基于问题引导的物理教学设计初探——以人教版初中物理“两种电荷”为例

孙 航 胡扬洋

(1. 首都师范大学物理系，北京 100048；2. 首都师范大学教育学院，北京 100048)



·教学研究·

基于问题引导的物理教学设计初探
——以人教版初中物理“两种电荷”为例

孙 航1胡扬洋2

(1. 首都师范大学物理系，北京 100048；2. 首都师范大学教育学院，北京 100048)

本文提出以合理设置问题链为核心的问题引导物理教学，以问题引导学生的思考方向，以问题间的逻辑关系培养学生思维的连续性，用问题链将课本各部分知识连接成一个完整的知识体系，避免学生知识与思维的碎片化.以人教版初中物理“两种电荷”为例，探讨了问题引导的物理教学设计的具体应用.

教学设计；问题链；问题引导；两种电荷

1 问题引导的物理教学

在课堂教学中，课堂提问作为一种不可或缺的教学手段经常被教师釆用.好的课堂提问应能揭示问题的主要矛盾，激发学生思考热情，理清学生思维线索，并促进学生思维的延展.物理学以物理概念为基础，以物理学定律为主干，各概念与公式定律共同构成一个严密的逻辑体系[1].其教学不仅要向学生传授物理学知识，也承担着培养学生思维逻辑的任务.因此，教师应充分利用课堂提问在物理教学中的作用，可采用问题引导的物理教学方式.所谓问题引导的物理教学，就是在课堂教学中设置一系列具有逻辑关系的物理问题，用问题来引导学生思考的方向，利用问题与问题之间逻辑关系来培养学生思维的连续性，通过学生对问题的思考来提升学生思维的深刻性，并使学生利用问题之间的逻辑关系将各知识点形成一个完整的知识体系.影响课堂提问质量的主要因素是问题的选取与设置，我们以人教版初中“两种电荷”的教学为例，探讨如何通过合理选择与设置问题链，进行问题引导的物理教学.

2 基于问题引导的“两种电荷”的教学设计

正确认识电荷及其性质是后续学习电流形成原理的基础，由于电学知识在初中物理教学中占有很大比重，处理好“电荷”一节的教学就显得尤为重要.在人教版九年级物理教材中，“两种电荷”作为电学部分的第一节，常被教师作为该部分的引入课处理.然而电荷作为一种微观物质难以被直接观察，使得学生在学习本节课的时候感到电荷概念很抽象.

由于静电是生活中的常见现象，降低了学生学习的陌生感，并容易对这些现象背后的科学原理产生兴趣和疑问，这也是本节教学设计可以利用的优势，本节课的学习也有一些劣势：第一，电荷十分微观，难以用肉眼直接观察，只能通过观察宏观现象去了解和想象电荷，这对于初中学生而言是一种挑战；第二，本节教材存在一些问题：(1) 课本开头列举了一些静电现象，然后问学生：为什么会出现以上现象？课本随后给出答案：因为摩擦过的物体带了电荷，然而“带了电荷”并不是问题的最终答案，学生们仍不明白为什么带了电荷就会发生上述现象，后续也没有对这个问题进行正面解释；(2) 课本中的三部分：两种电荷、原子及其结构、导体和绝缘体在标题和内容上并无很大关联，课本内容缺少逻辑线索，使得三部分知识割裂开来，会使学生的知识碎片化，不利于学生逻辑思维的发展；(3) 课本第三部分直接提到了电荷的传导，而在此之前学生刚刚了解到电荷可以转移，须知转移与传导是有区别的.转移是电荷从一种物质移动到另一种物质，传导是电荷在同一种物质上的移动.前者对应静电现象，后者是电流产生的原因.直接告诉学生“电荷可以传导”这一性质无疑会让学生失去一次观察现象、自主总结规律的宝贵机会.

针对以上对本节内容的教学地位及教材的分析，笔者提出了以合理设置问题链为核心、以课堂提问为主要方式的问题引导的教学设计.问题链的设置彰显了教学内容的内在逻辑性，可引发学生思维的连续性，通过提问来训练学生思维的深刻性.整个问题链中每个问题或问题组分别对应课本的各部分，并将各部分连接成一个完整的知识体系，如图1所示是本节课的问题设置结构框架.

图1

在图1中，每个虚线框对应教材的一部分内容，实线箭头构成整个问题链的逻辑主线：由问题1到答案1，再由答案1引发问题2；问题3则是问题2的延伸，可以检验学生对问题2的理解程度，再由问题3的答案引发问题4.问题2、问题3同属于第二部分教学内容，属于一个问题组.由每个问题(组)开启每一部分的教学，每组问题的答案在此部分教学结束以后由学生自主总结得出，教师可以适当帮助学生组织语言，具体实施如下.

(1) 在第一部分教学前，教师抛出问题1，学生可以在书上找到答案：因为物体摩擦带了电荷.教师：没错，摩擦使物体带了电荷，这种现象叫摩擦起电.随后教师追问：为什么带了电荷就可以发生这种现象？学生陷入思考.然后教师说：在我们做完教材上的演示实验以后，同学们就会明白了.在演示实验过后，学生观察到：摩擦过的不同物体相互吸引(有机玻璃棒和橡胶棒)；摩擦过的相同物体相互排斥(有机玻璃棒与有机玻璃棒).教师随后介绍自然界中的两种电荷，并对实验现象进行总结，给出电荷间相互作用规律.然后教师让学生结合此规律再思考问题1，学生经过思考可以得出答案1.之后教师可以讲授第一部分余下内容：电荷量及其单位、符号，介绍检验物体是否带电的仪器：验电器.

