试论问题意识在物理教学中的重要地位

赵文学

摘   要：问题意识既是物理学习的目标之一，也是学好物理的关键前提。因此，我们应该通过多种方法培养学生的问题意识，如重视物理实验，关注物理与生产、生活的联系，引入物理学史等。文章以“多用电表的使用”为例，展示课程中对问题意识的培养及应用。

关键词：物理教学;问题意识;多用电表

爱因斯坦曾经说过：提出一个问题往往比解决一个问题更重要。自牛顿开创经典力学以来，物理学取得了迅速的发展，尤其是20世纪初相对论和量子力学的诞生，将物理学推上了一个新的高度。纵观物理学发展史，正是一位又一位满怀好奇心的物理学家在探究一个又一个问题的过程中，发展了这门学科。

1    问题意识培养的重要性

1.1    问题意识培养是物理学习的目的之一

2018年教育部颁布的《普通高中物理课程标准（2017版）》[1]指出了四大类物理学科核心素养，分别是“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”，其中“科学探究”部分指出应“具有科学探究的意识，能发现问题”。由此可见，问题意识的培养内含于物理学科核心素养，是物理学习的目的之一。

从另一个方面来看，问题意识或许并不需要培养，因为每个人都是天生的科学家，我们生来就对我们所看到的各种事物和现象充满好奇。物理学习的一个应然结果是保持这种天生的好奇以及探索之心[2]。然而，现实生活中的结果是，很多学生在学习了物理课程之后，失去了对大自然的好奇之心，这应该引起教育工作者的反思。

1.2    问题意识是学好物理的前提条件

问题意识对于物理学家探究物质世界的规律和本质至关重要，对于中学生学习物理学科同样重要。众所周知，物理是一门以实验和观察为基础的学科，而观察和实验需要以问题为导向。例如，光电效应实验中，我们观察到电流表发生偏转，判断电路中产生了电流，提出问题“电流是怎么产生的”，由此引入光电子和光电效应的概念。大家观察实验装置，可以提出很多问题，“改变入射光的颜色（频率）”“改变入射光的强度”“改变电源正负极方向”分别会对实验产生什么影响呢？由这些问题引入，很多概念和规律就很自然地展现出来。拥有问题意识的学生，往往能够更深入和全面地思考问题，这对物理学习大有帮助。以黑体辐射问题的“来龙”和“去脉”为例进行说明：教材由于篇幅限制，不可能对每个知识的来龙去脉都讲述清楚，而了解每个知识点的“来龙”（为什么要研究这个？）和“去脉”（研究结果有何用途或导致了什么？）对于培养学生的物理素养具有重要意义。一个具备问题意识的学生，会自己查阅书籍或网络去了解黑体辐射问题的背景——钢铁工业的大发展;也会探寻该问题的意义——导致了量子力学的诞生，由此对该问题的重大意义有了一定的了解，也提升了自己的物理素养。

2    中学生物理学习的兴趣培养

如何培养问题意识呢？其实就是培养兴趣。现实生活中，对某事物不感兴趣的直接表现就是提不出问题，而有了兴趣就自然会产生一系列问题、引发更深入的了解和探究。培养学生学习兴趣的方法很多，本文总结了三种较常见的方法，希望能起到抛砖引玉的作用。

2.1    重视物理实验，提高学习兴趣

实验是物理学的基础，物理概念和规律等大都是建立在实验基础之上的。中学生正处于好奇心蓬勃的年龄，尤其对有趣的实验满怀热情。通过实验操作不仅能满足他们的好奇心和求知欲，还能为学生提供丰富的感性认识，从中也能体会到成功的乐趣，提高他们的学习兴趣[2]。因此，在物理教学中，要重视实验的作用，实验不能仅仅作为物理教学的辅助，而应该成为贯穿整个教学过程的主线，应该成为创造物理情境、探索物理规律的主要手段。

