基于问题导引模式的物理课堂教学研究

罗培雄++陈建新

[摘 要]

传统教学模式注重的是教师的教，而忽视学生的自主学习能力的培养，导致物理教学效果一般，学生的学习能力和解题能力弱等问题。提高学生的能动性和自主学习能力也是新课改理念下的一个新要求。问题导引教学方法将成为物理教学的一种主要教学模式，它能引发学生的思考，激发学生的求知欲和学习兴趣，从而有效地提高课堂教学效率。

[关键词]

问题导引；教学法

传统教学模式从理论上说也是符合教育教学规律的，概括起来就是“由浅入深，循序渐进”。教师的讲授，学生的听讲学习，这是很正常的教学模式，也因此被广大教学工作者所使用。然而对于一些抽象的物理概念、物理模型和物理规律等内容，用这种传统的教学模式往往效果不是很好。比如电场、磁场、电磁感应定律及实验电路设计等。这些内容比较抽象，知识较为复杂，用传统教学模式容易导致学习者听觉神经疲劳，学习效果下降。而对于这类知识内容，采用问题导引教学模式可以大大改善教学效果，提高学习效率。本文将以分压式电路的设计为例来谈谈问题导引教学模式。

“灌输式教学”突出的是教师的主导作用，而学生的学习积极性无法充分调动起来，课堂气氛会显得有点呆滞。“问题导引式”教学可以在讲授的过程中，适时提出一些问题让学生进行思考与回答，一方面可以活跃课堂气氛，另一方面所提的问题对学生的启发与思辨有积极的导引作用，能提高学生的学习效率。那么何为“问题导引式”教学模式呢？就是通过设计一些富有穿透力的问题，去引导学习者超越课本去思考，进入到学科知识更本质的层面，进而去打通不同知识之间的藩篱，提升和发展学生的高级思维能力。我们知道“问题”是引发学生思考学习的动力和起点，在新课程背景下，我们不能仅仅注重对学生进行知识的灌输，而是要通过问题来引导学生去发现和思考各类问题，让学生带着问题进入学习并思考如何解决问题。“问题导引式”教学的科学性，就是巧妙地利用人类对未知事件的好奇心，通过巧妙地提问把学习者的脑神经激活，高度兴奋起来，积极关注问题并追踪问题的解决过程和结果，这样就能大大提高学习者的学习效果。其实中学物理教学过程中，单纯以理论定义的内容并不是很多，而更多的是通过实验，通过问题情境让学生在问题中思考，带着疑问在学习活动中收获知识和获取结论，让学生在这样探究解决问题的过程中实现能力的提升。

在高中物理的实验中有两种典型的控制电路接法，以滑动变阻器的接法不同而分别命名为限流式电路和分压式电路，如图1和图2。

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限流式电路是初中电学实验最为常用的电路控制方式，只需把滑动变阻器串联接入电路，学生已很熟悉，然而对于分压式电路图，在考查电学实验设计时，很多同学不能画出正确的电路图。常见的错误如图3所示，即把滑动变阻器“并联”入电路。究其原因，我们会发现在我们所使用的鲁科版物理教材中自始至终并没有出现分压式电路，在探究影响导线电阻的因素的实验也还是使用限流式电路如图4。而我们在探究金属导体的伏安特性曲线时，教师往往也是直接要给出分压式电路，至于为什么要用这种电路图，老师通常是这样说明的：与限流式相比，分压式的电压可以从零开始调节，它的调节范围更大，这一点可以通过实验验证。这是一种典型的灌输式教学，学生并不理解为什么，只是被动地接受，他们不明白这样的电路是这样设计出来的，只能机械式的记住电路图，所以就容易忘记，也就容易画错了。

陶行知认为：实施创造教育必须实行六大解放：（1）解放学生的头脑，使学生能想。（2）解放学生的眼睛，使学生能看。（3）解放学生的雙手，使学生能干。（4）解放学生的嘴巴，使学生能说。（5）解放学生的空间，使学生能到大自然、大社会里去取得丰富的学问。（6）解放学生的时间，给学生一些空闲的时间消化所学，并且学一点自己渴望要学的学问，做一点自己想做的事。前面的四点正是“问题导引式”教学模式所能达到的效果。为此，笔者对分压式电路的教学尝试了一种新的教学设计：

