孫 航 胡揚(yáng)洋

(1. 首都師范大學(xué)物理系，北京 100048；2. 首都師范大學(xué)教育學(xué)院，北京 100048)

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·教學(xué)研究·

基于問題引導(dǎo)的物理教學(xué)設(shè)計(jì)初探
——以人教版初中物理“兩種電荷”為例

孫 航1胡揚(yáng)洋2

(1. 首都師范大學(xué)物理系，北京 100048；2. 首都師范大學(xué)教育學(xué)院，北京 100048)

本文提出以合理設(shè)置問題鏈為核心的問題引導(dǎo)物理教學(xué)，以問題引導(dǎo)學(xué)生的思考方向，以問題間的邏輯關(guān)系培養(yǎng)學(xué)生思維的連續(xù)性，用問題鏈將課本各部分知識(shí)連接成一個(gè)完整的知識(shí)體系，避免學(xué)生知識(shí)與思維的碎片化.以人教版初中物理“兩種電荷”為例，探討了問題引導(dǎo)的物理教學(xué)設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用.

教學(xué)設(shè)計(jì)；問題鏈；問題引導(dǎo)；兩種電荷

1 問題引導(dǎo)的物理教學(xué)

在課堂教學(xué)中，課堂提問作為一種不可或缺的教學(xué)手段經(jīng)常被教師釆用.好的課堂提問應(yīng)能揭示問題的主要矛盾，激發(fā)學(xué)生思考熱情，理清學(xué)生思維線索，并促進(jìn)學(xué)生思維的延展.物理學(xué)以物理概念為基礎(chǔ)，以物理學(xué)定律為主干，各概念與公式定律共同構(gòu)成一個(gè)嚴(yán)密的邏輯體系[1].其教學(xué)不僅要向?qū)W生傳授物理學(xué)知識(shí)，也承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生思維邏輯的任務(wù).因此，教師應(yīng)充分利用課堂提問在物理教學(xué)中的作用，可采用問題引導(dǎo)的物理教學(xué)方式.所謂問題引導(dǎo)的物理教學(xué)，就是在課堂教學(xué)中設(shè)置一系列具有邏輯關(guān)系的物理問題，用問題來引導(dǎo)學(xué)生思考的方向，利用問題與問題之間邏輯關(guān)系來培養(yǎng)學(xué)生思維的連續(xù)性，通過學(xué)生對(duì)問題的思考來提升學(xué)生思維的深刻性，并使學(xué)生利用問題之間的邏輯關(guān)系將各知識(shí)點(diǎn)形成一個(gè)完整的知識(shí)體系.影響課堂提問質(zhì)量的主要因素是問題的選取與設(shè)置，我們以人教版初中“兩種電荷”的教學(xué)為例，探討如何通過合理選擇與設(shè)置問題鏈，進(jìn)行問題引導(dǎo)的物理教學(xué).

2 基于問題引導(dǎo)的“兩種電荷”的教學(xué)設(shè)計(jì)

正確認(rèn)識(shí)電荷及其性質(zhì)是后續(xù)學(xué)習(xí)電流形成原理的基礎(chǔ)，由于電學(xué)知識(shí)在初中物理教學(xué)中占有很大比重，處理好“電荷”一節(jié)的教學(xué)就顯得尤為重要.在人教版九年級(jí)物理教材中，“兩種電荷”作為電學(xué)部分的第一節(jié)，常被教師作為該部分的引入課處理.然而電荷作為一種微觀物質(zhì)難以被直接觀察，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課的時(shí)候感到電荷概念很抽象.

