浅谈物理教学中培养学生提出问题的能力

2016-06-14 21:08权广仁
物理教学探讨 2016年5期
关键词:提出问题批判性思维

摘 要:本文首先分析了为什么要培养学生提出问题的能力,然后结合教学实际从几个方面谈了如何培养这种能力,以及如何把这种能力引向深入的几种方法。

关键词:提出问题;引向深入;批判性思维

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)5-0021-5

传统的物理教学经常遭到批评,主要原因之一就是不同程度地剥夺了学生的自由发问、独立思考的时间和空间,致使学生提出问题的能力较差。进而影响学生在学习过程中认知结构的建立和学科核心素养的提高。

本文针对传统物理教学中,在培养学生提出问题的能力方面出现的问题,深入浅出,从为什么要培养学生提出问题的能力以及怎样培养这种能力等方面,来讨论如何落实培养学生提出问题的能力。

1 为什么要注重培养学生提出问题的能力

1.1 问题是思维之源

问题是思维的向导,是人类进步的脚手架和动力源。提出问题,本质是“追思”和“追思”的手段,源起于人类对自我认知的“无知”。事实上,提出问题与人类社会的出现是相伴而生,具有普遍性和本体论的意义。提出问题既是创造、发现的源泉,也是人类素质的一个重要组成部分,更是社会发展的动力之一。教育家陶行知说过这样的话:“发明千千万万,起点就是一问。”亚里士多德的“思维从疑问和惊奇开始”等都很好地诠释了提出问题的重要性[1]。

1.2 提出问题的能力是学科素养的重要因素

学生的学习过程和科学家探索问题的过程在本质上是一样的,都是一个发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程。因此,学生的学习应该从提出问题开始,在分析问题中发展,在解决问题中提升[2]。反之,如果学生在学习过程中如果没有问题,这样既难以形成一定的认知结构,也难以培养学科素养。从教学目标看,提出问题和解决问题一样,都是学生学习的重要内容;从教学过程看,提出问题的过程就是暴露学生的各种疑问、困难、障碍和矛盾的过程;同时,提出问题的过程又是发掘、养成学生的聪明才智、独立思考的个性、培养创造能力的过程;从学科素养看,学生提出问题的能力往往比解决问题的能力更重要。爱因斯坦有一句很著名的话:“提出一个问题比解决一个问题更为重要,因为解决一个问题有时仅仅是一个数学上或实验上的技巧,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学上的真正进步。”因此,培养学生提出问题的能力是培养学生学科核心素养的立足点与出发点。

2 学生提出问题能力低的因素分析

(1)从教师方面看,对培养学生提出问题的能力认识不足。从学生方面看,相当一部分学生对提出问题缺乏兴趣。另一部分学生虽有兴趣,但由于没有得到有效培养,提出问题的能力也较低。还有一部分学生虽有兴趣又敢问,但由于认知结构等方面的不足,也提不出有价值的问题,长此以往,提出问题的能力自然较低。

(2)其中一个因素是,以往的物理教与学,学生的问题基本来源是被动的,问题大多来源于教师或课本,以及作业或练习题。对相当一部分学生来说,最主要的“问题”是各类考试。课堂上,也是教师对学生“上传下灌”问题,学生往往是问题被动的倾听者、接受者,而不是根据问题情境,主动问“问题”。课堂上,学生的注意力主要是掌握知识,而不敢、不会、也“不爱”提出问题;[3]课堂上,求知的学生却提不出问题,这种现象到复习阶段就更明显。

(3)另一个重要因素是,缺乏对学生相应的习得训练。在新课程实施中,流行着一条普遍的做法,就是让学生先阅读,分组讨论,然后由各小组的代表来提问题。然而,就是在一些公开课或示范课上,学生大多只能提出一些言不由衷的问题,基本上提不出有价值的问题。但仔细想想看,课堂45分钟时间,有限的空间与时间,学生能提出有价值的问题?值得深思。

笔者以为,培养学生提出问题的能力应循序渐进,要求不能太高,重视习得与养成,不拔苗助长,学生能做到的,当然由他们来。但有些问题,譬如高一物理必修一《加速度》一节的教学,在粗浅认识运动后,要提出“描述速度变化快慢以及如何描述速度变化的快慢”这样的问题,对相当一部分学生来说,确实有难度,就需要科学求实。

