教学内容的“问题”化设计

姜启潮

(上海市朱家角中学 上海 201713)

一位外国教授对他的中国朋友说：“中国的学生最大的一个特点是不发问，这是中国教育应该改变的一个重点.”现代教学认为，学生在学习知识的过程中，是感悟、体验、内化的过程，就是培养创新能力的过程.我们的基础教育恰恰是重结论，不重过程，因此中国学生“没有问题”，创新能力“先天不足”也就不言而喻了.所以要想改变现状，作为一线教师，我们要勇担此任，带着学生走向知识，带着问题激活课堂，利用课堂点燃智慧的火炬.其前提是备课时要把所有的教学内容分解成一个个由浅入深、由易到难的问题.课前，教师要鼓励并指导学生在充分预习的基础上，多角度、多侧面地发现问题、提出问题.如何帮助学生发现问题、提出问题是备课的重要环节.教师还要在学生提问的基础上，再设计一些开放的、发散的、具有挑战性的问题，以利课堂上学生思维的充分拓展.备课就是要把教学内容活化成一系列引导学生积极探索的问题.在备课中，教学内容的“问题”化的做法很多，大致可归纳为以下几个方面的设计思路：引发兴趣、引发动脑、引发动手、引发查询、引发讨论、引发辩论、引发提问、引出课题等八个方面.

1 引发兴趣

该思路是在教学设计中设法通过学生感兴趣的、关注的、有所熟悉的、身边的、与自己的生活密切相关的问题，来引发学生的求知欲和探究欲.

我认为学生喜欢一门课，如果只凭着喜欢某个老师讲的课，这样的学习兴趣是短暂的、外在的.因此一个好的老师，应该让学生真正感到物理的魅力，使学生对物理产生兴趣，喜欢上物理.那么，如何激发学生学习的兴趣呢？

我在讲“浮力”时，以学生的生活经验为基础提出：“缝衣针放在水中即下沉，万吨巨轮为何能在水面遨游呢？”“水中提物和空气中提物，你感觉有何不同？在空气中称500 g棉花和500 g铁，两个哪一个受到的重力大？”这些问题既紧扣教学目标，又让学生切实感受到知识就在身边，学习即生活，生活即学习，学习与生活充满乐趣.

通过科学史中的趣味事实设置“问题”也是一个好办法.在讲“自由落体运动”时，提问：“亚里士多德认为重的物体一定比轻的物体下落得快，你认为呢？能证明你的说法吗？如何操作呢？”

在“左手定则”的导入课上，我创设了磁铁能吸住通电铝片(照例不可能吸住)！在“楞次定律”的导入课上，我创设了在铝筒中分别放下两个形状、外形都一样的球，却发现它们下落的时间不相同.这样两个实验情景，给学生以很大的冲击力，引起了学生的认知冲突，使学生产生了困惑，并激发了学生的学习兴趣.

爱因斯坦曾说过：“兴趣是最好的老师”.在课堂中，当学生的兴趣被激发出来，学生将饱尝欢乐，心情舒畅，学生的积极性和主动性自然就会发挥出来.

2 引发动脑

引发动脑是指把原来直接呈现的知识，通过布置任务、提出问题使学生把被动的记忆变成为各种不同的主动的认知活动，如感知、思维、记忆、判断、比较、区分、评价等.例如在学习有关“力”的知识时，我提出如下问题：

(1) 瞟了你一眼是力吗？

(2) 飞行的足球受力吗？

(3) 物体发生了形变一定受力吗？

(4) 我用力出拳，这是力吗？

我就日常生活中的模糊概念提出问题，很容易引发学生的思维活动，促使他们联系自己已有经验，寻找书上有关的阐述，以便作出判断.

再如，在讲“能的转化和守恒定律”时我说：能量既不能产生，也不能消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化过程中，其总量保持不变.

讲完这段话后，教室里出现了一会儿的沉默，突然一位学生站起来发言：“老师，既然能量在总量上是不变的，那么当我们在使用一种能量时，只是把它变成了另一种能量，照这样的说法，就不可能用尽地球上的能量啊！那世界上应该不会出现能源危机啊！”教室里一下子就炸开了锅.学生们开始争论.在讨论的过程中，学生们逐渐形成了一个共识：能、能量、能源是不同的概念.能有各种表现形式，如机械能、电势能、内能等，但能量是指各种形式的能所发挥的做功本领，是可以转化或转移的；而能源则是指能够提供能量的资源，并不是所有能量都能为我们人类直接利用的，有些能源不能再生，如煤、石油等，由于储量有限，因此总会出现用完的一天.有些能源，如太阳能提供的能源，却是取之不尽、用之不竭的.要防止世界上出现能源危机，一方面要积极倡导节能，提高能的利用率，另一方面还要不断开发新能源，积极利用再生能源.

