试论物理课堂激活中学生问题意识的方法和策略.doc

试论物理课堂激活中学生问题意识的方法和策略浙江省磐安中学楼晓明（322300）什么是问题意识？人们对某一事实或客观现象产生了解释或处理的心理欲望。强烈的问题意识不仅体现了人们个体思维品质的灵活性和深刻性，也反映了思维的独立性和创造性。强烈的问题意识，作为思维的动力，促使人们去发现问题，解决问题，直至进行新的发现创新。一般来说，显而易见的问题无需发现，难以发现的是蕴含在常见现象背后的问题。所以，发现问题表现为意识到蕴藏在现象背后的实质，意识到寻常现象中的非常之处。从这个意义上说，发现问题是解决问题的关键，发现问题是创新的起点。中学物理教学在激活学生的问题意识，促进学生创新思维的发展方面是大有可为的。一、传统课堂教学中的提问方式给学生问题意识的发展产生的负面影响爱因斯坦说过：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”想想小时候我们的“思维世界”里充满了各式各样的问题。“妈妈，天上为什么有彩虹呢？”“爸爸，人是从那儿来的呢？”从某种意义上说，人类前进的历史，就是一部“问题史”。人类应是在不断的“发现问题、提出问题、分析问题、解决问题”的过程中向前发展的。“发现问题”是基础，古今中外，许多卓有成就的学者，大都非常重视“问题”的意义。爱因斯坦正是带着“如果我以光速追随光波将会看到什么”的问题的思索，创建了狭义相对论。可如今，随着“学龄”的增长，学生的问题越来越少，甚至没有了问题。在长期的教学过程中，广大物理教师已探索、总结出了一系列提问的原则：典型性原则，启发性原则，趣味性原则、鼓励性原则、创造性原则等，总结出一系列行之有效的提问方式、方法：正问和反问，逆问与曲问，追问与连环问等。从中我们不难发现，这个“传统”存在着缺陷、弊端学生处在一种“待问”的被动的学习状态，不论教师的“问题”设计得多么高超，提问的方式如何的巧妙，训练的只是学生的一种机械的“应答性行为”。究其原因，主要有：一方面是传统的师道尊严，导致了学生绝对的服从心理，惰性心理，因循守旧的保守心理，教师说什么就做什么，不愿或不敢发表自己的观点。即使有课堂问答，其内容、方式都是一些以直接判断为主的简单化的提问，严重阻碍着学生对问题的深入思考。另一方面是教师牢牢把握着课堂教学的“提问权”。在现行的教学模式中，教师在备课时主要思考的是“问什么”、“怎么问”、“何时问”；没有认真的思考“谁来问”、“哪些是学生可由自己发现并提出的问题？”因此，学生在课堂上基本上是处于被动的“应答”状态。更严重的是，我们有一种普遍的看法：作为一名好教师，应当“在课堂上解决问题”，把所教的内容都“讲深讲透”，不给学生课后留下疑难。这势必导致教师对所讲内容的每个细节都作详尽的解说，占去了绝大部分的教学时间，因而学生几乎没有独立思考的时间及提出问题的空间。要改变这一现状，教师应精心备课，把教材的文字系统转化为符合本校实际情况、适合于学生发挥最大主体作用、教师充分发挥其经验与特长的教学活动系统，通过精心备课，优化讲解的时间和内容，以便留出较多的时间让学生思考、提问。同时在组织学生提问时要注重方式、方法。有的老师在教学过程中想方设法硬把学生的思路套入预想的教案中，对超出预想的问题不予正面回答，使得提问成了引学生入“洞”的“圈套”。从而淡化了学生提问的意义；长此以往，学生的问题意识在弱化，严重阻碍了提出问题能力和发展。二、强化问题意识对促进学生创新思维发展的意义及作用心理学理论中一个极其重要的观点是：科学上很多重大发明与创新，与其说是问题的解决者促成的，不如说是问题的寻求者促成的。伽利略对亚里士多德“自由落体定理”的科学修正及创新，非常清晰而准确地说明了这一点。因为比萨斜塔上的试验几乎人人可为，但是能意识并发现这一问题存在的仅有伽利略一人。就像每天有无数的人烧开水都可见到水开时壶盖会跳，但没有人能像瓦特那样提问：壶盖为什么会跳？正是瓦特的这个问题以及由此发明的蒸汽机，直接推动了人类社会由农业文明进入工业文明。这些理论与实践，非常有力地证明了一个简单却是十分重要的命题：一切创新都始于问题的发现，而发现问题又源于强烈的问题意识。所以没有问题意识，创新精神及创新活动将成为无本之木。