3 如何培养学生提出问题的能力

3.1 发挥学生的主体作用

培养学生提出问题的能力的主体是学生,在教学实施中,应基于课程标准,研究什么样的问题能促进学生的主体性作用。其次,我们的物理教学应从重视传授知识过渡到重视培养学生的能力;从重视教材知识的研究转变到重视学生认知结构的构建;从重视学生学到了什么转变为学生是怎样在学;从填鸭式教学转变为学生自主、自觉、自学等方式真正促进学生的主体作用,培养学生提出问题的能力。

同时,调动学生的兴趣也非常重要。如果学生获得了兴趣,就会主动地投入到学习当中,用一种积极的、活跃的情绪来学习,主动发现问题,自己提出问题。而以往的教学,教师只负责“教”,而主体性的教育要求教师“育人”。

3.2 创造氛围

培养学生提出问题的能力的关键在于创设氛围。

3.2.1 建构充满生命活力的课堂氛围

首先,使教学内容具有生成性与开放性,把学生的已有物理知识、直接经验以及当下的高科技知识,结合教学实际,都当做有效的课程资源,并注重不断拓展;同时,构建民主、平等、和谐、生态型教学体系,尊重学生、重视学生,使学生不再是教学的配角,而作为一种主体教与学的力量;再就是引导学生在做中学、学中做,使得课堂氛围呈现出丰富性、多变性和开放性,充满生命活力。

3.2.2 创设生动有趣的物理学习氛围

就是通过生活中的物理现象包括演示实验、分组实验、知识应用、一段小视频或小制作等创建生动有趣的物理情境,使物理问题生活化,疑难问题可视化与简单化,促进学生提出物理问题。例如,讲共点力平衡时,可以让学生到讲台上做一个演示实验,先让两个学生用力来拉钢丝,钢丝未断,学生大笑。然后,让钢丝固定紧,请其中一个学生用力压钢丝的中点,钢丝断了,学生“触景生情”,自然能提出物理问题。

3.2.3 构建丰富多彩的教与学氛围

运用现代教育教学技术以及互联网等,比如发挥思维导图的可视化功能,使物理问题与思维直观化,促进丰富多彩的教与学。教学中尽可能采用挂图、幻灯、录像、多媒体课件、精彩的演示实验或学生的分组实验等形式。还可以引导学生跳出书本,走出教室,关注社会,去田野,去工厂。鼓励学生尝试现实中碰到的原始问题,扩展学生提出问题的来源与渠道,通过采用多种形式,全方位诱导,使学生有感而发,提出问题。

3.3 探索教学途径

培养学生提出问题的能力重在探索有效的教学途径。

(1) 引导学生观察、认识生活中的物理现象,并用所学的物理知识加以解释,在解释中培养学生提出问题的能力。例如,日常生活的光源,白炽灯和日光灯发光有什么不同?雨后彩虹是怎么形成的?在树林中看太阳光是彩色的?水面上油膜为什么呈彩色?照相机镜头表面为什么是淡紫色?等等。

(2)引导学生分析物理实验。包括演示实验、分组实验,分析存在的问题,查找出问题的原因。例如,做“验证机械能守恒”的实验中,有些学生打出的纸带不清楚;有些学生打下的纸带第一、第二点距大于2 cm;验证守恒时动能的增加量总小于势能的减少量,引发学生思考问题在哪里。

(3)引导学生注重物理知识的形成过程。例如,探究自由落体运动,首先引导学生思考在生活实际中观察到的落体运动,从亚里士多德与日常生活经验出发得出的结论,运用逻辑的推出两个截然相反的结论。接着介绍伽利略对自由落运动的研究,进而引发学生思考、判断、质疑,提出问题,进行实验探究,得出结论。接着又通过观察与思考引发对匀变速直线运动的思考与分析,进行新的实验探究。

(4)引导学生反思与评价解题过程。

例如,在审题时,学生可以为自己设置以下问题:①题目中给出什么样的物理现象或物理情景?需构建什么样的物理模型?②用什么知识和原理处理问题?

解题时则设置以下问题:①解题思路怎样?②根据条件可以写出什么方程?③这些方程够吗?还需要辅助方程吗?④怎样解方程?

解题后,则进一步问自己:①此题还有没有其他方法?②解此题有什么经验和教训?

