高中物理驱动性问题的生成与探究

岳守凯

摘 要驱动性问题是高中物理课堂教学探究的重要环节。由驱动性问题的特征与国家课程标准，提出驱动性问题的提示，以此来选择或生成驱动性问题；把驱动性问题的探究方式从学生自探、生生互探、师生共探、生友同探、评价总结等层次通过典型案例进行必要的分析与阐述；强调从注重学生的学习过程、注重学生发展的主体取向来科学地评价学生的探究行为表现。

关键词驱动性问题 驱动性问题提示 驱动性问题生成 驱动性问题探究 驱动性问题评价

在高中物理课堂教学中，驱动性问题既可以是教师依据课程标准预先设计好的问题，也可以是教师和学生进行共同探究问题时生成的新问题。

高中物理驱动性问题有以下的特征。可行性——学生能够利用容易获得的物理素材设计并实施探究来回答问题；有价值——问题与物理学家的科学研究有关，包含丰富的科学内容或概念，有助于学生联系物理概念，而且要符合国家的中学物理课程标准；生成性——综合问题能够分解为若干次级问题，即问题具有生成性；情景化——问题产生于真实世界，产生真实影响；有意义——问题对学生是有趣的、重要的，能贯穿于学生的生活、现实中[1]。

一、引导学生生成物理课堂探究的驱动性问题

高中物理驱动性问题要通过师生共同探究生成。预设的问题与具体的情境有不相适应、甚至是相互冲突的方面，需要教师、学生、教材、环境四要素通过选择与调整等相互作用使预设的问题具有适切性，既能使之适应驱动性问题的特征与国家课程标准，又便于师生进行问题探究，充分发挥学生学习的主动性。因此，驱动性问题可以在师生探究过程中生成。

教师在引导学生生成驱动性问题时，可以依据驱动性问题的特征与国家课程标准厘定驱动性问题的提示。学生课前依据驱动性问题的提示，通过自主探究学习，对教材与教辅材料进行条分缕析，对物理知识进行内化，尝试着提出有意义的物理问题（这些物理问题未必全是驱动性问题）。在教师引导帮助下，判定这些由学生提出的问题是否符合驱动性问题的提示，从而生成驱动性问题。在高中物理驱动性问题的生成过程中，教师要把课堂还给学生，在课堂教学中激活学生的思维，使学生处于良好的思维状态，进行探究教学。学生在课堂教学中的学习行为过程特征应该是一个物理问题与知识生成过程，学生要在一种向智慧挑战的心态下，主动积极地思考、探究，注重物理问题生成的过程与方法。在这个探究活动中，学生的生命活力与教师的生命活力实现对接，教师在一种适宜的情况下，对学生探究的物理问题进行启发、点拨；同时，学生要积极主动地运用自身的智慧，调动自己的经验、意向和创造力，通过探究、发现、选择、重组等多种分析与综合活动，最后在自己的头脑中生成物理驱动性问题。下面是教师帮助学生生成的高中物理驱动性问题的提示：

教师要创设能提出问题的情境，设计一些方法帮助学生提出问题，提供时间让学生自己来设计问题，并从众多的物理问题中选择那些值得探究的驱动性问题。

教师可以用不同的方式鼓励学生从具体的问题情境中提出问题，学生提出合理的物理问题后，可以依据驱动性问题的提示，使用多种策略，灵活地从其提出的问题中选择出驱动性问题。一种策略是让学生自己评价和改进他们的问题，在评价与改进问题的过程中，学生常常会相互争论，教师可以用驱动性问题的提示来帮助学生对问题进行评价与改进。大多数学生不知道怎样评价问题，因此模仿的过程是非常重要的。另一种策略是让两组学生交流各自的驱动性问题并相互评价，使用这种方法时，教师应确保被批判的小组也有为他们的问题辩护的权利。当学生分小组评价和改进他们的问题时，教师对学生的评价给予反馈很重要，这可以帮助学生找准问题的焦点。驱动性问题一般不会在第一次修改后就产生，为了生成有价值的驱动性问题，常常需要好几次修改，教师可以把独立的小组合并为大组，让每一组提出他们的问题并让他们给出选择这些问题作为驱动性问题的理由，然后，其他组的成员可以对这些候选的驱动性问题进行讨论，给出他们的评价。这种策略有助于提高驱动性问题的质量。

为了实现这一目标，教师须建立一个能促进学生提出问题并把学生引到情境中的课堂环境。在创设促进驱动性问题产生的课堂环境时，要能使学生便于观察，允许学生畅所欲言地提出问题。在此，传统的教师角色必须改变，教师不再是知识的传授者，而是学生学习的引导者、解释者、咨询者和参考资料的提供者。重视开放的、非形式化的学习环境。为了刺激学生主动学习、提出问题，教育环境的设计要鼓励学生自由选择、自由探究，在各种措施、氛围上，必须是开放的、非形式化的、结构松散的，使教室不成为讲堂，而成为讨论、交流的场所。

在进行《单摆》教学中，学生通过预习、课堂实验演示及相关生活经验，可提出如下的问题：单摆由哪几部分构成的？单摆做简谐运动的条件是什么？单摆的周期与哪些因素无关？单摆的周期与哪些因素有关？是什么关系？如何探究单摆的周期与摆长的关系？人类对单摆做简谐运动的规律的认识历程？如何推导单摆的周期公式？

依据驱动性问题的提示，我们和学生对以上问题逐一分析：单摆的构成以及单摆做简谐运动的条件可作为一般知识的了解，不需探究；人类对单摆做简谐运动的规律的认识历程不具有情景性，可作阅读了解；推导单摆的周期公式超出高中物理课程标准，对高中生而言是不可行的，只能直接给出公式；而重点探究的驱动性问题是实验探究单摆的周期与哪些因素无关、有关。

