循环提问教学法在电工学教学实践中的应用

魏玲 耿大勇 朱延枫

摘 要 针对循环提问教学法在电工学教学实践中的应用进行研究。学习过程是一个“提出问题→解决问题→再提出问题→再解决问题”的循环往复过程，教师用一个又一个恰当的“问题”引出学生的认知目标和思维技能。在这一过程中，学生的自主学习能力和创新能力得以提升，学生的批判性和发散性思维能力也得到发挥和提升。

关键词 循环提问教学法；结点电压法；电工学

中图分类号：G642.44 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）04-0136-03

1 前言

“问题”是能让学生积极主动参与学习和思维的有效工具。如何巧妙设计课堂教学中的“问题”并不是人们想象的那么简单，它的性质、类型、思维价值与实现条件都是值得深入探讨和不断改革实践的。“好的问题是促进学习的燃料”“正确的问题能够引发出色的思维”“有效的问题能够搭建支持学生学习的脚手架”……这些论断充分说明“问题”在教学实践活动中的重要性[1]。

在实际的课堂教学活动中，教师会有各种各样的提问手段，如表演式的“满堂问”、“弱启发性”问题、“教师主导型”问题、“封闭性”问题等[1]。实践证明，这些提问手段的教学效果均不明显，不利于学生的创造性思维发展。为此，本文提出一种“循环提问”教学法，即提出那些对学生有价值、有意义的问题，特别是有利于提高学生主观能动性和创新性能力的问题，使其在提高教师教学价值和发展学生创新能力上都能发挥出重要作用。

2 循环提问教学法在电工学教学实践中的应用

本文以电工学课程中的一个重要知识点——结点电压法的课堂教学活动为例，探索“循环提问”教学法的理论意义和应用价值。

提出问题 弥尔曼定理（结点数n=2的结点电压法）：在只具有两个结点的复杂电路中（如图1所示），结点电压Uab可由公式（1）直接求得，而电路中的各支路电流都可用结点电压Uab表示出来，如公式（2）所示。

教学设计专家威金斯说过，对于那些重要的概念，要想理解它们，就必须对其提出问题并加以检验[2]。为此，要想让学生理解弥尔曼定理并能做到熟练应用，必须让学生自己利用之前所学知识来对定理加以验证。

解决问题 “在某种程度上，只有提出问题，大脑才开始思考。”[3]教学内容是一个整体，常常是先后衔接、环环相扣的，这在电工学直流电路和交流电路两大重要知识体系的教学过程中体现得尤为明显。“温故而知新”，为了验证公式（1），首先要让学生回答之前学过的两大重要定律——基尔霍夫定律（KCL）和欧姆定律。这两大定律虽然应用起来很简单，却是验证公式（1）的关键问题，学生既能很快作答，达到“激发学习兴趣”的目的，又能对弥尔曼定理有更深层次的理解。

解决问题的过程看似简单轻松，但是此时已引发学生的学习兴趣。诺贝尔奖获得者、物理学家杨振宁教授说过：“成功的秘诀在于兴趣。”伟大的物理学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”弥尔曼定理的验证不是目的，重要的是引发学生的学习兴趣和热忱，以便更好地学习接下来的更为复杂的“结点电压法”。

再提出问题 如前述所提出的“满堂问”“弱启发性”“无启发性”“教师主导型”等问题，都会导致学生疲于快速作答，而没有时间审慎思考。这种提问手段或许创造了热闹的课堂氛围，却不能提供给学生独立思考的空间，不易看到知识学习的严肃性、递进性和全面性。

“提出问题→解决问题”的过程恰恰是克服了上述教学方法的不足，兴趣使然，加之这时教师适时地加入“启发性”问题：图1各支路内容如果发生一些变化，公式（1）（2）会有何不同？学生会更积极主动地对图1进行全面具体的思考：如果把图1的第三条支路换成电流源、第四条支路上再串联一个电流源、第五条支路上再串联一个电阻（如图2所示），弥尔曼定理会不会有新的应用形式呢？