由于靜電是生活中的常見現(xiàn)象，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的陌生感，并容易對(duì)這些現(xiàn)象背后的科學(xué)原理產(chǎn)生興趣和疑問，這也是本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)可以利用的優(yōu)勢(shì)，本節(jié)課的學(xué)習(xí)也有一些劣勢(shì)：第一，電荷十分微觀，難以用肉眼直接觀察，只能通過觀察宏觀現(xiàn)象去了解和想象電荷，這對(duì)于初中學(xué)生而言是一種挑戰(zhàn)；第二，本節(jié)教材存在一些問題：(1) 課本開頭列舉了一些靜電現(xiàn)象，然后問學(xué)生：為什么會(huì)出現(xiàn)以上現(xiàn)象？課本隨后給出答案：因?yàn)槟Σ吝^的物體帶了電荷，然而“帶了電荷”并不是問題的最終答案，學(xué)生們?nèi)圆幻靼诪槭裁磶Я穗姾删蜁?huì)發(fā)生上述現(xiàn)象，后續(xù)也沒有對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行正面解釋；(2) 課本中的三部分：兩種電荷、原子及其結(jié)構(gòu)、導(dǎo)體和絕緣體在標(biāo)題和內(nèi)容上并無很大關(guān)聯(lián)，課本內(nèi)容缺少邏輯線索，使得三部分知識(shí)割裂開來，會(huì)使學(xué)生的知識(shí)碎片化，不利于學(xué)生邏輯思維的發(fā)展；(3) 課本第三部分直接提到了電荷的傳導(dǎo)，而在此之前學(xué)生剛剛了解到電荷可以轉(zhuǎn)移，須知轉(zhuǎn)移與傳導(dǎo)是有區(qū)別的.轉(zhuǎn)移是電荷從一種物質(zhì)移動(dòng)到另一種物質(zhì)，傳導(dǎo)是電荷在同一種物質(zhì)上的移動(dòng).前者對(duì)應(yīng)靜電現(xiàn)象，后者是電流產(chǎn)生的原因.直接告訴學(xué)生“電荷可以傳導(dǎo)”這一性質(zhì)無疑會(huì)讓學(xué)生失去一次觀察現(xiàn)象、自主總結(jié)規(guī)律的寶貴機(jī)會(huì).

針對(duì)以上對(duì)本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)地位及教材的分析，筆者提出了以合理設(shè)置問題鏈為核心、以課堂提問為主要方式的問題引導(dǎo)的教學(xué)設(shè)計(jì).問題鏈的設(shè)置彰顯了教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯性，可引發(fā)學(xué)生思維的連續(xù)性，通過提問來訓(xùn)練學(xué)生思維的深刻性.整個(gè)問題鏈中每個(gè)問題或問題組分別對(duì)應(yīng)課本的各部分，并將各部分連接成一個(gè)完整的知識(shí)體系，如圖1所示是本節(jié)課的問題設(shè)置結(jié)構(gòu)框架.

圖1

在圖1中，每個(gè)虛線框?qū)?yīng)教材的一部分內(nèi)容，實(shí)線箭頭構(gòu)成整個(gè)問題鏈的邏輯主線：由問題1到答案1，再由答案1引發(fā)問題2；問題3則是問題2的延伸，可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)問題2的理解程度，再由問題3的答案引發(fā)問題4.問題2、問題3同屬于第二部分教學(xué)內(nèi)容，屬于一個(gè)問題組.由每個(gè)問題(組)開啟每一部分的教學(xué)，每組問題的答案在此部分教學(xué)結(jié)束以后由學(xué)生自主總結(jié)得出，教師可以適當(dāng)幫助學(xué)生組織語言，具體實(shí)施如下.

(1) 在第一部分教學(xué)前，教師拋出問題1，學(xué)生可以在書上找到答案：因?yàn)槲矬w摩擦帶了電荷.教師：沒錯(cuò)，摩擦使物體帶了電荷，這種現(xiàn)象叫摩擦起電.隨后教師追問：為什么帶了電荷就可以發(fā)生這種現(xiàn)象？學(xué)生陷入思考.然后教師說：在我們做完教材上的演示實(shí)驗(yàn)以后，同學(xué)們就會(huì)明白了.在演示實(shí)驗(yàn)過后，學(xué)生觀察到：摩擦過的不同物體相互吸引(有機(jī)玻璃棒和橡膠棒)；摩擦過的相同物體相互排斥(有機(jī)玻璃棒與有機(jī)玻璃棒).教師隨后介紹自然界中的兩種電荷，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)，給出電荷間相互作用規(guī)律.然后教師讓學(xué)生結(jié)合此規(guī)律再思考問題1，學(xué)生經(jīng)過思考可以得出答案1.之后教師可以講授第一部分余下內(nèi)容：電荷量及其單位、符號(hào)，介紹檢驗(yàn)物體是否帶電的儀器：驗(yàn)電器.