因此，我们在教学中要提倡把“提问权”还给学生，教师应努力寻求和创设一种民主、平等、宽松、和谐互动的师生关系，要敢于放下架子，勇于丢掉面子，给学生创造一种敢想、敢说、敢做的开放氛围，切实以学生的发展为本，充分信任他们，尊重其提问的权利，引导他们善于发现问题、提出问题。学生提出的许多问题，是教师意想不到的，学生的思路被打开了，教师也得到了解放。即使学生提的“问题”是多么幼稚，甚至离奇，毕竟是他们头脑思维活动的结果，教师可以了解、掌握以便调整教学。一旦学生形成了独立思考，勇于探索的品质，才能最大限度的发挥潜力，激发出发现力和创造力，创新精神才能得以充分发挥。学生由于知识结构，见识阅历各方面因素的不同，观察事物的视角不同，认识事物的深度不同，发现的问题也不尽相同，这就要求教师具有更加广阔的知识背景和专业知识，在知识的广度、深度及理论认识上把握分寸，对教材钻研得更深、更细，并能在课堂上从容，娴熟地应对学生提出的问题，科学的、艺术的组织教学。教师视学生实际创设情境，营造氛围，引导学生观察，鼓励他们独立思考、发现、提出问题，与学生合作分析问题，解决问题。三、培养和激发学生的问题意识的方法和策略问题意识不是天生的，它需要培养和激发。我们所面临的问题是我们的学生或是不敢或不愿提出问题，或是不能或不善于提出问题。第一类情况是学生虽有一定的问题意识，但没有表现出来，呈潜在的状态。这就要求我们教师要善于激发学生的问题意识，使学生潜在的、静态的问题意识转化为显化的、动态的问题意识，发挥其作用和价值。第二类情况是学生因教与学等多种因素，不善思考，思维惰性大，不能提出问题或者是不善于提出问题，问题意识较少或没有。教师就要培养学生的问题意识，使学生的问题意识从无到有，从少到多。相对而言，大部分学生属于第一类型，具有问题意识，但需要激发。少数学生属第二类型，问题意识较少，重点在于培养。1、优化问题萌生的土壤，让学生有问题“问”针对第二类型，培养学生的问题意识，特别要注意采用启发式教学，精心设置问题环境，为学生问题意识从无到有，从少到多的培养提供科学的方法。有的人认为，培养学生的问题意识，只要多问几个“为什么”就能达到目的，于是在短暂的时间里给学生提很多问题，而这些所谓的“问题”，多数不具备问题的价值，实质上仍然是过去传统的“填鸭式”满堂灌。所以，教师在教学过程中，不能把“问题”强加给学生，而应通过启发式教学，精心设置问题情境，来培养学生的问题意识，让他们自己主动提出问题，并在教师的引导下，去解决问题。因此，教师要以问题为中心，巧妙地设疑、激疑和质疑，科学地释疑、解疑，以促进学生问题意识的发展，最终实现创新精神的培养和创新能力的提高。例如，在演示“压缩气体做功，气体内能增加”的实验中，筒内易燃物产生明亮的火焰给学生留下了鲜明、生动的直观印象。然而，该实验研究的对象是什么？为什么筒内要放入易燃物？为什么要迅速向下压活塞？这一系列重要问题，在学生头脑中仍是模糊的不明确的。教师在演示实验中，如果能采取措施，先做一个对比性的铺垫实验：筒内先不放易燃物时压缩空气，要求学生仔细观察筒内空气（研究对象）的内能是否增加。这时学生头脑中会产生疑问：空气内能是否增加怎能看见？此时自然引出一个实验设计的问题情景：怎样才能变“看不见”为“看得见”。顺着这样的思路展开实验教学的过程，由于实验是学生自己参与设计的，设计目的明确，学生对实验设计的思想及实验所揭示的本质都会有深刻的认识。实验的设计及操作过程，都是在学生的参与下完成的，学生不仅可以体验到学习成功的喜悦，并且会在灵魂深处，埋下科学探索的种子。要培养学生的问题意识，还必须给学生创造自由想象的课堂空间。教师在课堂上，要尽可能给学生以自由想象的时间和空间，这对丰富学生的想象力是十分有益的。例如，在演示实验前，可以要求学生依据实验的目的，原理，设计实验过程，猜想实验结果。再如，在摩擦力的学习过程中，可以让学生想象没有摩擦的世界；在学习惯性的概念时，也可以设问：“物体如果没有惯性，会是怎样的一番景象？”教师在课堂教学中有意识的给学生提供激发想象的问题，也就为自由想象提供了土壤，从而使学生的创新思维得到发展。2、弘扬教学民主的精神，让学生敢于“问”针对第一类型，激发学生问题意识的关键是创设良好的教育环境和气氛，增进教学民主，加强师生交往，鼓励学生质疑问难。