(5)引导学生进行“新旧知识对比”,建立认知结构。

例如,高二选修一学完电场和磁场后,可以启发学生提出以下问题:①电场和磁场有哪些相同和不同之处?②电场力和洛伦兹力的本质与产生条件各有哪些不同?③电场力和洛伦兹力的大小、方向各遵循什么规律,有哪些不同之处?④电场力做功和洛伦兹力做功有哪些不同之处?⑤带电粒子在电场和磁场中运动有哪些相同和不同之处?以及这些理论知识在实际中各有哪些应用,等等。

3.4 引向深入

培养学生提出问题的能力应不断深入。

(1)通过“评价”等环节,有意识地组织学生在学习过程中开展有针对性的评价活动。包括概念形成和规律建立过程中,加强对物理现象、事实、猜想的评价;在概念辨析和新旧认知结构建立过程中,加强对个案分析的评价;在运用概念和规律解决实际问题的过程时,加强对物理现象产生条件和物理问题解决方法的评价,使学生形成物理概念,掌握物理规律,深化培养学生提出问题的能力,发展学科核心素养。

(2)加强培养学生提出问题的能力的实证研究。理论和实践表明,提出有价值的物理问题的一般过程是:面对一个物理现象,在实验或观察的基础上,经过理性思维甚至逻辑性推理,能产生质疑,并形成疑问,把疑问表述出来,就形成了物理问题。简单地说就是学生不断地“生疑—质疑—释疑”的过程,其中对物理现象的质疑很重要。

笔者在前不久进行深圳市级物理示范课“反冲运动”时,课前与课后对如何培养学生提出问题的能力进行实证研究。课前前置培养学生提出问题的能力,课堂聚焦培养学生提出问题的能力,课后拓宽培养学生提出问题的能力等。

(3)注重培养学生的质疑能力。在教学实施中,鼓励学生用事实说话,不迷信任何权威,敢于怀疑权威,怀疑书本,不满足于现成的答案或结果。对物理现象或物理事实能从多个角度认识,独立思考,进行多向思维,探索出新的问题。平时教学时,注重物理过程分析,一般不直接给出结论与结果,而是注重分析过程。某一问题即使学生解答有错,也不用急着直接去纠正,而是引学生反思解答过程与分析过程,然后再启发学生作出正确的分析与解答。只要学生敢于提出怀疑的意见,尽管有些意见还不成熟或者只是表面的,甚至是幼稚可笑的,但时间长了,就会提出有价值的疑问,也就会促进学习者观察实验、实际调查、查阅资料、深入思考等,就会得出自己的结论,而不再是人云亦云了。

学生对一物理现象或物理问题有疑,学生就会质疑,在释疑的过程中,运用所学知识进行思考与判断分析等,自然要向他的老师、家长、同学、书本甚至实验等发问。也会进行理性思维甚至逻辑性推理,学习者生疑,必须是“三思而问”,这样可能会有思维撞击的火花,进行“求异思维”。

(4)以批判性思维为重要抓手,能有效促进学生提出问题的能力。在教学实施中,有意识地组织学生在学习过程中开展有针对性的批判性思维活动。包括在概念和规律的形成过程中,加强对物理现象、事实、猜想的批判性思维;在物理概念和规律的辨析过程中,加强对个案分析的批判性思维;物理概念和规律的应用中,加强对条件和方法的批判性思维,让学生在形成物理概念、掌握物理规律与应用物理知识解决物理问题的同时,通过运用批判性思维,把培养提出问题的能力引向深入。

同时,注重用物理学史实助力批判性思维活动,让学生懂得科学史上的创造发明大都是从疑问开始的,而且与批判性思维密切相关。牛顿对苹果为什么会落下产生疑问,运用批判性思维,特别是用创新思维,把地面上的牛顿定律与天体运动巧妙结合,才发现了万有引力定律;瓦特对火炉上的水壶盖被冲开的现象生疑,也是用批判性思维等才有了蒸汽机的发明。

4 培养学生提出问题能力的益处

4.1 提高课堂教学效益

培养学生提出问题的能力,以问题为导向,从学生的最近发展区出发,用一些富有启发性而且梯度适合的问题,既可以做到“引人入胜”,又能层层递进,把学生的学习活动引向深入。课堂教学不再是教师“要我学”,而是学生“我要学”,学生不再是被动的接受,这样课堂教学目标就容易达成。

