高中物理教學：用問題鏈激活學生的思維

甘肅省張掖市高臺縣一中 秦皇鉞

在學科教學中，問題的價值是不言而喻的，如果課堂上沒有問題，那這節課將會是灌輸式的課。在認識到問題價值的基礎上，如何更好地發揮問題的作用，值得教師認真思考。就高中物理教學來說，問題的價值在于引導學生進入深度思維的狀態，那么能否在此基礎上進一步用問題來激活學生的思維呢？答案自然是可以的，而有效的辦法就是用問題鏈去激活學生的思維。

問題鏈，顧名思義就是將問題鏈接在一起，但要注意的是，這些問題之間一定存在著有機的關聯，并且存在著一定的層級聯系，才能帶動學生的思考步步向深化發展。從物理知識結構的觀點出發，在高中物理課堂教學中，問題鏈的形成不但可以啟迪學生的思考，而且可以把物理知識點連串起來，從而逐步提高學生利用物理知識解答具體問題的水平。當前的高中物理教育還擔負著核心素養教育的重要角色，而核心素養的基本要求之一，便是對關鍵能力的培養。什么是關鍵能力？在具體的物理課程中，關鍵能力就是學生運用物理知識去解釋、預測事物發展的能力。關鍵能力的養成是以思維的發展作為支撐的，在物理教學中，教師應當將物理思維品質的培養與提升貫穿于整個教學過程，在這個過程中，教師可以引導學生建立問題鏈思維，將物理概念與科學思維應用于實際問題的解決中，通過層層推進的方式為學生的思維搭建臺階，在解決問題的過程中逐步提高學生的探究能力[1]。

一、問題鏈在高中物理教學中的應用價值

相對于問題而言，問題鏈表現出來的優點是很豐富的（當然對于教師來說，要設計出真正的問題點需要付出很多的努力），主要體現在這樣幾個方面：一是問題鏈具有整合知識的功能。問題鏈總是指向不同的知識或者同一個知識的不同層次，因此相對于單一的問題而言，問題鏈能夠促進知識的整合；二是問題鏈能夠引導學生的思維步步深入。問題的作用本來就是激發學生的思維，組成問題鏈的問題往往對應著低階思維與高階思維，學生回答問題鏈的過程，就是一個從低階思維走向高階思維的過程；三是問題鏈能夠優化課堂教學的流程。課堂中的各個環節要想融為一體，關鍵是學生的思維要連貫，由于問題鏈中每相鄰問題之間的銜接都是有機的，因此在問題鏈的作用之下，學生的思維會更加活躍，對應的課堂教學環節就會更加流暢。

綜合來看，問題鏈的建立與運用，不僅能夠抓住學生的思維起點、促進學生的思維發展，同時還有效地將不同的知識點進行串聯，并在此基礎上提高學生運用物理知識的靈活性，提升學生的問題解決能力。從教學的角度來看，教師通過問題鏈的提出，以低切入口來建造知識的高樓，采用層層推進的方式，給學生的思維跳躍創造了臺階，使學生能夠跟著教學的主線逐級上升，逐步地深入知識的本

質[2]。

例如，在“萬有引力定律”這一知識的教學中，可以向學生提出這樣一系列問題：行星都圍繞著太陽運行，原因是什么？（太陽與行星之間的引力）引力的大小和方向能夠確定嗎？（可以向學生介紹開普勒的探究，以及牛頓的探究與總結）行星與太陽之間的引力如何計算？（利用圓周運動的向心力公式以及行星公轉周期推理出的行星的速度推理得出）如何檢驗萬有引力公式是否正確？（月——地檢驗；此處還要注意的是，在公式得出之后再給出萬有引力的概念），等等。

