陳 蓉

(江蘇省揚(yáng)州中學(xué)教育集團(tuán)樹(shù)人學(xué)校 225000)

學(xué)生活躍且深刻的思維是高效課堂的基本標(biāo)志，而教學(xué)問(wèn)題的精致化設(shè)計(jì)則是激活學(xué)生思維最為直接的手段.初中物理課堂致力于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，而其重要內(nèi)容之一就是幫助學(xué)生形成科學(xué)的思維習(xí)慣.

一、物理教育視角下的思維培養(yǎng)

相比于其它學(xué)科而言，物理學(xué)科的思維不但具有靈活性、發(fā)散性等特點(diǎn)，它所具有的邏輯性和躍遷性也彰顯出理性智慧的光芒，而物理思維這一方面的特質(zhì)也將成為我們物理教學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)的重要著力點(diǎn).

1.物理思維的邏輯性

物理強(qiáng)調(diào)邏輯思維，物理問(wèn)題自然要具有邏輯性，事實(shí)上，很多物理理論的發(fā)展也是邏輯上的必然.比如從開(kāi)普勒提出行星運(yùn)動(dòng)到牛頓的萬(wàn)有引力定律，再到卡文迪許的引力常量測(cè)定，又到海王星的發(fā)現(xiàn)等等，這是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摪l(fā)展脈絡(luò)，是一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展過(guò)程.其間自然也就對(duì)應(yīng)著很多具有邏輯性的問(wèn)題，比如“為什么行星會(huì)這么運(yùn)動(dòng)”；“引力常量是多少”；“為什么天王星的軌道出現(xiàn)偏差”等等，這些強(qiáng)調(diào)邏輯性的問(wèn)題推動(dòng)著物理理論的前進(jìn)和發(fā)展.

2.物理思維的躍遷性

躍遷是量子物理中的概念，我們用其來(lái)形容思維，所強(qiáng)調(diào)的是人們?cè)诜治鰡?wèn)題時(shí)突如其來(lái)的突破.這些思維的成果在物理發(fā)展史上往往對(duì)應(yīng)著革命性的突破和發(fā)展，比如托馬斯·楊提出的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)、普朗克的“能量子”假說(shuō)等等，這些研究成果的提出不是簡(jiǎn)單地邏輯思維的結(jié)果，他們?cè)醋钥茖W(xué)家充滿睿智的思維，這種躍遷也是物理學(xué)發(fā)展最具魅力的一面.

二、以“變阻器”為例談教學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)

當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等基本概念之后，我們指導(dǎo)他們認(rèn)識(shí)變阻器，引導(dǎo)學(xué)生將純粹的理論學(xué)習(xí)過(guò)渡為實(shí)際化的應(yīng)用，這從教學(xué)安排的角度來(lái)講，本身就兼具邏輯性和躍遷性.下面我們探討一下本節(jié)內(nèi)容的問(wèn)題設(shè)計(jì).

1．變阻器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究

教師創(chuàng)設(shè)情境：如果需要讓電流有一個(gè)更大的調(diào)節(jié)范圍，那就需要用更長(zhǎng)的鉛筆芯，這顯然是不切實(shí)際的，你能解決這一技術(shù)難題嗎？

學(xué)生圍繞問(wèn)題展開(kāi)探索，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行了更深層次地剖析：(1)電阻絲長(zhǎng)度太大，這將擠占很大的空間，如何實(shí)現(xiàn)這一問(wèn)題的解決？他們?cè)谔骄恐姓J(rèn)識(shí)到，可以將電阻絲繞制成一個(gè)圓筒狀，以此來(lái)減少所占空間的大??；(2)繞制在一起的電阻圈很容易發(fā)生短路，如何避免出現(xiàn)這種情況？學(xué)生指出，可以用絕緣介質(zhì)包裹住電阻絲，由此即可避免繞制時(shí)發(fā)生短路；(3)絕緣介質(zhì)的存在必然會(huì)干擾金屬滑片和電阻絲的接觸，這種情況怎么處理呢？學(xué)生指出，選用絕緣漆作為絕緣介質(zhì)，將外側(cè)金屬滑片接觸部位的絕緣漆刮掉，即可確保電流的穩(wěn)定通過(guò).