首先准备好实验器材：被测金属导体电阻Rx约为1kΩ，滑动变阻器的最大阻值R=20Ω，一个定值电阻R0，两节全新干电池，一个电压表和一个电流表，一个开关及导线若干。实验目的是探究金属导体的电压和电流的关系，并以图像的形式加以呈现。

问题1：为了探究金属导体的电压和电流的关系，能否设计出实验电路图？

学生根据初中学过的知识，很快就可以设计出如图1所示的实验电路图。老师要求学生按照自己设计的实验电路图连接好实物图进行实验，并记录实验数据和分析实验数据。通过小组的合作分析，发现无论滑动变阻器怎样调节，被测金属导体两端的电压变化很小，为什么呢？原来电路中的电流I=E/（Rx+R），由于Rx≥R，所以电流几乎不变，电压的变化就很小了。

问题2：那么能否通过改变滑动变阻器的接法，实现电压的变化范围较大呢，甚至可以从零开始调节呢？

学生通过分组讨论后，设计了将滑动变阻器“并联”接入电路的接法，如图5所示。那么这样的电路图是否达到我们的实验目的呢？当滑片滑到最左端时，滑动变阻器接入的电阻为零而被短路，同时被测电阻也被短路，电阻两端电压为零。滑片向右滑动一点儿后，电压表的示数增大很快，而后就几乎不再改变。这样的电路有两个问题：其一，滑片在最左边时，电源也被短路了，这是不允许的；其二，电压增大后几乎不再变化，起不到多次测量的效果。

问题3：如何解决电源被短路的问题，且电压能有较大范围的调节呢？

继续让小组进行讨论设计，同学设计了增加一个保护电阻的电路图，如图6所示。Rx与滑动变阻器并联，再与保护电阻R0串联。这样滑动变阻器从左端向右端移动的过程中，实现了电压从零开始增大，电压的变化范围较大，而且电源不被短路，只是Rx两端电压的最大值比不接R0时略小些。

问题4：能否再将电路做适当的变化，以达到电压从零开始，且变化范围更大些呢？

师生共同讨论，通过观察发现，只要将滑动变阻器的上接线柱与被测电阻Rx连接，形成如图7所示的电路就可以达到我们的目的。当滑片滑到（下转第8页）（上接第4页）最左端时，Rx与导线并联而被短路，两端电压为零，滑片逐渐向右移动，电压从零开始增大，当滑片滑到最右端时，Rx两端的电压达到最大，接近电源的电动势。由于是使用新电池，通过测量得到此时的电压变化范围从0到2.92V。

至此，学生在发现问题、思考问题、解决问题的过程中，掌握了分压式电路的设计思路，并且还体会到了分压式相比于限流式的优点。这样的教学设计是希望在学生已有的知识和经验的基础上，培养学生的观察、思考和解决问题的能力。在问题的导引下，思考引起这样问题的原因，寻找解决问题的办法，通过同学间的合作，动手实验加以检验，从而总结出物理规律。

通过实践教学探索，问题导引教学和传统教学模式相比有以下几个优点：第一，问题导引教学中问题情境中的未知因素，可以很好地吸引学生的求知欲望；第二，教师给出的问题情境源于生活实际，能通过自己动手加以解决，学生有极大的成就感，这样就可以大大提高学生学习物理的兴趣，遇到困难问题时，就有信心去克服困难，有助于让学生形成良好的品质；第三，在问题导引的教学过程中，学生会围绕问题的解决去寻找资料，设计解决问题的具体方案，从而大幅度提高学生的综合思维能力和解决问题的能力。所以，问题导引教学模式，打破了传统教学模式中以教师为中心的灌输式教学模式，很好地解放出学生的大脑、眼睛、双手和嘴巴，以问题为导引，充分调动学生的学习积极性和主动性，帮助学生进行研究性学习和合作学习，从而发挥同学的智慧，培养学生的高级思维能力，可以充分集中学生的学习注意力，调动学生的思维潜力和学习兴趣。

[参 考 文 献]

[1]皮连生.学与教的心理学[M].上海：华东师范大学出版社，2002.

[2]杨进伟.试论中学物理教学中学生兴趣的培养[J].大观周刊，2012（18）.

（责任编辑：张华伟）endprint