学生能在课堂上提出问题，发表意见，解决问题，也就是为走出创新之路迈出了成功的第一步。教师要设置问题，提出问题，“逼”学生问。由老师提问，学生回答，是鼓励学生课堂上自信地说的第一阶段。课堂提问的方式方法很多。总起来说，可以起到以下目的：a、巩固知识，反馈信息。通过课堂提问，帮助学生理清知识体系，澄清思路，了解学生在学习中所存在的问题。b、激发学生参与教学的积极性，引导学生积极思维，真正体现学生的主体作用。c、促进学生认知结构的有机化。通过教师的有意引导，促进学生认知结构向有序、有理、有机的方向发展，把他们一些个别的、具体的、零散的知识归纳整理后，纳入到概括的知识系统之中。教师要设置悬念，留下疑点，“诱”学生问。孔子说：“疑，思之始，学之端”。有疑问，才能产生学习的需要。图1图2图3例如“自感”一节教学中，我们可用三个演示实验来创设质疑情境，启发学生的思维：如图1所示，当电键闭合时，我们没有观察到电路中发生的现象，教师可及时设疑：这说明了什么？是没有发生电磁感应呢？还是我们没有发现电磁感应呢？学生建议加接电灯或电流表，改用图2演示，结果也没有发现电灯迟亮的现象。这时学生就特别来劲：“老师，要进行对比实验。”然后，师生一起讨论，采用图3电路进行演示。这样通过提问、演示实验等手段来创设质疑情境，使这一情境与学生头脑中原有的概念有冲突和矛盾，促使他们主动思索，从而对知识的学习从一味地“机械接受”转到“主动探索”。教师要发扬民主、创造气氛，使学生有“问题”便问。课堂教学中，常会碰到这样的事，正当教师在课堂上讲得津津有味时，某一个学生楞着插上一“嘴”，结果课堂气氛为之一变。估计有相当多的老师对此会很“头疼”，会把“插嘴”的学生斥之为“捣乱分子。”图4在学习“单摆的周期”这一内容时，我们讲到：当单摆的摆角很小时，单摆的振动周期与摆质量无关，而与摆长有关。这时一个学生提问：“老师在演示简谐振动图象时，用了一个盛沙的漏斗，当漏斗中的沙子随着振动不断减少时，单摆的周期变不变？”这时，我没有立即表态，而是引导学生展开讨论。同学们讨论后形成如下意见：生一：因单摆周期与摆球质量无关，故周期不变。生二：当漏斗中沙子减少时，重心变了，摆长随之变化，故单摆周期变了。生三：如果沙子减少会引起单摆周期变化，老师又怎么会用它来演示“简谐振动的图象”呢？生四：沙子减少时，重心变了，摆长变了，周期应该变。只是由于演示用的漏斗质量较大，在短时间内沙子质量变化而引起的重心变化可以忽略，故周期变化可以忽略，老师才用来演示。上述讨论的过程，也就是学生从无疑到有疑再到释疑这样一个学习的过程。这样的课堂，学生学习积极主动，调动了学生强烈的参与意识和求知信心。像这位同学的“插嘴”正是他认真听讲，积极思维的表现。我们要打破陈规，创造民主、平等的课堂氛围，让学生自觉参与讨论，畅所欲言，使学生、教师在课堂教学中处于和谐的交互活动状态，以促进学生创造性地学习。开展学生说课活动，培养学生良好的“提问”习惯。课堂教学中，不仅要诱导学生问，还可以开展学生说课活动。例如，在提出课题后，可以让学生说解决课题的设想，在习题教学中，可以开展说题训练活动，让学生说题意，说解题思路，评析解题结论。在结尾教学中，可以由学生来归纳本课的知识体系。在概念，规律的教学中，可以引导学生对物理规律、模型进行评说。如在原子模型的复习课中，我们可以让学生评说“汤姆生模型、卢瑟福模型、玻尔模型、”要求指出他们的成功之处和局限性，等等。再如，我们还可以让学生给“欧姆定律”、“库仑定律”等物理规律挑毛病。这样，学生在自信地说的过程中，既培养了思维的逻辑性，批判性，也促进了问题意识的萌芽。3、教给学生问的方法，让学生善于“问”笔者认为，多数教师为学生的“学”是提供了很好的条件，提出了很多的要求，而对“问”则很少关心，很少要求，因此大部分学生能学不能问，会学不会问，只学不问。因为缺少问题意识，创新意识得不到激励，创新思维得不到发展，则创新能力也得不到提高。这是常见的教学弊病。在教学过程中，教师要重视培养学生“问”问题的方法，让每一个学生养成想问题，问问题，挖问题和延伸问题的习惯。具体做法如下：在教学上引导学生提问众所周知，杂技演员的飞车表演与人造卫星的发射毫不相干。但是，倘若我们在备课时，深入思维领地，充分挖掘两者的内存联系，在分析飞车表演时，得出表演成功的临界条件（顶端速度vmin=）后，提出以下几个问题：如果表演室做大一些（半径r增大），杂技演员该怎么办？