(2) 在第一部分中学生知道了问题1中发生的现象是电荷间相互作用的结果，这时教师应引导学生进行更深层次的思考：为什么物体通过摩擦会带有电荷？也就是摩擦起电的原理是什么？即问题2.由答案1到问题2体现了从规律总结到思考规律原理的纵向逻辑发展，使学生对问题的思考从“知其然”向“知其所以然”转变，这应该是科学教育应该培养的思维模式.对于问题2，如果学生之前预习了教材，可以知道大概内容，但是能够将答案系统表述下来有一定难度.教师可以在提出问题2后，开始讲授教材第2部分的原子结构等内容.然后提出问题2，学生在老师讲授之后可以自己总结得出答案2.然后教师提出问题3，在掌握了摩擦起电的原理后可以轻松得出问题3的答案，因此问题3也是检验学生对问题2掌握情况的一个很好的载体.

(3) 学生在第二部分的学习中，由问题3的答案知道了不同物质的摩擦才能发生摩擦起电.这时教师可以抛出问题4，因为学生只知道摩擦起电是不同物质间发生的，可是反过来任何不同物质间都能发生摩擦起电吗？这是一种从特殊到一般的思维发散过程，属于科学方法中的演绎法，从答案3到问题4也符合思维的逻辑规律.当然，对于问题4学生无法直接从书中获取答案，这会引起学生极大的兴趣.这时教师将进行书上第二个演示实验，了解不同物体的电学性质.

在演示实验中，我们不采用教材的实验顺序，而是先使用金属棒，再使用橡胶棒进行实验.当学生看到用带有绝缘柄的金属棒把两个验电器的金属球连在一起时，原来金属箔片闭合的验电器B的箔片现在竟然张开了，而验电器A的金属箔片的张角变小了.此时教师应提醒学生记得箔片张开说明验电器带电，而张角变小说明带电量减少.这会使学生发现原来验电器B带的电荷来自于验电器A.然后教师问学生：这个实验说明了什么？学生可以得出“电荷是可以传导的”性质.这一结论由学生观察实验现象并通过思考得出，是一种由观察现象得出结论的过程，锻炼了学生的物理思维能力.而橡胶棒连接则不会发生以上现象，学生可以知道不是所有物体都可以传导电荷.实验结束后，教师可以向学生介绍导体和绝缘体的概念和分类.然后教师重新抛出问题4，让学生用刚学过的导体和绝缘体的知识考虑这个问题.学生会结合导体的性质经过思考，得出结论：如果直接将两个导体进行摩擦，得到的电荷会通过人的手跑掉，因此摩擦过的物体不显电性.然后教师总结出必须将导体绝缘后才可以看到摩擦起电现象，这也是为什么在演示实验中金属棒要带绝缘柄的原因.

3 对问题引导的教学设计的思考

(1) 在讲授中彰显问题引导

长期以来，讲授法一直是教师在课堂教学中采用的主要教学方法，对讲授法的驾驭程度同时也是衡量教师教学能力的一个重要标准.问题引导式教学通过设置和提出一系列有逻辑关系的问题，唤起学生的思考.学生通过思考得出结论、获得知识，很好地体现了学生的主体性，而教师设置、提出问题，彰显了教师的主导性.在学生思考得出结论后，教师再用必要的讲解对学生的思考结论加以纠正、补充和总结.这样，讲授法对学生的思考就起到了及时验证、纠错、补充归纳的作用，避免了传统讲授法只是一味灌输的缺点，也唤起了学生听讲的兴趣.当然，如何将提问与讲授更好地相结合，这仍是需要深入研究的课题.

(2) 在问题引导中启发学生思维

亚里士多德说：“思维是从疑问和惊奇开始的.”只有有效引发学生的“疑问和惊奇”，才可以达到启发学生思维的效果.提出的问题能不能引起学生的注意与充分的思考？能不能在学生经过思考后，进一步引发学生的认知冲突？提问的时机选择又该如何把握？对于哪些提问需要搭建问题支架？这些都是问题引导教学需要思考和解决的问题.当然，这也需要根据学科与具体授课内容来决定.问题引导的关键在于问题的选取与设置，简单地提问学生“是不是”“能不能”之类的问题难以达到培养学生思维能力的效果.布鲁姆—特内课堂提问模式将提问分为六种水平：知识、理解、运用、分析、综合和评价[2]，此模式为问题引导教学的问题设置提供了很好的理论参考.

(3) 在学生思维中把握问题与逻辑的关系

在问题引导教学中，教师不仅要利用问题激发学生的思考，更重要的是要用语言引导学生理清问题之间的逻辑关系，即如何由一个问题引出下一个问题.这就使学生思维的关注点不单单集中于对每个问题的解答，而同时注意每个问题的由来.所以，教师要先总结前一个问题的结论，然后提出后续问题，使后续问题的提出变得符合逻辑，不显突兀.当学生每次都能理解教师为何提出下一个问题时，说明学生的思维已经变得连贯，这有助于学生学会自主对某一问题展开不断的延续性思考，并且可以自己提出问题，这就是问题引导教学对培养学生思维能力的目的所在.

[1] 乔际平,邢红军.物理教育心理学[M].南宁：广西教育出版社，2002.

[2] 王道俊.教育学[M].北京：北京科技出版社，2004.