这是一次非常有意义而又非常有创新的思考，是在教材例题中都未做深入探讨的问题，但又不是超纲的问题。上述过程无形之中培养了学生学习的主观能动性，提升了学生的创新意识，同时也解决了前述所说的“封闭性”问题的泛滥，避免破坏学生思维的持久性与全面性，创造“开放性”问题与“发散性”的思维模式。

再解决问题 对于图2，公式（2）中的 再代入公式（3）中，则有：

整理公式（5），就会得到较全面的弥尔曼定理的应用公式，如公式（6）所示：

再提出新问题 “追问”能够促进学习者反思自己的初始回答，进而帮助他们理解被自己隐藏在表面观点背后的思想[4]。俗语说的“趁热打铁”就是这个意思。在学生学习过程中，如果能发现和理解所学知识对应的问题及意义，那么他们就会明确学习目标、端正学习态度，既可以避免死读书，又可以避免读死书，达到培养学生自主学习能力和提高创新能力的目标。

“启发性”问题：弥尔曼定理的适用范围是什么？学生马上会对之前弥尔曼定理的推导过程做出回顾与反思，从而会得出一个重要结论，即弥尔曼定理的适用范围——只有两个结点、一个独立结点的复杂电路。这一重大发现促使学生更深入地思考下去：能不能得出一种对n个结点电路都适用的计算电量的方法呢？至此，终于达到“循环提问”教学法的目标，即充分理解弥尔曼定理的适用范围，更好地运用对n个结点电路都适用的“结点电压法”来求解电量，如图3所示。

虽然对n>2的“结点电压法”在电工学课程教学大纲中并未作具体要求，但出于对知识体系讲解的完整性，且n>2的复杂电路客观存在，关键问题是学生自主、自然而然地提出的问题，学生通过已有知识的搜集积累、思考分析、交流总结，是完全可以自行推出结论的，因此，教师有义务引导学生得出正确结论，以满足学生的困惑、焦虑和急于得到答案的心理。正是这种心理状态才能刺激学生的求知欲望，使学生产生强烈的进取心，促使学生进一步主动去思考、学习和探索。这是“填鸭式”教学手段绝对达不到的教学效果和价值。

再解决新问题 图3中的结点n=4，独立结点数为3，选取（具有任意性）结点①、②、③为独立结点，?为参考结点，以①-?、②-?、③-?之间的电压un1、un2、un3为未知量，对结点①、②、③列KCL方程，经整理，就可以得到独立结点数为3的“结点电压法”标准方程，如公式（7）所示。由公式（7）不难推广到具有（n-1）个独立结点的“结点电压法”标准方程，如公式（8）所示：

3 应用体会

事实上，公式（8）也并不能全面反映所有电路“结点电压法”的列写，还会有新问题的出现。例如：图3中③-?两结点之间没有R3如何处理、iS或uS换为受控源如何处理等问题，这些新问题的出现又会随之产生新的处理方法。也就是说，“问题”是思维活动的中心，以它为核心，经验事实、理论观点、研究对象、研究途径和解题方法等诸多因素被组织、协调起来，使学生的显意识和潜意识绕其旋转。教师用一个又一个恰当的问题引出学生的认知目标和思维技能，促使学生多种智能共同发展。

4 结语

学习过程是一个“提出问题→解决问题→再提出问题→再解决问题”的循环往复过程，也是“循环提问”教学法的核心所在。在这一过程中，学生的自主学习能力和创新能力得以提升，学生的批判性和发散性思维能力也得到发挥和提升。“循环提问”教学法的最终目标是培养学生积极、主动、创造性的思维模式，培养学生良好的自学和自主学习能力，从而最大化地实现教师价值，成就教师“教书育人”的伟大事业。

参考文献

[1]陈振华.教育中的问题：基于思维发展的理解[J].华东师范大学学报：教育科学版，2014（4）：30-39.

[2]Wiggins G. 理解力培养与课程设计：一种教学和评价的新实践[M].么加利，译.北京：中国轻工业出版社，2003.

[3]保罗，埃尔德.批判性思维：思维、写作、沟通、应变、解决问题的根本技巧[M].乔苒，徐笑春，译.北京：新星出版社，2006.

[4]Dantonio M， Beisenherz P C.课堂提问的艺术：发展教师的有效提问技能[M].宋玲译.北京：中国轻工业出版社，2003.