(2) 在第一部分中學(xué)生知道了問題1中發(fā)生的現(xiàn)象是電荷間相互作用的結(jié)果，這時(shí)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更深層次的思考：為什么物體通過摩擦?xí)в须姾桑恳簿褪悄Σ疗痣姷脑硎鞘裁?？即問題2.由答案1到問題2體現(xiàn)了從規(guī)律總結(jié)到思考規(guī)律原理的縱向邏輯發(fā)展，使學(xué)生對(duì)問題的思考從“知其然”向“知其所以然”轉(zhuǎn)變，這應(yīng)該是科學(xué)教育應(yīng)該培養(yǎng)的思維模式.對(duì)于問題2，如果學(xué)生之前預(yù)習(xí)了教材，可以知道大概內(nèi)容，但是能夠?qū)⒋鸢赶到y(tǒng)表述下來有一定難度.教師可以在提出問題2后，開始講授教材第2部分的原子結(jié)構(gòu)等內(nèi)容.然后提出問題2，學(xué)生在老師講授之后可以自己總結(jié)得出答案2.然后教師提出問題3，在掌握了摩擦起電的原理后可以輕松得出問題3的答案，因此問題3也是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)問題2掌握情況的一個(gè)很好的載體.

(3) 學(xué)生在第二部分的學(xué)習(xí)中，由問題3的答案知道了不同物質(zhì)的摩擦才能發(fā)生摩擦起電.這時(shí)教師可以拋出問題4，因?yàn)閷W(xué)生只知道摩擦起電是不同物質(zhì)間發(fā)生的，可是反過來任何不同物質(zhì)間都能發(fā)生摩擦起電嗎？這是一種從特殊到一般的思維發(fā)散過程，屬于科學(xué)方法中的演繹法，從答案3到問題4也符合思維的邏輯規(guī)律.當(dāng)然，對(duì)于問題4學(xué)生無法直接從書中獲取答案，這會(huì)引起學(xué)生極大的興趣.這時(shí)教師將進(jìn)行書上第二個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，了解不同物體的電學(xué)性質(zhì).

在演示實(shí)驗(yàn)中，我們不采用教材的實(shí)驗(yàn)順序，而是先使用金屬棒，再使用橡膠棒進(jìn)行實(shí)驗(yàn).當(dāng)學(xué)生看到用帶有絕緣柄的金屬棒把兩個(gè)驗(yàn)電器的金屬球連在一起時(shí)，原來金屬箔片閉合的驗(yàn)電器B的箔片現(xiàn)在竟然張開了，而驗(yàn)電器A的金屬箔片的張角變小了.此時(shí)教師應(yīng)提醒學(xué)生記得箔片張開說明驗(yàn)電器帶電，而張角變小說明帶電量減少.這會(huì)使學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來驗(yàn)電器B帶的電荷來自于驗(yàn)電器A.然后教師問學(xué)生：這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么？學(xué)生可以得出“電荷是可以傳導(dǎo)的”性質(zhì).這一結(jié)論由學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并通過思考得出，是一種由觀察現(xiàn)象得出結(jié)論的過程，鍛煉了學(xué)生的物理思維能力.而橡膠棒連接則不會(huì)發(fā)生以上現(xiàn)象，學(xué)生可以知道不是所有物體都可以傳導(dǎo)電荷.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以向?qū)W生介紹導(dǎo)體和絕緣體的概念和分類.然后教師重新拋出問題4，讓學(xué)生用剛學(xué)過的導(dǎo)體和絕緣體的知識(shí)考慮這個(gè)問題.學(xué)生會(huì)結(jié)合導(dǎo)體的性質(zhì)經(jīng)過思考，得出結(jié)論：如果直接將兩個(gè)導(dǎo)體進(jìn)行摩擦，得到的電荷會(huì)通過人的手跑掉，因此摩擦過的物體不顯電性.然后教師總結(jié)出必須將導(dǎo)體絕緣后才可以看到摩擦起電現(xiàn)象，這也是為什么在演示實(shí)驗(yàn)中金屬棒要帶絕緣柄的原因.

