王芳
摘 要:基于问题的教学是一种有效的教学方法。以问题为中心开展教学,巧妙设置“问题串”,让问题成为教学的纽带,学生的思维被激活,会试图去寻找解决问题的方法,有利于学生的学习由被动转向主动。
关键词: 问题串;高中物理;有效教学
经研究表明,“一个结构优化的教学能够发展学生的探究能力,并帮助学生学会如何判断问题的价值”。[1]基于问题的教学是一种有效的教学方法。陶行知先生也曾说“发明千千万,起点是一问;智者问的巧,愚者问的笨”。可见,提问也是需要技巧的。
在实际教学中,提问并不是那么容易:问题太易,停留在学生思维的“已知区”,提不起学生的兴趣;问题太难,处于“未知区”,则使学生产生畏难情绪。只有巧妙设置一问接一问、一环套一环的“问题串”,让提问有的放矢,让问题处于学生思维的“最近发展区”,才能把学生的思维引向一定的高度和深度。
“问题串”教学模式[2]就是指将深奥的物理概念以及规律,依据知识、能力和思维层次,拆分成多个相关的问题,根据问题之间的梯度关系或逻辑联系,将问题串联后在教学中依次呈现,从而引导学生带着“问题”积极思考,由表及里,由浅入深地自我构建知识体系。通过自主思考,学生不仅掌握了知识,而且知道这些知识获得的过程与方法。“问题串”教学模式,从形式上看,一问接一问,一环套一环;从内容上看,问问相连,环环紧扣;从目标上看,步步紧逼,层层深入。“问题串”就像一条锁链,把提问和教学目标紧紧相连,每一问都使学生的思维产生一次飞跃。
一、 巧设发现式“问题串” 自然引入新知
物理概念的教学重在理解,在吃透概念的基础上,学生才能以不变应万变,形成良好的物理问题解决能力。高中物理概念学习中,有些概念是已有概念的扩充,如果能够以学生已有的知识、经验、能力为基础,巧妙设置发现式“问题串”,既符合认知规律,水到渠成地引入新概念,又能让学生真正参与教学,促进学生深入理解概念。
案例1:电动势概念教学
设计思路:从非静电力做功的角度引入电动势的概念,教学的设计要有层次,努力使学生经历一个理性的、逻辑的科学思维过程。
问题设计:①电源外部,正电荷如何移动?②电源内部,正电荷如何移动?③电源内部,电场方向如何?④电源内部的正电荷受到的电场力方向如何?电场力做正功还是负功?⑤电源内部,正电荷如何从负极搬运到正极?⑥什么力来克服电场力做功?做正功还是负功?
小结:电源内部,正电荷受到的这个静电力要阻碍它的运动,为此,必须要有另外一个力充当动力,克服静电力做功把正电荷从电源负极搬运到正极,满足形成持续电流的需要。这个力由电源提供,叫做非静电力,方向与静电力相反。从能量转化的角度看,电源是把其他形式的能转化为电势能的装置。通过非静电力做功,让电势能增加。不同的电源非静电力做功的本领是不同的,我们用电动势来表达电源这种特性。
我们知道,在过去的教学中,一般是用“电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的,为了表征电源的这种特性,物理学中引入了电动势的概念”的表述把电动势的概念直接呈现给学生。如果仅从学习知识的角度看,直接将电源电动势这一名词告诉学生,会节省很多教学时间,但是学生始终不会对这一概念有较深的理解。由于在人教版教科书中多处对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫,故此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。这既可以使学生对电源电动势理解深刻,同时也会很好地培养学生理性思维的习惯。
二、 巧设阶梯式“问题串” 突破教学重点
《礼记·学记》强调教师应该成为“善问者”,具体原则是“善问者,如攻坚木,先其易者,后其节目。及其久也,向说以解”。物理模型是抽象的,教师直白的讲解,未必利于学生参与学习,较难达到良好的教学效果。将教学的重点巧妙设置阶梯式“问题串”,将“大问题”分解成若干小问题,层层递进,使每个小问题让学生都能“跳一跳,摘得到”,步步逼近,逐个击破,不但消除了学生“物理难学”的心理恐惧,更增加了学生学习物理的自信心。
案例2:对静电平衡状态下导体电场的讨论
问题设计:①金属导体的微观结构如何? ②在外电场的作用下,自由电子如何移动? ③自由电子会在什么地方积聚? ④电子的积聚会出现怎样的结果?⑤最终出现怎样的现象?
