優化“課堂問題”促使學生物理思維生成

劉柳如

摘 要：針對在高中以問題驅動法進行物理教學實踐過程中出現的低效，無法激起學生思考的興趣等問題，提出了解決的辦法，并通過幾個實踐案例來說明如何設計問題，如何把設計的問題更好地在課堂上實施，讓學生在思考解決問題的過程中掌握物理知識、生成物理思維方法。

關鍵詞：課堂問題;物理思維;實踐案例

一、引言

“問”是人的天性，剛會說話的孩童總有提不完的問題，他們天性就會以“問題”為開端來探索世界。他們心中的疑問會驅使他們不斷地求知，不斷地學習。只要有“問”，他們的學習就會自覺地進行。古人云：“學起于思，思源于疑?！弊匀豢茖W和社會科學家鮑波爾也說過：“正是問題激發我們去學習、去實踐、去觀察?！睈垡蛩固挂舱f過：“我沒有什么特殊的才能，不過是喜歡尋根刨底地追究問題罷了?！彼詫W習從問題開始，思維從問題開始。要讓學生形成科學思維，刨根問底的追問很重要。

物理課堂也應以問題為主線來設計，以問題為核心來規劃學習內容，這樣就能讓學生在思考問題、解決問題的過程中自主建構知識，并逐步形成自己的科學思維方式。

二、問題驅動課堂存在的問題及解決辦法

筆者所在學校是生源較差的高中，學生基礎普遍不好，所以問題的設計除了要遵循目的性、層次性、適切性、啟發性、全面性的原則以外，還要更多地考慮學生的學情。筆者在實踐過程中發現有時自己設計的目的性很強，也比較適合大部分學生的問題，提出來后得到的學生回應甚少，有時會冷場。深究其原因，主要存在如下問題：

（1）問題出處比較生硬、枯燥。就知識問問題，沒有激起學生的興趣。

（2）核心問題不夠突出，導致學生思維的目的性不強。

（3）核心問題下的過程問題的用詞太術語化，語句太長，學生要反復讀問題才能知道問什么。

（4）學生對核心問題下的過程問題回答后沒有進一步追問或總結提示回歸核心問題。

針對這樣的情況，筆者所在的科組進行了研課，來解決上述問題。在實踐后初步總結了一些解決辦法：

（1）把問題情景化。問題的來源可以有很多，但來源于情景的問題，尤其是學生感興趣的情景，學生思考的積極性會提高。

（2）核心問題突出化。核心問題不能太多，但一定要突出，所以核心問題一般要長時間呈現在課件上或板書在黑板上或印在學案上。

（3）過程問題用語簡單化。過程問題與核心問題不同，盡量用短問句，以達到共鳴、激發興趣、強沖擊的效果。

（4）問題遞進化。核心問題之間應該有遞進的關系，過程問題更應該以追問的形式進行。在學生意猶未盡時及時追問，在學生以為解決了問題而沾沾自喜時加以追問。

（5）及時對問題總結提升。在一串問題后，一定要有總結提升，回歸核心問題。

三、實踐案例

下面是三節實踐課的部分片斷，有些在第一次實踐時能達到較好的效果，如高三的《帶電粒子在等效場中的圓周運動》，有些在第一次實踐時效果不好，經過討論修改后也取得了較好的效果，如高一的《靜摩擦力》，高二的《焦耳定律》。

1.案例1：高二《焦耳定律》“電流做功”教學片斷

目的：讓學生知道用電器中電能可轉化為內能和機械能等其他形式的能，而且電能的轉化是通過電流做功實現的，從而在復雜的用電器中提煉出電流做功的模型，順理成章地推導出電流做功的公式。

核心問題：電能的轉化是通過什么力做功實現的？

過程：把核心問題融入情景中。首先向學生展示電熱水壺，上課前插上電，讓它燒水，展示電風扇、充電器。

師：電熱水壺消耗了電能，這些電能變成什么能了……電風扇呢？……充電器呢？……

師：在使用過程中都有一個共同特點，電流流過了用電器，電流流過用電器有做功嗎？

師：電流就是電荷定向移動，什么力驅使電荷移動？

師：所以電流做功實質上是什么力做功？電場力做功電勢能怎樣變化？

把核心問題放到具體的用電器情景中，學生的眼球馬上被吸引住了。再把核心問題用簡單的問題串層層引導，學生通過回答這一連串的問題，就形成了很清晰的思維過程——電場力驅使電荷定向移動、做功，電能轉化成其他形式的能，所耗電能就應該等于電場力做的功，從而從各種各樣的用電器中抽象出一段導線電流做功的模型。學生初步生成“建模”的物理思維。下面推導電流做功公式就順理成章了。

2.案例2：高一《靜摩擦力》“靜摩擦產生條件”教學片斷

目的：讓學生探索靜摩擦力產生的條件以及靜摩擦力的方向。

原來的教學設計：

情境：請兩個同學握著一根竹竿向兩邊拉（兩位同學的手和竹竿沒有相對滑動）

問題1：兩個同學拉竹竿時，手和竹竿之間有沒有相對滑動？手和竹竿之間有摩擦力嗎？是什么摩擦力？

問題2：手和竹竿之間沒有滑動，為什么它們之間會有摩擦力？

問題3：兩位同學在拉竹竿時，手相對竿的運動趨向哪個方向？手所受的靜摩擦力哪個方向？

問題4：你是怎么判斷它們的相對運動趨勢的？

這幾個問題是印在學案上的問題，老師在課堂上口頭也是這樣提問的，但學生回答的主動性不強，課堂氣氛沉悶。上述的4個問題應該是過程問題，上課老師沒有把核心問題印在學案上，反而是將一連串的過程問題印在上面，學生的思考方向不明確。問題之間沒有遞進過渡，比如回答了第一個問題有靜摩擦力后馬上就問為什么會有摩擦力，學生一下肯定答不上來。課后經過討論，分析了原因，做了如下調整。在第二個班上的時候效果好了很多。