這樣的問題鏈設計，涵蓋了萬有引力定律得出的關鍵環節，能夠促進學生的思維在問題的驅動之下從低階走向高階，從而讓學生的思維保持高度的活躍。

二、用問題鏈激活學生的深度物理思維

當前的教學以學生為本，面向學生的教學強調學生的深度學習，而深度學習需要深度的思維作為支撐。要達到這個目的，問題鏈可以發揮重要的作用。教師在設計問題鏈的時候，要注意問題的設計不可隨意，問題之間既要有聯系，又要有遞進；既要融入情境，又不能將問題完全等同于習題。很多時候問題鏈的設計，還要遵循關聯性與層次性相結合、整體性與局部性相結合等原則[3]。遵循了這些原則之后，問題鏈就能夠發揮激活學生的深度思維的作用。

例如，在運用以上“萬有引力定律”教學設計的四個問題時，學生可以在這四個問題的驅動之下，完成知識的建構與理解，同時獲得學習的高峰體驗。具體來說，學生對第一個問題的思考，需要借助于前面已經學過的圓周運動的定性理解，認識到行星的圓周運動一定存在著向心力，而這個向心力只能由太陽對其的吸引力來提供。對第二個問題的回答，則建立在對圓周運動定量理解的基礎之上，教師介紹的物理學史的相關知識，可以為學生的探究提供一個情境，于是在圓周運動的向心力公式以及行星公轉周期綜合運用的情況下，可以得出行星圍繞太陽運轉的引力公式。至于對萬有引力公式的檢驗，更多的是為了讓學生認識到物理理論是否成立的關鍵在于其有無解釋性和預見性。如果既能夠解釋已知現象，又能夠預測未知現象，那么這個物理理論就是成立的。

從學生思維的角度來看，這樣一個問題鏈的設計與運用，符合學生的認知特點，表現出了由淺入深、循序漸進的特征。學生對問題的回答起初是定性分析，后來是定量推理，從感性的認識走向邏輯推理，最終得出萬有引力公式，并在物理學科知識的支撐之下認識到萬有引力公式的解釋性與預見性，從而建立起了對萬有引力理論的認識，同時進一步明確了物理探究的基本范式。這是一個有效的知識建構過程，也是一個思維被激活之后得以培養的過程，在此過程中，問題鏈發揮著重要的作用——既保證了學生在學習過程中主動性的有效發揮，又切實有效地培養了學生的思維能力。同時，這也說明問題鏈在高中物理教學中是有著重要的用武之地的。

三、對高中物理教學中問題鏈的應用反思

問題鏈客觀上能夠在物理教學中促進學生的思維發展，有了這樣的功能，問題鏈在物理課堂上就應當有一席之地。縱觀當下的高中物理課堂，可以看到問題很多，但問題鏈并不多，其中一個重要原因在于傳統教學當中問題從設計與提出，其功能性是單一的。比如，為了課堂的引入會涉及一個問題，為了建立某一個概念會涉及一個問題。很少能夠從學生思維發展的角度去設計系列的問題，因而問題鏈不容易出現。實際上，學生的學習過程是一個思維連貫的過程，教師只有面向學生在課堂上的整體思維發展去進行教學設計，才能夠讓學生獲得整節課的成就感，而不是課堂上某一個環節的成就感。從這個角度來看，基于問題鏈去進行教學設計，更多的需要教師立足于課堂整體，乃至于若干節課組成的單元教學，只有關注學生在學習過程中思維的發展與連貫性，問題鏈才能夠發揮更加重要的作用。

例如，在以上“萬有引力”教學中，筆者在講圓周運動時，實際上就在思考這一內容的教學，在對物理學史閱讀的過程當中，也注意到物理理論建立的基本范式。有了這樣的認識之后，才設計出了上述由四個問題組成的問題鏈。事實證明，通過問題鏈的運用，學生的思維表現符合教師課堂設計的預期，學生的思維被激活，其思維能力得到了有效的提升。

綜合來看，問題鏈設計能促進教師對學生進行循循善誘的指導，有效激活物理課堂，讓枯燥的物理課堂變得靈動[4]。對于高中物理教師來說，認識到問題鏈的價值，并且在課堂教學中積極運用，不僅能夠優化課堂的結構，也能夠保證學生的主體地位，更能夠促進學生在課堂上的思維發展。如果能夠從理論上建立起充分的理解，從實踐上積累更多的運用經驗，問題鏈的價值在物理課堂上將會得到更為充分的體現。