选修3-1第一章静电场第七节《静电现象的应用》的主要概念是静电平衡,掌握静电平衡的概念、理解静电平衡的特征是本节的重点。金属导体放在电场中,达到静电平衡状态是一个非常快的过程,但是对这一过程的分析却十分重要。通过设置以上五个层层递进的小问题,教师带领学生共同参与讨论这一过程,使学生明白自由电荷不再定向移动的条件。这样做不仅突出了重点,也为突破难点打下基础。
三、 巧设辨析式“问题串” 明确物理本质
在教学中,如果教师不从根本上帮助学生揭示物理学本质而就题论题,那么学生也只会最简单的模仿重复,花费不少时间精力,但解题能力得不到本质的提高。针对概念的内涵和外延,巧妙设置辨析式“问题串”,通过学生对这些问题的讨论和解决,可以达到明确概念的本质的目的。
案例3:对感应起电现象的分析
环节1:如图1,把带正电荷的物体C移近导体A、B,金属箔有什么变化?再将物体C移开,使它远离导体A、B,金属箔又有什么变化?
实验观察:金属箔由闭合变为张开,表明导体A、B两端都带了电;再将物体C移开,金属箔又由张开变为闭合,表明导体A、B又恢复到原来的电中性状态。
环节2:根据金属的微观结构分析产生这一实验现象的原因。
分析推测:这既不是接触带电,也不是摩擦起电,这是一种新的带电方式,表明带电体对导体内部的电荷分布带来了影响。
问题设计:①金属导体内部可移动的是何种电荷?②带电体影响的是金属导体中的何种电荷?③电荷间的相互作用如何描述?④什么原因使导体中内部的电荷重新分布?⑤这种影响的可能图景会是什么样?
感应起电实验是学习电荷守恒定律的又一准备。通过教科书中“实验”栏目的感应起电实验,可将金属导体的带电过程展示在学生面前,丰富学生的感性认识。栏目中的实验表述没有说明可以观察到的具体现象,也就是说,没有给出结论性的内容。这主要是考虑到实验现象应该由学生自己去观察,而不应事先写出。教科书这样的呈现方式,体现了将科学探究思想渗透于各教学活动之中的设计宗旨。应该说,实验教学如果只要求学生停留在找出正确答案的层面是不够的。原因是学生在说出正确答案时,其思维程度可能还仅仅停留在对问题的一种推测、猜想的阶段,培养学生思维能力的目标还没有达成。所以,在进行这部分教学时,既要重视知识和实验技能的训练,还要重视逻辑关系及理性思维的训练,因此设计一些有梯度、能提升思维强度的问题,使学生切实做到独立思考、师生互动、同伴交流。
在课堂教学中,“问题串”被看作是师生的交互作用,设疑、释疑的动态发展过程,是教师引导学生自己进行知识的回忆与建构,并与学生共同完成对知识的探索过程,达到发展学生的独立思考的能力与创造性思维的目的。
“问题串”教学,通过对教学内容的重新设计、组合,结合趣味性、针对性、启发性,从学生的生活实际出发,将学生感兴趣的情境问题化,以问促思,层层深入,步步逼近,让学生在积极有效的思维活动中体验获得成功的喜悦。以问题为中心开展教学,让问题成为教学的纽带,学生的思维被激活,会试图去寻找解决问题的方法,有利于学生的学习由被动转向主动。学生学习的内在动机是进行创造性活动的原动力。
总之,“问题串”教学是一种可操作的教学模式。巧妙设置“问题串”,犹如一颗石子投向平静的湖面,能够激发学生思维“千层浪”,成为发展学生思维能力,提高课堂教学效率的有效途径。
参考文献:
[1] 国家研究理事会科学、数学及技术教育中心.科学探究与国家科学教育标准——教育学的指南[M].罗兴凯,等译.北京:科学普及出版社,2004:30.
[2] 黄普全,王本陆.现代教学论学程[M].北京:教育科学出版社,1998:331.