这是一个很好的问题.作为教师，就应该给学生思考的时间、给学生提问的机会，鼓励学生把自己的想法(或许对或许错)说出来.他们的任务不是只听老师讲，记下知识点，而是培养学生敢想、敢问、敢说的习惯，在教师的指导下，学生自己提出问题，自己设计方案，自己找出答案.科学没有权威，教学更没有权威.

3 引发动手

该思路是指把以往由教师直接解释、分析过程、揭示结论、告知结果的教学，通过布置任务提出问题，让学生通过自己的主动活动(看、说、摸、演、查、想等)得出问题的解答.

在讲解“力的分解”时，我课前准备了一根长绳，中间扣一个重物.我从班里选了两名最高大强壮的男生，让他们站到教室前面来，要求他们保持重物处于平衡状态，问：“能不能将长绳拉直？”同学们的回答花样百出，有说“能”、有说“不能”、有说“不知道”等等.当这两位同学对拉时，其他同学给他们加油，甚至有的同学想自己上来试一试.结果发现拉不直.这时我又在绳子的两边各增加一名学生，发现还是拉不直；但是在我的引导之下，同学们发现绳子虽然没被拉直，但是绳子的弯曲程度却变小了.这说明，在增大拉力的情况下，绳子的夹角会变大，要想使绳子的夹角变成180°，则将需要无穷大的力作用于绳子，这是不可能的，原因有两个：第一，绳子有一个最大承受力，当绳子上的拉力大于绳子的最大承受力时，绳子将被拉断；第二，人施加于绳子的力是有限大小的力，不可能达到无限大，所以绳子永远不会被拉直.通过这样的实验解决了学生错误的前概念，使学生通过问题的解决获得了反映一定规律性的有关力的分解的知识.这一知识不仅能解释课堂上演示的这一特例，而且能够解释其他许多类似的现象.

电阻的测量是高中物理电学部分的重要内容，它综合了基本串联、并联电路、电学仪器使用等知识的应用.我在讲解这部分内容时布置了这样的问题：如何测定一个电阻的阻值？请同学们设计实验电路，同时教师给出5个参考题目并且开放实验室(备有相应器材)，学生因而兴致很高，积极动手操作.

物理是一门以实验为基础的自然科学，所以动手是必不可少的一项技能.心理研究表明，动手做，能够促进左右大脑的协调发展，从而提高思维能力和动手能力.动手是成功的关键，教师应该让学生知道，做每件事都有用.在平时的教学过程中，教师要注意言传身教，给学生正确的做出表率.比如演示实验时，演示的实验内容要有连贯性，如有必要的话，先在班上解释示范，并使做更明确和条理化.准备好要用的实验设备，不过在完成实验介绍和说明前，不要先拿出实验用品，否则学生们就会自己先玩弄起来，而忽视你说的话.

4 引发查询

该思路是指在学习中学生需要了解各种信息、事实材料，这些是认识的基础.这样的内容也不必都有教师一一告知、件件提供，而可以通过布置任务、提出问题，让学生通过自己从书上、从网上、从他人那里获得所需信息.

在上海“二期课改”基础型高中物理实验教材中有一道习题：利用网络资源或图书资料，查询图中某一位人物(庄子、墨子、亚里士多德、道尔顿)的主要贡献和他关于物质结构的观点，并与同学交流.

这是一道教材上的练习题，我特意安排学生在电子阅览室上这一节课.在电子阅览室里，学生两人一组，通过互联网资源查找其中一位人物的生平和贡献.然后把找到的资源做成多媒体课件.有的学生在短时间里完成了两个以上人物的资料查询，并做了很好的多媒体课件；有的学生做的多媒体课件图文并茂；有的学生还注明了资料的出处.有组同学的多媒体课件的主题名称是《亚里士多德不是笨蛋》，原来他们从网上了解到亚里士多德对哲学和逻辑等方面竟有重大贡献，改变了由于亚里士多德对物体运动原因的错误解释带来的不好影响.

有趣的是，有些组别的同学从网上得到同一个人物的一些情况还有些不同，教师积极引导学生：“网上或者其他媒体上的论点或资料，并不一定是正确的，所以严谨的治学态度，应该是注明出处，以便考证.可见，查阅资料也要作比较，鉴别真伪，而不是放到篮子里就是菜.”

同学们围绕着对历史人物的调查和交流，虽然不同组别研究的人物不尽相同，但通过小组交流不但完整地完成了书上的习题，同时实际上也把人类对物质本源的认识史有了一个比较完整的认识.

任何学习的主题都有不同的侧面，要对这些不同的侧面加以研究.教师通过指导，让学生从不同侧面去研究同一个主题，通过交流往往能形成一个相对完整而独立的主题形象.