3 對(duì)問題引導(dǎo)的教學(xué)設(shè)計(jì)的思考

(1) 在講授中彰顯問題引導(dǎo)

長(zhǎng)期以來，講授法一直是教師在課堂教學(xué)中采用的主要教學(xué)方法，對(duì)講授法的駕馭程度同時(shí)也是衡量教師教學(xué)能力的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn).問題引導(dǎo)式教學(xué)通過設(shè)置和提出一系列有邏輯關(guān)系的問題，喚起學(xué)生的思考.學(xué)生通過思考得出結(jié)論、獲得知識(shí)，很好地體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，而教師設(shè)置、提出問題，彰顯了教師的主導(dǎo)性.在學(xué)生思考得出結(jié)論后，教師再用必要的講解對(duì)學(xué)生的思考結(jié)論加以糾正、補(bǔ)充和總結(jié).這樣，講授法對(duì)學(xué)生的思考就起到了及時(shí)驗(yàn)證、糾錯(cuò)、補(bǔ)充歸納的作用，避免了傳統(tǒng)講授法只是一味灌輸?shù)娜秉c(diǎn)，也喚起了學(xué)生聽講的興趣.當(dāng)然，如何將提問與講授更好地相結(jié)合，這仍是需要深入研究的課題.

(2) 在問題引導(dǎo)中啟發(fā)學(xué)生思維

亞里士多德說：“思維是從疑問和驚奇開始的.”只有有效引發(fā)學(xué)生的“疑問和驚奇”，才可以達(dá)到啟發(fā)學(xué)生思維的效果.提出的問題能不能引起學(xué)生的注意與充分的思考？能不能在學(xué)生經(jīng)過思考后，進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突？提問的時(shí)機(jī)選擇又該如何把握？對(duì)于哪些提問需要搭建問題支架？這些都是問題引導(dǎo)教學(xué)需要思考和解決的問題.當(dāng)然，這也需要根據(jù)學(xué)科與具體授課內(nèi)容來決定.問題引導(dǎo)的關(guān)鍵在于問題的選取與設(shè)置，簡(jiǎn)單地提問學(xué)生“是不是”“能不能”之類的問題難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生思維能力的效果.布魯姆—特內(nèi)課堂提問模式將提問分為六種水平：知識(shí)、理解、運(yùn)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)[2]，此模式為問題引導(dǎo)教學(xué)的問題設(shè)置提供了很好的理論參考.

(3) 在學(xué)生思維中把握問題與邏輯的關(guān)系

在問題引導(dǎo)教學(xué)中，教師不僅要利用問題激發(fā)學(xué)生的思考，更重要的是要用語言引導(dǎo)學(xué)生理清問題之間的邏輯關(guān)系，即如何由一個(gè)問題引出下一個(gè)問題.這就使學(xué)生思維的關(guān)注點(diǎn)不單單集中于對(duì)每個(gè)問題的解答，而同時(shí)注意每個(gè)問題的由來.所以，教師要先總結(jié)前一個(gè)問題的結(jié)論，然后提出后續(xù)問題，使后續(xù)問題的提出變得符合邏輯，不顯突兀.當(dāng)學(xué)生每次都能理解教師為何提出下一個(gè)問題時(shí)，說明學(xué)生的思維已經(jīng)變得連貫，這有助于學(xué)生學(xué)會(huì)自主對(duì)某一問題展開不斷的延續(xù)性思考，并且可以自己提出問題，這就是問題引導(dǎo)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維能力的目的所在.

[1] 喬際平,邢紅軍.物理教育心理學(xué)[M].南寧：廣西教育出版社，2002.

[2] 王道俊.教育學(xué)[M].北京：北京科技出版社，2004.