夏良英

(廣東省東莞市東莞中學(xué)松山湖學(xué)校，廣東 東莞 523808)

1 問題的提出

加涅的學(xué)習(xí)層次理論提出:學(xué)生學(xué)習(xí)較復(fù)雜、抽象的知識(shí),是以較簡單、具體的知識(shí)為基礎(chǔ)的．學(xué)習(xí)是累積性的．較復(fù)雜、較高級(jí)的學(xué)習(xí),是建立在基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的．所以要求教師要將本學(xué)科的知識(shí)材料精心進(jìn)行組織,按層次呈遞給學(xué)生,但不同的知識(shí)類型呈遞方式是不一樣的．

基于問題的學(xué)習(xí)是一種有效的教學(xué)方法,其主要特征表現(xiàn)為使學(xué)生成為問題情境中的角色,激發(fā)學(xué)生思考,不斷引導(dǎo)學(xué)生深入地理解問題．利用“問題串”進(jìn)行教學(xué),是指以問題為策略、為手段、為中心,串起整個(gè)課堂教學(xué)．“層進(jìn)式問題串”是指在一定的學(xué)習(xí)范圍或主題內(nèi),圍繞一定目標(biāo)或某一中心問題,按照一定邏輯結(jié)構(gòu)精心設(shè)計(jì)的一組有梯度的問題．筆者根據(jù)教學(xué)實(shí)踐就如何合理有效的開展問題鏈接,并給出常見的“層進(jìn)式問題串”教學(xué)模式．

2 “層進(jìn)式問題串”設(shè)計(jì)遵循的原則

設(shè)計(jì)問題比解答問題更為重要．課堂中的問題串的設(shè)計(jì)和運(yùn)用應(yīng)遵循以下原則.

(1) 問題串的設(shè)計(jì)要有針對(duì)性．設(shè)計(jì)“問題串”必須針對(duì)學(xué)生已有的知識(shí)水平,要使學(xué)生找到問題的切入點(diǎn),問題不宜過多地停留在“已知區(qū)”和“未知區(qū)”,即不能太難或太易．問題太易提不起學(xué)生的興趣,問題太難則會(huì)使學(xué)生失去信心,教師應(yīng)在“已知區(qū)”和“最近發(fā)展區(qū)”的結(jié)合點(diǎn),即知識(shí)的“增長點(diǎn)”上設(shè)問.這樣有助于學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)對(duì)新知識(shí)的同化,使認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到補(bǔ)充完善,并最終使學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的“最近發(fā)展區(qū)”上升為“已知區(qū)”．

(2)“問題串”的設(shè)計(jì)要堅(jiān)持邏輯順序性,步步啟發(fā),層層深入,形成有梯度的問題串．問題設(shè)計(jì)要啟迪思維方式,提升思維品質(zhì)．在已知與求知之間架設(shè)橋梁,在情境與目標(biāo)之間架設(shè)橋梁,在簡單與復(fù)雜之間架設(shè)橋梁,使學(xué)生在“問題串”引導(dǎo)下,通過自身主動(dòng)的探索,實(shí)現(xiàn)從已知向未知、易向難、形象向抽象、低級(jí)向高級(jí)的提升．

(3)“問題串”的設(shè)計(jì)要具有一定的開放性,問題多元、多樣.這對(duì)學(xué)生探宄創(chuàng)新能力有很大的提升．

3 探究“層進(jìn)式問題串”教學(xué)模式

“層進(jìn)式問題串”教學(xué)的一般模式(流程)如圖1所示.下面就高中物理幾種常見的課型談?wù)劇皩舆M(jìn)式問題串”教學(xué)模式的應(yīng)用．

圖1

3.1 新授課中“層進(jìn)式問題串”教學(xué)模式應(yīng)用

物理的概念、定律和公式是學(xué)生學(xué)好物理的基礎(chǔ)．新授課重在掌握物理概念的內(nèi)外涵、規(guī)律建立過程及運(yùn)用．“層層遞進(jìn)問題串”教學(xué)模式是把概念規(guī)律作為程序性知識(shí)進(jìn)行問題設(shè)計(jì),將所要講授的物理概念、規(guī)律設(shè)計(jì)成層層遞進(jìn)的若干個(gè)引導(dǎo)性的問題,在問題的分析解決中讓學(xué)生通過自己的思維逐步建立形成這種概念、規(guī)律．

實(shí)例1:如在講授“原子的核式結(jié)構(gòu)模型”新課片段時(shí)筆者設(shè)計(jì)了如下“層進(jìn)式”問題串.