5 引发讨论

该思路是指在教学中，有些教师、学生或内容引出的问题，不一定要由教师来答疑解难，有时可以把问题交给学生集体，通过思维的碰撞或集思广益开拓思路或求得结论.

学习“液体表面张力”时，我给学生们演示了两个实验.

实验1：一个透明玻璃鱼缸，里面装了大半缸水，还准备了木块、泡沫塑料、分币、铁块等.当学生的注意力都集中到讲台上后，我把准备好的物品一个个往水里放，然后问道：“你们看见了什么？能解释这种现象吗？”

实验2：取出一个玻璃杯和一瓶水(为了引起学生的注意，我说：“这瓶水来自于天山，这瓶水非常神奇”.)在杯中倒满水，小心翼翼地把一枚铝质硬币放在水面上.奇迹出现了，铝质硬币居然浮在水面上.我问道：“你们看见了什么？难道水的密度大于硬币的密度吗？”“当然不是，那是什么原因呢?”教师不断地激发学生参与讨论的热情.

学生的讨论很热烈，有各种各样的解释，有些学生发生了争执，但谁也说服不了谁.

这时，我将学生们分成四人一组，为他们提供了实验器材，请他们重复刚才的实验，仔细观察，并记录下液面的形状.结果每组都成功地将硬币浮于水面上，看到了硬币下方的水面微微有些凹陷.大多数的小组经过观察和讨论，感觉到硬币浮在水面上不是因为密度问题，他们猜测在泉水表面上存在一层类似于薄膜一样的东西，是它托住了硬币，学生对天山上的水充满了好奇.

“用自来水能托住铝质硬币吗？”这时我又问道.

大多数学生对此缺乏信心.“我们为什么不试一试呢？”我一边建议一边给每小组发了一瓶自来水.实验的结果出乎大家的意料，硬币也成功地浮在了水面上.

是不是任何液面都有类似于薄膜一样的东西呢？液体表面的什么特性导致在液面上出现这种不是薄膜但又类似薄膜存在的现象呢？……一系列问题由学生提出来.

到了这里，源于学生之中的有价值的问题产生了，问题的指向也明确了，学生们兴趣盎然，开始对这一问题进行猜测和探索.

通过巧妙的实验，引导学生将注意力指向了液体的表面现象，引发学生思考、讨论，为后一步的学习指明了方向，奠定了基础.我认为，问题的选择，可以由教师根据教学需要通过实验等手段精心设计，更多的应该是教师审时度势，抓住教学过程中学生出现的困惑和疑问，通过巧妙的教学组织和引导，使学生养成自发讨论，自主探究的习惯.

6 引发辩论

该思路是指通过设置某种可能引发意见冲突和导致两难情况的命题，引发辩论或组织辩论，使正方和反方的观点得到充分的表达，学生的思维活跃、思路开阔、视角广泛.

在牛顿运动定律的教学中，我尝试让学生将牛顿第一定律和牛顿第二定律进行比较.这一比就比出了问题.在我让小组进行交流时，得出两个截然不同的观点：一种观点是“牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例”；另一种观点是“牛顿第二定律是牛顿第一定律的特例”.

前者的观点：根据牛顿第二定律F合外=ma，如果物体所受的合外力为零(即F合外=0)，则就有加速度a=0，即物体的运动状态是匀速直线运动或静止.从数学逻辑上讲“不受外力作用”显然就是合外力为零(F合外=0)的特例.

后者的观点：牛顿第一定律指出——物体在不受外力作用时，物体将保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.从牛顿第一定律可以看出两点：第一，物体在不受外力(或所受外力的合力为零)时，物体将保持匀速直线运动或静止状态；第二，若物体受到的外力的合力不为零，则物体将改变原来的运动状态，即物体将产生加速度.所以牛顿第一定律比牛顿第二定律包含的内容更广泛.

同学们在激烈地争论着，谁也说服不了谁.出现这种解释不清的根本原因在于错误地将牛顿第一定律误解为一种理想化的动力学状态.实际上，在牛顿第一定律揭示出力是改变物体运动状态的原因后，人们才去进一步研究力是怎样改变物体运动状态的，正是这样的思想才引导着牛顿发现牛顿第二定律，以及后来发现的万有引力定律，这是一个包含了丰富科学思维的科学过程.因此，我们通常把牛顿第一定律说成是牛顿力学的基石，其重要地位是牛顿第二定律无法替代的.

在这样的课堂气氛中，学生大胆地、真实地表露着自己的心扉，把自己完全融入其中，无论是正方还是反方，目的都是为了科学的真理而辩论.这样的活动拨动学生的心弦，高涨其情绪，活跃其智力，不仅提高了其感悟能力，更激发了其主动学习的兴趣.

7 引发提问

该思路是指教师关注学生问题意识的发展，给学生流出提问的空间，鼓励学生质疑问难，由解决了的问题生成新的问题.

