灌輸式教學(xué)，學(xué)生并不理解為什么，只是被動(dòng)地接受，他們不明白這樣的電路是這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的，只能機(jī)械式的記住電路圖，所以就容易忘記，也就容易畫(huà)錯(cuò)了。

陶行知認(rèn)為：實(shí)施創(chuàng)造教育必須實(shí)行六大解放：（1）解放學(xué)生的頭腦，使學(xué)生能想。（2）解放學(xué)生的眼睛，使學(xué)生能看。（3）解放學(xué)生的雙手，使學(xué)生能干。（4）解放學(xué)生的嘴巴，使學(xué)生能說(shuō)。（5）解放學(xué)生的空間，使學(xué)生能到大自然、大社會(huì)里去取得豐富的學(xué)問(wèn)。（6）解放學(xué)生的時(shí)間，給學(xué)生一些空閑的時(shí)間消化所學(xué)，并且學(xué)一點(diǎn)自己渴望要學(xué)的學(xué)問(wèn)，做一點(diǎn)自己想做的事。前面的四點(diǎn)正是“問(wèn)題導(dǎo)引式”教學(xué)模式所能達(dá)到的效果。為此，筆者對(duì)分壓式電路的教學(xué)嘗試了一種新的教學(xué)設(shè)計(jì)：

首先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材：被測(cè)金屬導(dǎo)體電阻Rx約為1kΩ，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R=20Ω，一個(gè)定值電阻R0，兩節(jié)全新干電池，一個(gè)電壓表和一個(gè)電流表，一個(gè)開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄拷饘賹?dǎo)體的電壓和電流的關(guān)系，并以圖像的形式加以呈現(xiàn)。

問(wèn)題1：為了探究金屬導(dǎo)體的電壓和電流的關(guān)系，能否設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖？

學(xué)生根據(jù)初中學(xué)過(guò)的知識(shí)，很快就可以設(shè)計(jì)出如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路圖。老師要求學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖連接好實(shí)物圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)小組的合作分析，發(fā)現(xiàn)無(wú)論滑動(dòng)變阻器怎樣調(diào)節(jié)，被測(cè)金屬導(dǎo)體兩端的電壓變化很小，為什么呢？原來(lái)電路中的電流I=E/（Rx+R），由于Rx≥R，所以電流幾乎不變，電壓的變化就很小了。

問(wèn)題2：那么能否通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的接法，實(shí)現(xiàn)電壓的變化范圍較大呢，甚至可以從零開(kāi)始調(diào)節(jié)呢？

學(xué)生通過(guò)分組討論后，設(shè)計(jì)了將滑動(dòng)變阻器“并聯(lián)”接入電路的接法，如圖5所示。那么這樣的電路圖是否達(dá)到我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪兀慨?dāng)滑片滑到最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入的電阻為零而被短路，同時(shí)被測(cè)電阻也被短路，電阻兩端電壓為零。滑片向右滑動(dòng)一點(diǎn)兒后，電壓表的示數(shù)增大很快，而后就幾乎不再改變。這樣的電路有兩個(gè)問(wèn)題：其一，滑片在最左邊時(shí)，電源也被短路了，這是不允許的；其二，電壓增大后幾乎不再變化，起不到多次測(cè)量的效果。

問(wèn)題3：如何解決電源被短路的問(wèn)題，且電壓能有較大范圍的調(diào)節(jié)呢？

繼續(xù)讓小組進(jìn)行討論設(shè)計(jì)，同學(xué)設(shè)計(jì)了增加一個(gè)保護(hù)電阻的電路圖，如圖6所示。Rx與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，再與保護(hù)電阻R0串聯(lián)。這樣滑動(dòng)變阻器從左端向右端移動(dòng)的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了電壓從零開(kāi)始增大，電壓的變化范圍較大，而且電源不被短路，只是Rx兩端電壓的最大值比不接R0時(shí)略小些。

問(wèn)題4：能否再將電路做適當(dāng)?shù)淖兓赃_(dá)到電壓從零開(kāi)始，且變化范圍更大些呢？

師生共同討論，通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，只要將滑動(dòng)變阻器的上接線柱與被測(cè)電阻Rx連接，形成如圖7所示的電路就可以達(dá)到我們的目的。當(dāng)滑片滑到（下轉(zhuǎn)第8頁(yè)）（上接第4頁(yè)）最左端時(shí)，Rx與導(dǎo)線并聯(lián)而被短路，兩端電壓為零，滑片逐漸向右移動(dòng)，電壓從零開(kāi)始增大，當(dāng)滑片滑到最右端時(shí)，Rx兩端的電壓達(dá)到最大，接近電源的電動(dòng)勢(shì)。由于是使用新電池，通過(guò)測(cè)量得到此時(shí)的電壓變化范圍從0到2.92V。

至此，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中，掌握了分壓式電路的設(shè)計(jì)思路，并且還體會(huì)到了分壓式相比于限流式的優(yōu)點(diǎn)。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)是希望在學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考和解決問(wèn)題的能力。在問(wèn)題的導(dǎo)引下，思考引起這樣問(wèn)題的原因，尋找解決問(wèn)題的辦法，通過(guò)同學(xué)間的合作，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)，從而總結(jié)出物理規(guī)律。

通過(guò)實(shí)踐教學(xué)探索，問(wèn)題導(dǎo)引教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)模式相比有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一，問(wèn)題導(dǎo)引教學(xué)中問(wèn)題情境中的未知因素，可以很好地吸引學(xué)生的求知欲望；第二，教師給出的問(wèn)題情境源于生活實(shí)際，能通過(guò)自己動(dòng)手加以解決，學(xué)生有極大的成就感，這樣就可以大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，遇到困難問(wèn)題時(shí)，就有信心去克服困難，有助于讓學(xué)生形成良好的品質(zhì)；第三，在問(wèn)題導(dǎo)引的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生會(huì)圍繞問(wèn)題的解決去尋找資料，設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的具體方案，從而大幅度提高學(xué)生的綜合思維能力和解決問(wèn)題的能力。所以，問(wèn)題導(dǎo)引教學(xué)模式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式中以教師為中心的灌輸式教學(xué)模式，很好地解放出學(xué)生的大腦、眼睛、雙手和嘴巴，以問(wèn)題為導(dǎo)引，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，幫助學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，從而發(fā)揮同學(xué)的智慧，培養(yǎng)學(xué)生的高級(jí)思維能力，可以充分集中學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維潛力和學(xué)習(xí)興趣。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]皮連生.學(xué)與教的心理學(xué)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2002.

[2]楊進(jìn)偉.試論中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生興趣的培養(yǎng)[J].大觀周刊，2012（18）.

（責(zé)任編輯：張華偉）endprint