問題1:α粒子出現(xiàn)大角度散射有沒有可能是與電子碰撞造成的?

問題2:按照葡萄干布丁模型,α粒子在原子附近或穿越原子內(nèi)部后,有沒有可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)?

問題3:1 μm厚的金箔仍包含3300多個(gè)原子層,絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原方向前進(jìn)說明了什么?

問題4:α粒子穿過原子,少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn),受到什么力的作用?受到什么物質(zhì)的力的作用?

問題5:極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了90°,有的幾乎達(dá)到180°,其原因是什么?

圖2

實(shí)例2:教師在引導(dǎo)學(xué)生探究“自感斷電現(xiàn)象”．先做“千人震”實(shí)驗(yàn)(如圖2),讓學(xué)生體驗(yàn)．在閉合電鍵S時(shí),學(xué)生沒有感覺,當(dāng)斷開電鍵時(shí),學(xué)生被電擊一下,感到痛．為了讓實(shí)驗(yàn)安全,用燈泡代替接入電路中,由于瞬間電流很難測量,因此,將兩個(gè)電流傳感器串聯(lián)到電路中(如圖3),先閉合電鍵,計(jì)算機(jī)開始采集數(shù)據(jù),斷開電鍵,停止采集,找到斷電前后的電流情況如圖4所示．接下來,設(shè)計(jì)一聯(lián)串問題讓學(xué)生分析i-t圖像,并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

圖3

圖4

問題1:為什么斷電前iA比iL值小?

問題2:為什么燈泡A會(huì)閃亮一下?

問題3:為什么iL、iA斷電瞬間電流逐漸減小?

問題4:為什么斷電瞬間iA電流一下跳到負(fù)值?

問題5:為什么斷電后iL、iA會(huì)對(duì)稱?

問題6:如何解釋“千人震”實(shí)驗(yàn)?

教師在設(shè)置和應(yīng)用“問題串”進(jìn)行提問時(shí),要能激發(fā)學(xué)生積極參與,推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行集體或獨(dú)立的探究活動(dòng)．所提出的問題需要學(xué)生通過信息的處理和加工,改變信息的形式或組織結(jié)構(gòu),應(yīng)用比較、分析、綜合、抽象、概括等思維形式來回答問題．不能簡單要求學(xué)生敘述所獲得的信息,而要盡可能把目標(biāo)轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生獲得信息的潛能．

3.2 習(xí)題課中“層進(jìn)式問題串”教學(xué)模式應(yīng)用

習(xí)題課加深對(duì)概念的理解,對(duì)規(guī)律的掌握與運(yùn)用起著不可忽視的作用．“層層遞進(jìn)問題串”教學(xué)模式要求教師針對(duì)講評(píng)練習(xí)設(shè)計(jì)好有順序、有層次問題串一一拋給學(xué)生,使學(xué)生在教師引導(dǎo)下,帶著一個(gè)個(gè)問題,由表及里、逐步加深地解答出題目,甚至引申于同類題目,或更深層的題目．“問題串“最終目的并不是為了讓學(xué)生解答出相應(yīng)題目,而是教授學(xué)生在遇到相應(yīng)題目時(shí),應(yīng)如何開發(fā)自己的思維．即重點(diǎn)并不是“解”,而是“思”．下面這道題是某次習(xí)題課出現(xiàn)的題目.

圖5

如圖5所示,放置在水平面上的直角劈M上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體,若m在其上勻速下滑,M仍保持靜止,那么正確的說法是

(A)M對(duì)地面的壓力等于(M+m) g.

(B)M對(duì)地面的壓力大于(M+m) g.

(C) 地面對(duì)M沒有摩擦力.

(D) 地面對(duì)M有向左的摩擦力.

筆者針對(duì)該題型設(shè)計(jì)出如下的層進(jìn)式問題串.

問題1:如圖5,斜面固定,質(zhì)量為m的物體剛好靜止在斜面上,畫出物體受力分析圖,并求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(設(shè)最大靜摩擦等于滑動(dòng)摩擦)．

問題2:題中物體受到的支持力和摩擦力的合力大小、方向?物體對(duì)斜面的壓力和摩擦力合力的方向如何?

問題3:條件同上題,對(duì)斜面受力分析,求地面對(duì)斜面的支持力和摩擦力．若斜面不固定斜面受到的支持力和摩擦力如何?

