陳華強(qiáng)

摘? ?要：“層進(jìn)式問題鏈”是指圍繞某一教學(xué)目標(biāo)或某一中心問題，按照一定的邏輯結(jié)構(gòu)精心設(shè)計的一組有梯度的層進(jìn)式問題。筆者依據(jù)教學(xué)實踐在文章中講述了復(fù)習(xí)課中的三類“層進(jìn)式問題鏈”及其問題設(shè)置的一些要點，以期通過問題驅(qū)動，有效激發(fā)學(xué)生的積極性，提高復(fù)習(xí)課的效率，同時提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：層進(jìn)式問題鏈;高效;復(fù)習(xí)課堂;反電動勢

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2019）6-0055-4

基于認(rèn)知主義和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀，學(xué)習(xí)是一個特殊的認(rèn)知過程，是學(xué)習(xí)者基于已有經(jīng)驗，在情境互動中對外部環(huán)境所提供的信息進(jìn)行感知、聯(lián)結(jié)、加工與內(nèi)化，進(jìn)而引起原有認(rèn)知、行為和情感改變的過程。因此，筆者認(rèn)為高中物理復(fù)習(xí)課應(yīng)該承載著三個功能：（1）聯(lián)系，即教學(xué)中應(yīng)打破章節(jié)的界限，建立知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，實現(xiàn)知識的系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。（2）生成，即由已有的知識生成新知識，在應(yīng)用知識過程中生成解決問題的方法。（3）發(fā)展，復(fù)習(xí)課最終的目的是發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力、思維能力，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

本文所指的“層進(jìn)式問題鏈”是在復(fù)習(xí)課中圍繞某一教學(xué)目標(biāo)或某一中心問題，按照一定的邏輯結(jié)構(gòu)精心設(shè)計一組有梯度的問題，來實現(xiàn)復(fù)習(xí)課的三個功能[1]。根據(jù)筆者的教學(xué)實踐，復(fù)習(xí)課中的“層進(jìn)式問題鏈”可分為三類。

1? ? 按解題程序設(shè)置的層進(jìn)式問題鏈

此類問題鏈的特點是將復(fù)雜的問題解構(gòu)，細(xì)分成多個問題目標(biāo)，最終指向問題解決。以2018年新課標(biāo)I卷第25題第3問為例，? 試題和筆者設(shè)計的層進(jìn)式問題鏈如下。

此類層進(jìn)式問題鏈設(shè)置的要點是：（1）“緩坡度，小碎步”，即注意問題起點與題干的聯(lián)系，推進(jìn)過程層層深入，不跳躍，注重思維的漸進(jìn)性;（2）學(xué)生“已知區(qū)”和“簡單區(qū)”的問題點到即止，不作過多停留;（3）在學(xué)生“認(rèn)知發(fā)展區(qū)”的問題留足時間，采用自主練習(xí)、討論、學(xué)生講解、教師點評等多種方式重點突破;（4）問題設(shè)置的邏輯結(jié)構(gòu)以解決問題為準(zhǔn)，按先后順序展開，對逆向設(shè)置的問題也可以倒逼的方式呈現(xiàn)，體現(xiàn)步步逼近問題解決的層進(jìn)性。

2? ? 按認(rèn)知角度設(shè)置的層進(jìn)式問題鏈

此類問題鏈的特點是按照分析問題的不同角度，層層深入地認(rèn)識問題。筆者以教學(xué)中的一道例題為例，題目和筆者設(shè)計的層進(jìn)式問題鏈如下：

實例2 如圖2甲所示，Q1、Q2為兩個固定的點電荷，其中Q1帶負(fù)電，a、b、c三點在它們連線的延長線上。現(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子以一定的初速度沿直線從a點開始向遠(yuǎn)處運動經(jīng)過b、c兩點（粒子只受電場力作用），粒子經(jīng)過a、b、c三點時的速度分別為va、vb、vc，其速度-時間圖像如圖2乙所示。以下說法中正確的是（ ）

A.Q2一定帶正電

B.Q2的電荷量一定小于Q1的電荷量

C.b點的電場強(qiáng)度最大

D.粒子由a點到c點運動過程中，粒子的電勢能先增大后減小

本題是一道力電綜合問題，在設(shè)置問題時筆者首先從識圖開始，分析粒子的運動情況和受力情況。其次，從功和能的角度去分析電場力做功和各種能的變化。然后分析場源，Q1、Q2兩點電荷的電性和電量滿足什么條件？最后通過問題6和問題7半定量及定量分析該電場。