例如,笔者在前不久进行的深圳市级物理示范课“反冲运动”时,首先基于课程标准,精心设计导学案,提前一天发给学生,通过导学案“前置教与学”。上课开始,让学生展示:①学生制作与发射水火箭视频播放;②学生吹气球的反冲现象,讲述小蝴蝶飞越崇山峻岭等;③视频播放神九发射过程(学生提供);④学生归纳上述现象的特征并定义反冲运动。这节课课堂以问题链为导向,课后又有问题拓展等环节,很好地促进了课堂教学效果。

4.2 促进教学相长

美国学者布鲁巴认为:“最精湛的教学艺术,遵循的最高原则是让学生自己提出问题。”而教学实践也表明,培养学生提出问题的能力,不但能激活学生的内在动力,而且也能激活教师专业提升的内力,促进教学相长。

首先,增强了教师的问题意识与提出问题的能力,促进教师进行研究性学习,而且不只是在课堂,也会拓宽到课前与课后,促进教师的专业提升。

其次,来自学生的问题丰富多彩,特别是当学生对同一问题提出多种见解或者不同见解,教师可能没有想到或者根本想不到时,这些都会直接促进教师的专业提升。当然对学生的问题,当时能解决的立即处理,不能解决的暂时搁置争议。教师可以带着问题继续探讨和进一步研究,在有比较纯熟的想法与办法时,再和学生一起分享。

学生提出的问题可能跨进度,甚至跨学科,也可能涉及科技前沿等,超出教师预案。这一方面要求我们提高驾驭能力或掌控能力,同时,也要求我们努力提高自己的专业知识水平和教育教学能力。

4.3 有利于落实现代人文教育观

培养学生提出问题的能力,有助于构建师生之间、学生之间良性的对话交流互动机制,这不仅增进了物理问题的互动交流,也增进了情感交流,弥补了“互联网+”、幕课和广泛的读屏等缺陷,更能体现重视人、尊重人,有利于落实现代人文教育观。首先,这种新型的现代人文教育观的逐步建立,也利于课堂上教师捕捉每一个学生的学习情况,落实因材施教,进行差别化教学,有助于学生个性化发展。同时,这种新型的现代人文教育观,便于教师捕捉教学信息,把握整体教学情况,及时进行教学反馈评价,适时进行教学资源整合,作出调整,有助于构建生态型教学体系;其次,这种新型的现代人文教育观,便于教师在课堂上捕捉学生的情感情绪变化等,及时对学生给予人文关怀,并辅之适当的心理疏导等,使学生在心理上获得自尊、自信,克服焦虑等不良心理因素,他们愈加爱学习、能学习,爱思考、会提问。

4.4 促进创新

英国哲学家波普尔说过:“科学创造永远始于问题,终于问题——越来越深化的问题,越来越能启发新问题的问题。”可见创造是在提问中产生的,又是在不断的提问中才得以实现和完善的;相反,也正是在创造过程中才会出现一个一个的问题,让人们去发现它,提出它,从而解决它。因此,培养学生提出问题的能力,能激励师生去发现新问题,去创造、去创新。首先是教学方式与方法的创新,师生的这种创造和创新,可以是小制作、小发明,也可以是解决物理问题的新思路、新方法(包括学习某一部分知识的方法创新,也可能是教学上的一个新创意或一个教学仪器的一个小制作)。而且师生在创造、创新的过程中,一方面互相促进,共同成长;另一方面提出问题的欲望与创新、创造欲望两者之间相辅相成,相互促进,两种能力会不断加强,疑问与问题也会越来越多,会不断提出新的问题,而且提出问题的能力与创新创造能力会不断得到加强。

总之,培养学生提出问题的能力,我们应不断学习与探索,发挥学生的主体作用,启发学生运用“问题意识”的头脑去思考和分析周围的一切,让学生逐渐学会用疑问的眼光来观察身边的生活,不但鼓励学生提出问题,也给学生提出问题的方法,并在教学中进行相应(下转第27页)(上接第24页)的习得训练。这样,学生不但提出问题的能力会逐渐增强,学科的核心素养自然也会逐渐提高,同时教师的专业修养也会“水涨船高”。

参考文献:

[1]俞晓明,李春密.教师提问策略与实施建议探析[J].物理教师,2015,36(12):2—7.

[2]闫桂琴,孙技莲.中学物理教学论[M].北京:北京师范大学出版社,2010:41.

[3][美]埃立克·马祖尔.朱敏,陈险峰,译.同伴教学法[M].北京:机械工业出版社,2001.

[4]权广仁.反思性学习助力高中物理学习[J].物理教学探讨,2015,33(9):19—20.

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