問題4:如圖5,斜面固定,質(zhì)量為m的物體沿著斜面加速下滑,畫出物體受力分析圖,并討論物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與tanθ的關(guān)系．

問題5:當(dāng)物體沿斜面加速下滑時(shí),對(duì)比物體所受支持力和摩擦力與題2的區(qū)別,此時(shí)兩力合力方向偏離豎直方向向左還是向右?

問題6:當(dāng)物體沿斜面加速下滑時(shí),物體對(duì)斜面的壓力和摩擦力的合力方向如何?

問題7:當(dāng)物體沿斜面加速下滑時(shí),若斜面不固定但仍相對(duì)地面靜止,此時(shí)地面對(duì)斜面的摩擦力方向如何?地面對(duì)斜面的支持與斜面和物體重力之和哪個(gè)更大?

問題8:如圖5,當(dāng)物體以一定的初速度沿斜面減速下滑時(shí),畫出物體受力分析圖,并討論物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與tanθ的關(guān)系．

問題9:當(dāng)物體減速沿斜面下滑時(shí),斜面對(duì)物體支持力和摩擦力的合力方向如何?

問題10:當(dāng)物體減速沿斜面下滑時(shí),物體對(duì)斜面的壓力和摩擦力的合力方向如何?地面對(duì)物體的支持力和摩擦力又如何?

通過“層進(jìn)式問題串”題組,層層遞進(jìn),絕大部分學(xué)生能獨(dú)立分析解答相關(guān)的問題,經(jīng)過教師的適當(dāng)?shù)乃季S引導(dǎo),學(xué)生能較輕松的總結(jié)出斜面類問題物體靜止、加速下滑,減速下滑的一些條件和相關(guān)規(guī)律．

3.3 實(shí)驗(yàn)課中“層進(jìn)式問題串”教學(xué)模式應(yīng)用

高中物理實(shí)驗(yàn)始終離不開這幾個(gè)要素:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、操作步驟、誤差分析．“層進(jìn)式問題串”教學(xué)模式要求教師將這5個(gè)因素利用問題串有序地串接起來．讓學(xué)生經(jīng)由教師的問題引導(dǎo),逐漸推理出所要的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、操作步驟,最后通過正確的操作得到科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,同時(shí)分析誤差來源．在這個(gè)過程當(dāng)中,任課教師只是依靠問題來引導(dǎo)輔助學(xué)生思考,學(xué)生才是設(shè)計(jì)者和實(shí)施者,如果學(xué)生在哪一個(gè)環(huán)節(jié)上遇到了困難,課堂的推進(jìn)就產(chǎn)生了阻礙,教師再適時(shí)的進(jìn)行問題引導(dǎo),將學(xué)生引回到正確的實(shí)驗(yàn)思路上．

下面以“探究加速度與合外力和質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)為例,展示其中一個(gè)片段的問題串:

請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)器材(氣墊導(dǎo)軌、氣源、數(shù)據(jù)采集器、位移傳感器、力傳感器、滑塊、細(xì)線、小桶、橡皮泥等)設(shè)計(jì)一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)．

問題1:你設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)中,研究對(duì)象是誰?

問題2:本實(shí)驗(yàn)研究的力是指滑塊的受到的合力,請(qǐng)對(duì)滑塊受力分析,找出滑塊的合力等于哪個(gè)力或那幾個(gè)力的合力?體會(huì)氣墊導(dǎo)軌的作用．

問題3:如何知道氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)調(diào)節(jié)好水平狀態(tài)?

問題4:如何測量物體的加速度、合力和質(zhì)量?

問題5:如何改變合力和質(zhì)量?

物理的魅力在于內(nèi)在的思維,教學(xué)中要注重思維過程的揭示,重視思維能力的培養(yǎng)．應(yīng)用“層進(jìn)式問題串”進(jìn)行教學(xué),不僅能夠幫助教師更清楚地了解學(xué)生的思維狀況并為教學(xué)活動(dòng)提供依據(jù),還能有效地促進(jìn)學(xué)生不斷地反思自己的思考,逐步構(gòu)筑自己的認(rèn)知和元認(rèn)知策略．筆者會(huì)進(jìn)一步深入研究各種課型,合理設(shè)置“層進(jìn)式問題串”,引導(dǎo)學(xué)生步步深入的分析問題、構(gòu)建模型、解決問題,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展．