核心問題：靜摩擦力產生的條件是什么？如何判斷靜摩擦力的方向？

情境：換一根大竹竿（大竹竿更能感受到手與竹竿間的是摩擦力而不是拉力）。一端固定在墻上（比兩個同學對拉好控制一點）。一位同學握竹竿用力扯，但保持手掌與竹竿相對靜止。

過程：

師：你感受到竹竿對你的手掌有摩擦力嗎？

生：有。

師：是靜摩擦力還是滑動摩擦力？

生：靜摩擦力。

師：為什么你說是靜摩擦力而不是滑動摩擦力？

生：手沒有滑動。

師：相對誰沒有滑動？

生：相對竹竿。

師：如果沒有這個摩擦力，你的手會向哪運動？

生：向后。

師：真的嗎？請保持這個姿勢，聽我命令：放手。

眾生：笑。

師：同學們，沒放手之前，竹竿對他手掌的摩擦力向哪？

眾生：向前。

師：沒有了這個摩擦力，手掌會向哪邊運動，我們就說手掌有一個向哪邊運動的趨勢。而靜摩擦力方向就是與這個趨勢相反。（總結回歸核心問題）

師：放手了，靜摩擦力就沒有了，說明兩個物體之間要有靜摩擦力的前提是兩物體間先要有什么力？

生：壓力。

師：兩物體間有了壓力就一定有靜摩擦力了嗎？如果我用力握竹竿，但不做向后倒的動作，手掌與竹竿間有靜摩擦力嗎？

生：沒有。

師：這說明要有靜摩擦力，除了兩物體間要有壓力，還要有相對運動趨勢。而靜摩擦力就是與這個相對運動趨勢相反。（總結回歸核心問題）

通過這一生動的情景和一串短問句，學生自然地生成了“假設”的物理思維方法。

3.案例3：高三《帶電粒子在等效場中的圓周運動》

目的：讓學生掌握用等效法簡單地解決帶電粒子在勻強電場和重力場組成的復合場中做圓周運動的問題。上課老師對本節課的問題設計是典型的遞進追問的設計，課堂效果好，學生掌握到位，初步形成了等效的思維方法。

核心問題1：在重力場中，小球在豎直平面的圓軌道上運動，最高點的受力如何？運動速度怎么求？

核心問題2：在不同方向的勻強電場中，不計重力的帶電粒子在圓軌道內運動，等效最高點在哪？在最高點受力如何？速度怎么求？

核心問題3：在考慮重力的情況下，在不同方向的勻強電場中，帶電粒子在圓軌道內運動，等效最高點在哪？在最高點受力如何？速度怎么求？

圍繞這三個核心問題，老師設計了層層遞進的情境，一步步地引導學生運用等效的思維方法解決問題。

情境1：重力場中小球在豎直光滑圓軌道內運動。

情境2：豎直向下的電場中，帶電粒子在豎直光滑圓軌道內運動，若恰能過最高點，則帶電粒子在最高點受力如何？速度為多少？

變式1：電場改為水平向右，等效“最高點”在哪？若恰能做圓周運動，在“最高點”的速度多大？

變式2：電場改為豎直向上，等效“最高點”在哪？若在“最高點”時對軌道的壓力等于電場力，那么在“最低點”時對軌道的壓力多大？

情境3：豎直向下的勻強電場中，帶電小球（考慮重力）在豎直光滑圓軌道內運動，若恰好通過最高點，則帶電小球在最高點受力如何？速度如何？在最低點時速度如何？

變式1：把電場換成豎直向上，若mg>qE時。

變式2：把電場換成豎直向上，若mg

情境4：水平向右的勻強電場中，電場強度為，質量為m的帶電小球在豎直光滑圓軌道內運動，若恰能做完整的圓周運動，“最高點”在哪？速度多少？通過“最低點”速度為多少？

最后是一道綜合訓練題。

通過這樣增加或改變條件，遞進追問，學生的思維一步一步深入，最后從綜合訓練題的完成情況可知，學生已初步掌握了這種等效的思維方法，解題效率得到提高。

四、反思與啟示

在剛應用問題驅動教學法的時候，經常會走入一個把問題泛化的誤區，教師一味追求以問題的形式進行課堂教學，生怕問題問得不夠多，結果設計的問題多起來后連最核心的問題都丟棄了。所以在設計了很多問題后我們也要懂得如何舍棄一些無效的、低效的問題，讓問題真正成為學生物理思維生成的催化劑。還有，我們教師一般是自己設計問題，如果能設計一些情境讓學生自主生成問題，將更能促成學生物理思維的形成。

參考文獻：

高秀麗.“問題驅動教學法”在高中物理教學中的實踐與思考[J].物理教學探討，2014（11）：6.