二、高中物理驱动性问题的教学探究

高中物理驱动性问题教学要充分发挥学生学习的主体性，通过师生的各种探究活动方式来完成。驱动性问题的探究活动既可以是课堂内的生生探究、师生探究，也可以是课外的学生自探、生友同探。

学生自探：教师不直接告诉学生应当如何去解决所生成的驱动性问题，而是由教师向学生提供解决问题的有关线索，让学生去琢磨，沉浸于问题之中，以便学生对问题的方方面面有一个透彻的了解。鼓励发展学生的自主学习能力，包括获取有关信息与资料的能力，独立思考能力。

生生互探：学生与学生之间的合作探究可以发生在几个不同的层次上，从一对一的合作到各种规模的小组合作。在一对一合作的情况中，可以在课堂中进行，也可以通过电子邮件远距离地进行。教师要鼓励学生组成一对多的探究学习小组，学生将自己的想法与同伴的想法进行对比，与其他学生一起分享信息、辩论想法、集体研讨去解决问题。不同小组之间也可以进行合作探究，不同小组之间的合作可以是一个班从事一个问题的探究，也可以是一个年级的许多班级合作探究一个问题，班级之间交流想法。

师生共探：教师与学生一起合作探究时，教师要向学生说明学生自己的想法很重要，要使学生很自然地讨论想法、提出问题、寻找信息和提出可能的解决方法，教师要善于运用启发式教学方法去引导，在学生需要帮助的时候提供及时的帮助，而不要把应由学生解决的问题变成自己的问题。在师生共探的过程中，教师以促进者的角色参与到学生的探究活动中去，要适当鼓励学生的探究学习活动。另外，教师需要控制一些课堂活动，保持合适的行为。这可以通过制定可以接受的课堂行为规定、课堂任务的时间安排、使用资源的限制和整体学习目标来达到。

生友同探：学生求助父母、邻居、亲戚以及社会上的其他朋友来探究中学物理驱动性问题，为了将探究学习扩展到课堂之外，要建立交流渠道。比如鼓励学生将熟悉某一领域的父母、邻居、亲戚、朋友请到课堂作一个专题讲座。还可以利用电话、传真、电子邮件和网页进行联系与交流。这些亲友，能给学生提供校园中所不能提供的资源和想法，学生在校园学到的物理知识与真实世界的问题联系起来了，也学会了以合作的方式与人交流。

评价总结：在驱动性问题解决后，让合作学习小组进行成果交流。每个课题组汇报后，留一段时间让师生共同讨论发现问题，比较分析相互的优缺点，总结归纳认为最合理的课题成果。最后，教师要对各小组的学习作一个整体评价，善于找出学生的优点，对学生的探究学习行为多一点鼓励。

我们仍然以《单摆》为例谈谈探究活动的展开。本节驱动性问题是：实验探究单摆的周期与哪些因素无关、有关？

我们用控制变量法进行实验探究。

一组在实验中保持摆球的质量、摆长不变，改变其振幅，记录每次实验中的振幅与周期，比较得出周期与振幅无关。

二组在实验中保持摆球的摆长、振幅不变，改变其摆球的质量，记录每次实验中的摆球质量与周期，比较得出周期与摆球的质量无关。

三组在实验中保持摆球的质量、振幅不变，改变其摆长，记录每次实验中的摆球摆长与周期。以周期的平方为纵轴，摆长为横轴，描点作图，图象为过原点的直线，即周期的平方与摆长成正比。

在探究单摆周期的实验过程中，既有学生独立自主的探究，也有学生之间的互探，还有师生之间的交流，教师的引领，对于单摆周期公式的应用，比如摆钟的快慢问题，可以走访修理钟表的师傅，从他那儿得到这方面较专业的知识。通过不同层次多方位的探究，使单摆知识的内容与结构逐渐丰满起来。

学生能否提出驱动性问题，探究性课堂教学是否能取得实效，归根到底是以学生是否参与、怎样参与、参与多少来决定的。只有学生主动参与教学，才能改变高中物理课堂教学中机械、沉闷的现状，让课堂充满生机，这就要求教师在领会探究性课堂教学实质的基础上，随机应变，灵活处理教学过程中出现的各种问题，帮助学生生成合理可行的驱动性问题，使学生驱动性问题的生成、知识的获得、能力的发展始终处于一种良性循环状态，这样就可以使探究性课堂教学进入一个高效率层次。

高中物理驱动性问题的生成与探究过程是一个学生主动参与的过程。因为要兼顾各种层次的学生，课堂容量必然要受到限制，教学效果不能做到立竿见影。因此，在教学评价时，不能仅仅看学生的学业成绩，要重视学生发现和探究的学习行为表现，学生在课堂学习过程中所有积极的行为表现都是评价的内容，在作出评价时，要从学生发展的角度对学生的行为多一些鼓励，保护学生参与课堂探究的积极性，多考虑学生的感受。我们不仅要从知识获得、能力提高等智力因素方面看学生的学习效果，也要从学习兴趣、学习态度等非智力因素方面看学生的表现，要合理评价学生的个性化表现，绝不能仅仅从结果上作出评价。通过科学的评价手段促进学生探究行动习惯的养成，促进学生探究学习方法的获得和创新能力的发展，为学生的可持续发展打好坚实的基础。

参考文献

[1] Joseph S.Krajcik·Charlene M.Czerniak·Carl F.Berger.中小学科学教学——基于项目的方法与策略[M].王磊，等，译.北京：.高等教育出版社，2004.

【责任编辑 孙晓雯】