如果表演室半径增大到6400公里（跟地球一样大），摩托车的速度至少该多大？如果有一辆摩托车以v=7.9103m/s的速度，沿地球赤道的高速公路行驶，对地面压力多大？如果把摩托车换成人造卫星呢？随着问题的逐步解决，学生不仅了解了人造卫星的发射条件（第一宇宙速度），而且还深刻体会了天上地下服从同一个规律的统一和谐美；既为后面人造卫生的学习铺平了道路又展示了物理学的科学方法美，取得了最佳的教学效果。在课堂实验中找问题如在学习“闭合电路的欧姆定律”时，在学生已掌握部分电路欧姆定律知识的基础上，教师出示两个不同的电源，并实际测出电动势分别为3（内阻很小），12（内阻很大）。再出示一个额定电压为3伏的小灯泡。 教师设问：如果将这个灯泡分别与上述两个电源连接形成闭合回路，会出现什么情况？学生根据已有的知识基础和生活经验回答：小灯泡接在3伏的电源上时正常发光，接在12电源上时会烧毁。接着演示：将小灯泡分别接在两个电源上。结果是：小灯泡与12电源相接时不但没有被烧毁，亮度反而比接在3 电源上时暗一些。面对猜想与现实的强烈反差，学生会议论纷纷，有的学生就会发问：“小电灯接在12的电源上，亮度反而暗一些，说明电流反而小一些，为什么高电压的电源和低电压的电源接在同一电阻上，电流反而会小呢？”物理实验因受仪器、环境、操作等各方面因素的影响，其结果一般不会完全一致，因而在实验中去寻找问题提出问题以增强学生实验意识、动手能力都大有裨益，教师应注意充分调动学生思维，多想、多做。如可否用其它方法代替现有实验方法，可否进一步减少误差，怎样改进实验等，让学生大胆设想、思考、激发学生的提问热情。在生活中找问题“波的形成是以振动源为中心向周围空间辐射的球面波，还是在平面上传播的平面波？”“为什么在炎热的天气，斜着看去水泥马路的表面会象是涂了一层油似的光滑明亮？”鼓励学生在生活中发现问题，可以拓展学生的视野，开阔学生的思路。在想象中提问题鼓励学生的敢于想象、在想象中提问是很重要的，物理教材中有很多想象的空间，可以让学生展开想象的翅膀，在物理世界遨游。教师在课堂上，要尽可能给学生以自由想象的时间和空间，这对丰富学生的想象力是十分有益的。例如，在演示实验前，可以要求学生依据实验的目的、原理，设计实验过程，猜想实验结果。又如，在习题教学中，对于一些典型的问题，也可以引导学生先构想解题的结论，再去完成解题的过程。再如，在摩擦力的学习过程中，可以让学生想象没有摩擦的世界；在学习惯性的概念时，也可以设问：“物体如果没有惯性，会是怎样的一番景象？”教师在课堂教学中有意识的给学生提供激发想象的问题，也就为自由想象提供了土壤，从而使学生的问题意识得到发展。此外，还有很多找问题的方法，途径，教师在教学中，应灵活采用各种方法，激励学生发现问题，提出问题，并尽可能让学生独立解答问题。4、组织实践探究，开拓问题意识萌芽的土壤马克思主义认识论认为，实践是认识的唯一源泉。只有在创新实践活动中，问题意识才能萌芽和发展。同时，问题意识也要反作用于创新实践。问题意识强的人，创新实践活动开展的频率高，创新成果优，问题意识弱的人，创新实践活动就少，成效也就不明显。因此，强化中学生问题意识，要确实遵守探索性原则和实践性原则。问题教学在本质上必须是一种探索性的活动，即解决矛盾的方法不能由教师现成地奉送给学生，而应由教师引导学生自己去探索和发现它。必须切实加强实践环节，使学生的个人认识真正建立在实践活动的基础之上。实践探究，首先表现为课堂实验方式、方法的改进。如变演示实验为学生实验，补充随堂小实验，增加对比性实验等等。如在电阻率一节的教学中，我们为了研究材料的电阻率与温度的关系，设置了如下几组对比实验：钨丝电阻率与温度的关系；锰铜电阻率与温度的关系；玻璃电阻率与温度的关系食盐水电阻率与温度的关系；碳酸电阻率与温度的关系。当学生看到火烧玻璃点亮了电灯，火烧钨丝熄灭了电灯时，许多问题在脑海中“盘旋”。其次，表现为课堂外探索性学习活动的开展。如：在学习了摩擦力后，让学生自己用毛刷研究不同情景（静止、匀速、加速）摩擦力的方向。在学习了自由落体后，让学生用螺帽、硬币、纸片、乒乓球、气球、羽毛等物体，设计实验研究物体下落的加速度与什么因素有关