2.2    注重物理与生产、生活的密切联系，增强学习兴趣

中学物理教学一直重视物理知识在解释自然现象中的作用和科技发明中的应用，但是仍有很多学生感觉物理学习脱离实际生活。可以说，物理知识来自于生活，最终也要用到生活之中。教师教学要充分利用生产、生活中的各种资源，让学生对所学知识产生感性认识和共鸣，这样才能使学生感觉物理“有用”，从而增强学习兴趣。诸如篮球、赛车等体育运动，黑洞、引力波等科技前沿，《三体》《流浪地球》等科幻作品，温室效应与环保等社会热点，都可以穿插进物理教学之中，使学生认识到物理学在解释各种现象和促进社会发展中发挥的巨大作用，以扩展思维、增强兴趣。

2.3    引入物理学史故事，激发学习兴趣

物理知识绝不是僵硬、呆板而无聊的公式和定律的集合，而是丰富、鲜活的智力探索的结晶。物理学科的发展和完善有着非常严谨的逻辑体系，这本身就体现了一种科学方法[3]。在课堂中引入物理学史故事，可以让学生体会科学家面对困难时是如何思考的，了解其反复论证以设计合理完善的实验一步步得出结论的过程，从而提高学生的科学探究能力，同时激发学习兴趣。另一方面，不能只讲科学家正确的思路和做法，仿佛科学探究一次就能成功似的，将科学家典型的失败案例作为教学素材，可以让学生更全面地了解科学研究的生动性和复杂性，也拉进了学生和科学家之间的距离。

3    “多用电表的使用”中的问题意识培养与应用

本节以“多用电表的使用”为例，以讲课流程为概要主线，展示课程中对问题意识的培养及应用。

3.1    话题引入

我们的生活已经离不开手机了，一部手机可以接打电话、收发短信、上网聊天、网站购物，各种功能都被集合到一起，极大地方便了生活。生活中还有哪些将多项功能集中到一起的物品呢？（学生讨论）我们即将学习的就是一种将多个本领集中于一身的测量仪器——多用电表。

3.2    观察与讨论

学生观察多用电表的结构，相互讨论，并提出想法：“我发现这个表的刻度很奇怪，内侧是从左到右均匀增大的，外侧却是从右向左增大，而且不均匀”，“我认为内侧和外侧刻度不同，是因为它们的用途不同”，“我发现这个表可以测四种不同的物理量”，等等。

3.3    原理讲解

学生经过观察和讨论，对多用电表产生了兴趣，并提出了一些问题。老师此时可以结合学生的问题，对多用电表的原理进行讲解：机械调零、并联分流测电流、串联分压测电压、红进黑出、欧姆调零、测电阻的原理、注意事项等。

3.4    测量应用

学习了多用电表的原理，自己的问题得到解答，学生产生一定的收获感，对于多用电表的使用跃跃欲试。此时老师安排实验，先由学生自己动手，然后老师讲解细节和读数要领。

3.5    复习巩固

其一，通过习题练习进一步巩固这部分知识;其二，学生自我总结，对多用电表的原理和使用再次深入理解。如能发现新的疑问，首先自己思考，然后和同学讨论，向老师请教。

综上，问题意识既是物理学习的目标之一，也是学好物理学科的关键前提，在物理教学中有着重要地位。教师在教学中要善于培养和应用学生的问题意识，提高学生的学习兴趣和学习效果。当然，我们提倡的问题意识是建立在观察和思考基础上的有逻辑的“善问”，而不是不着边际的“瞎问”，教师在教学实践中需要注意这一点，防止“矫枉过正”。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部. 普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]李新乡，张军朋.物理教学论（第二版）[M].北京：科学出版社，2019：24，81.

[3]欧阆中.物理学史在科學方法教育中的应用——以“万有引力定律”的教学为例[J].中学物理教学参考，2019，48（12）：64-65.

（栏目编辑    罗琬华）