上述問(wèn)題屬于一系列技術(shù)層面的問(wèn)題，對(duì)初中生而言具有明顯的躍遷性，學(xué)生需要發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維來(lái)面對(duì)這一系列的技術(shù)層面的難題，這些問(wèn)題的處理不但有助于學(xué)生深層次地理解變阻器的工作原理，也有助于學(xué)生實(shí)踐意識(shí)的提升.

2．變阻器的認(rèn)識(shí)和使用

教師為學(xué)生提供滑動(dòng)變阻器的實(shí)物，讓他們進(jìn)行觀察，驗(yàn)證自己之前對(duì)相關(guān)問(wèn)題的理解和認(rèn)識(shí).隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器的使用，提供電源、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等器材，要求學(xué)生連接電路.

教師指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合上述任務(wù)，通過(guò)問(wèn)題將相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行更進(jìn)一步地將探究?jī)?nèi)容進(jìn)行細(xì)化，從而得到以下子問(wèn)題：(1)如果要讓滑動(dòng)變阻器能夠改變電流，應(yīng)該怎樣連接電路？(2)預(yù)測(cè)一下，按照你的電路連接方案，怎樣調(diào)節(jié)可以讓燈泡變亮，怎樣調(diào)節(jié)可以使燈泡變暗？(3)從安全操作的角度來(lái)思考，在開(kāi)關(guān)閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑片已經(jīng)放在什么位置？

以上三個(gè)問(wèn)題可以是學(xué)生自己來(lái)給出，教師則適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行補(bǔ)充和完善，事實(shí)上，第三個(gè)問(wèn)題一般很少有學(xué)生能夠想到，這需要教師進(jìn)行補(bǔ)充.在教學(xué)過(guò)程中，教師提供探究任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)問(wèn)題生成來(lái)細(xì)化探究任務(wù)，這是教學(xué)邏輯的必然，同時(shí)也是學(xué)生能力發(fā)展的一種躍遷.換言之，這是教學(xué)問(wèn)題邏輯性和躍遷性的綜合體現(xiàn)，學(xué)生通過(guò)上述問(wèn)題的解決，能夠更加高效地掌握滑動(dòng)變阻器的應(yīng)用.

3．變阻器的應(yīng)用和拓展

教師為學(xué)生提供臺(tái)燈亮度調(diào)節(jié)的旋鈕實(shí)物，提出問(wèn)題：請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)解釋臺(tái)燈亮度調(diào)節(jié)的基本原理？

當(dāng)學(xué)生結(jié)合自己的認(rèn)識(shí)給出答案之后，教師再引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)更深層次地拓展：隨著時(shí)代的進(jìn)步，汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，如圖所示為汽車(chē)油量表的工作原理圖，你能解釋它是怎么工作的嗎？

上述兩個(gè)問(wèn)題都屬于應(yīng)用性的問(wèn)題，第一個(gè)是回答導(dǎo)入環(huán)節(jié)的問(wèn)題，做到前后呼應(yīng)，是課堂邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹匾獦?biāo)志；第二個(gè)問(wèn)題則是拓展性的問(wèn)題，將課堂內(nèi)容向課外延展，這是物理教學(xué)能力躍遷的一種表現(xiàn).兩個(gè)問(wèn)題相互配合，能夠有助于學(xué)生的能力向更高層次飛躍.

三、初中物理問(wèn)題設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

在初中物理教學(xué)的實(shí)踐中，筆者認(rèn)為強(qiáng)調(diào)邏輯性的問(wèn)題應(yīng)該注意承上啟下，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)是物理研究的特點(diǎn)，也是物理課堂教學(xué)的基本要求.為了在問(wèn)題設(shè)計(jì)時(shí)體現(xiàn)出這一點(diǎn)，我們一定要注意承上啟下，不能讓問(wèn)題的提出過(guò)分突兀.首先，我們的問(wèn)題一定要對(duì)接學(xué)生的基礎(chǔ)，面向?qū)W生潛在的發(fā)展可能，這樣才能讓我們的問(wèn)題落在實(shí)處，讓學(xué)生能夠產(chǎn)生有效而充分的思考；其次，物理知識(shí)固有的體系應(yīng)該是問(wèn)題設(shè)計(jì)的內(nèi)在邏輯，就像上述教學(xué)中，學(xué)生了解了電流、電壓、電阻，自然就要著手思考，相互之間的影響和調(diào)控，在“變阻器”學(xué)習(xí)完成之后，我們后續(xù)的歐姆定律教學(xué)也是按照這個(gè)思路來(lái)進(jìn)行.