在学习“同步卫星的发射和定点”时，教材中都有较为详细的叙述.一般来说，为了降低发射的难度，同步卫星大多数选取顺着地球自转方向发射，且定位在离地高度唯一恒定的赤道平面上.这句话还没说完，就有几名学生举手.

甲提出：如果增加发射卫星时的能量，是否可以实现逆地球自转方向发射的同步卫星？

乙提出：为什么不能让通信卫星在另一高度定位，从而消除现有同步卫星轨道上“垃圾为患”、“拥挤不堪”的现象？

……

面对学生提出的这些问题，我感觉到正是很好地开展研究性学习的好机会.在引导学生对所提问题进一步清晰化之后，我给学生们推荐了几本资料，并组织同学们上网查阅资料.中午，我借来了有关光碟，并经过自己的编辑重组后给学生播放……在下一节物理课上，同学们分组展示了自己的研究成果：逆地球自转发射可以形成太阳同步卫星；要实现第二高度的同步通信卫星定点必须借助其他能量，太阳帆的利用就是其中的一种设想……同步卫星的研究性学习，使同学们通过自主学习开阔了眼界，也对卫星的发射、定点等问题有了更加深刻的理解.

在课堂教学中，由于受到教学目标和教学内容的限制，物理教学中的研究性学习不可能占用学生很多的时间，要想提高学习的效果，教师要设法为学生创设有利于他们开展探究活动的外部条件.比如，给学生推荐几本书、组织学生上网查阅资料、播放有关的资料片以及教师营造出来的探究氛围等.

8 引出课题

探究的课题可以来自课本，也可来自身边的物理问题.另外，挖掘学生发现的问题，通过提炼把它转化为探究的课题，也是一种重要的来源，因为问题源于自己，学生探究的热情更为高涨，乐于去探个究竟.所以教师要善于将学生中存在的问题，转换成“研究课题”，使之成为学生理解问题、寻求解决问题的方法并解决问题的过程.

我在进行“伏安法测电源的电动势和内电阻”的教学时，因电压表、电流表内阻的影响，导致测量电路产生相应的系统误差.在用图像方法对其分析时，学生对其中的一个细节提出质疑，由此引发一个探究课题，并引发一系列的研究性学习活动.

用伏安法测量电源的电动势和内电阻的实验，其测量电路图如图1、2所示，对于这两种电路的系统误差，一般用图像法分析.

图1 图2

图3

由此引入探究课题：探究图像Ⅰ与横轴的交点坐标与RV、RA的关系.在第一个探究课题的基础上，同学们相互交流，指出如果只需测量小内阻电源的电动势，不需要用伏安法，而直接用电压表测量即可，其系统误差与伏安法相同，并由此引入探究课题：设计一种用伏安法测量电源电动势和内电阻的电路，要求此电路没有因电表连接方式引起的系统误差.

学生研究上述两个课题时，教师要不失时机地引导学生用实验的方法对理论进行评估检验，以此判断理论分析与实验结果是否一致.对于作图带来的影响，可以引导学生分别用描点法作图和用Excel作图，比较两种情况下的差异，让学生体会到运用现代科学技术进行探究的作用，同时又培养学生严谨的科学态度，促进了探究水平的提高.

结束语

新一轮的课程改革，对教师的角色提出新的要求.联合国教科文组织编写的《学会生存——教育世界的今天和明天》一书对未来教师角色作了这样的描述：“教师的职责现在是越来越少地传递知识，而是越来越多地激励思考；除了他的正式职能之外，他将越来越成为一位顾问、一位交换意见的参加者、一位帮助发现矛盾论点而不是拿出现成真理的人.他必须集中更多的时间和精力去从事那些有效果的和有创造性的活动.”

爱因斯坦说过：“提出一个问题比解决问题更重要，因为后者仅仅是方法和实验的过程，而提出问题则要找到问题的关键要害.”因此，学生在自行探索，主动求和的过程中，教师要善于寓问题于情景中，或者制造一些矛盾，从而引导学生发现问题，提出问题.通过学生从无疑到质疑，从质疑到释疑，指导学生逐步掌握探索的方法，探索的“序”.在导入新课时，教师应先激发学生的探索欲望，让学生通过观察，比较和思考，提出自己心中的疑问，教师再不失机地引导学生进行分析，综合，概括出几个问题进行探究，引导学生在探索过程中带着问题寻找方法，带着问题寻找答案.在中学的教学中，要培养学生的创新能力，首先就要求他们学会独立探索，主动求知，“教学内容的问题化”应该是现时代一种行之有效的教学方式方法.

参考文献

1 王厥轩，陆伯鸿.中学物理教学中的研究性学习.上海：上海教育出版社，2005. 64-77