此類問題鏈的設(shè)置應(yīng)體現(xiàn)認(rèn)知問題角度的層進(jìn)性：（1）運動分析，關(guān)注物體運動的速度、加速度、位移、時間等;（2）受力分析，強(qiáng)調(diào)力與運動的關(guān)系;（3）功能分析，哪些力做了功？哪些能發(fā)生了變化？強(qiáng)調(diào)功能的轉(zhuǎn)化和守恒;（4）場源分析，即分析場源電荷的電性和電量;（5）對場的進(jìn)一步認(rèn)識，包括描述電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)的物理量;（6）有些試題可能會涉及沖量、動量分析和電路分析;（7）應(yīng)根據(jù)問題的已知條件和內(nèi)在邏輯合理安排問題鏈的順序和需要分析哪些角度。

3? ? 按知識根源設(shè)置的層進(jìn)式問題鏈

此類問題鏈體現(xiàn)了對題目涉及的根源性知識由表及里、由宏觀到微觀的認(rèn)識過程。筆者以教學(xué)中的一道例題為例：

實例3 有一小型直流電動機(jī)，把它接入U1=0.3 V的電路中時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動機(jī)的電流為I1=0.6 A;若把電動機(jī)接入U2=3.0 V的電路中時，電動機(jī)正常工作，工作電流是I2=1.0 A，求：

（1）電動機(jī)正常工作時的輸出功率是多少？

（2）如果電動機(jī)正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機(jī)的發(fā)熱功率是多大？

電動機(jī)模型在人教版普通高中《物理·選修3-1》《焦耳定律》 一節(jié)的習(xí)題中會涉及到[2]，如實例3，該習(xí)題強(qiáng)調(diào)電動機(jī)轉(zhuǎn)動和不轉(zhuǎn)動兩種狀態(tài)下電壓、電流、線圈電阻是否滿足歐姆定律，強(qiáng)調(diào)電功和電熱的關(guān)系。至于電動機(jī)轉(zhuǎn)動狀態(tài)下為什么電壓、電流、電阻不滿足歐姆定律，則是在人教版普通高中《物理·選修3-2》的《法拉第電磁感應(yīng)定律》一節(jié)中才講到[3]。復(fù)習(xí)課應(yīng)該強(qiáng)調(diào)知識的聯(lián)系，所以筆者把兩部分知識聯(lián)系在一起，設(shè)置了如下問題鏈：

問題1：直流電動機(jī)模型的內(nèi)部構(gòu)造是怎樣的呢？在學(xué)生作答后呈現(xiàn)圖3。

試題1 某同學(xué)自制的簡易電動機(jī)示意圖如圖4所示。矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方。為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，該同學(xué)應(yīng)將（? ? ? ）

試題2 直流電動機(jī)的工作原理可以簡化為如圖5所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計。軌道端點MP間接有直流電源，電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，通過滑輪以速度v（v平行于MN）勻速提升重物，電路中的電流為I。

（1）求在Δt時間內(nèi)“電動機(jī)”輸出的機(jī)械能。

（2）從微觀角度看，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。為了方便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。那么，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過程中起作用的呢？通過計算分析說明。

此類層進(jìn)式問題鏈體現(xiàn)了認(rèn)識由淺入深的層進(jìn)性，設(shè)置時強(qiáng)調(diào)幾個方面：（1）將同一模型涉及的知識點整合起來，形成多角度、全方位的認(rèn)識;（2）強(qiáng)調(diào)問題的根源性，形成由表及里、由宏觀到微觀層層深入的理解;（3）在問題鏈解決過程中實現(xiàn)“小碎步前進(jìn)”，強(qiáng)調(diào)思維（下轉(zhuǎn)第63頁）（上接第57頁）推進(jìn)的邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性;（4）可以設(shè)置一些相關(guān)的問題作為補(bǔ)充練習(xí)，以加深對問題的理解;（5）應(yīng)當(dāng)給學(xué)生講清設(shè)置問題鏈的宏觀思路，以便學(xué)生也能從整體的視角去理解，去體會問題認(rèn)識的路徑，甚至體會到設(shè)置問題鏈用到的方法論。

在高三復(fù)習(xí)課教學(xué)中以某一重要問題為中心，以“層進(jìn)式問題鏈”作為課堂教學(xué)的推動力，使學(xué)生和教師始終處于問題情境中，不斷地沿著縱深方向突破，在獲得解決問題成功體驗的同時，又投入到解決下一個問題的挑戰(zhàn)之中。在解決一個一個問題的過程中鞏固知識，建立知識之間的邏輯聯(lián)系，提高科學(xué)思維能力，同時對物理觀念的形成、學(xué)科素養(yǎng)的提升也起到了積極的推動作用，實現(xiàn)了高效復(fù)習(xí)，這就是“層進(jìn)式問題鏈”教學(xué)模式的魅力所在。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏良英.探究“層進(jìn)式問題串”教學(xué)模式，演繹高中物理活力課堂[J].物理教師，2018，39（8）：18-20.

[2]吳廣國，張思宇，黃琭琰，等.電動機(jī)中反電動勢模型的建立與釋疑[J].物理通報，2018（11）：38-42.

[3]人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理選修3-2[M].北京：人民教育出版社，2010：15-16.

（欄目編輯? ? 羅琬華）