物理教学中如何培养学生的质疑能力

郑军菡 吴珍发

摘   要：提出一个问题往往比解决一个问题更重要，具有高层次的质疑能力是人们高级思维能力的重要体现，也是人们科学发明创新的重要素质，那么如何在物理课堂上挖掘和培养学生质疑能力，这是现行教学中亟待解决的一个重要课题。文章提出了教师在教育教学中培养学生质疑能力的一些思想策略和思维方法。

关键词：物理教学；质疑能力；思想策略；思维方法

质疑是经过头脑认真分析后提出的疑问，陶行知曾说过“发明千千万万，起点是一问”，提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个数字上的技能而已，而提出一个新的问题，却需要具有创造性的想象力，且标志着科学的真正进步。善于质疑不但是人类的高级思维行为更往往是人们走向成功的开始。物理学史上很多科学大的发展往往都是开始于质疑，古希腊亚里土多德对运动与力论说和后来伽利略提出质疑直到牛顿进一步研究总结提出了现代经典力学基础牛顿运动定律，爱因斯坦和玻尔学派发生史上四次大论战深刻影响了此后百年物理学的发展，这些史实都是发源于质疑而后深刻地推动了物理学、哲学等向前大步发展。那么作为新世纪的教师如何在教学过程中培养学生的质疑能力，这是现代物理教学中一个崭新的课题。本文结合平时教学研究和实践提出一些培养学生质疑能力的思想策略和思维方法，希望能够抛砖引玉。

1  培养学生质疑能力的思想策略

人类的行为有时候心理因素很关键，思想上到位行动上就自然到位，培养学生的质疑能力首先要有一个思想上的策略，有个教育教学上系统的思想构架和主心骨，则很多时候会事半功倍，收获满满，本文从多个方面阐述这个思想策略。

1.1  建立融洽师生关系，为培养学生质疑能力创造优质土壤和良好环境

融洽的师生关系应是以学生为主体，教师是学习活动的指导者，更应该是学生的良师故友。传统师道尊严的师生关系中往往淡化了学生提问的习惯，扼杀学生学习知识并质疑的积极性和主动性，从而难以培养学生的创新能力。新世纪的教师应当去构建融洽的师生关系，为培养学生质疑能力创造优质土壤和良好环境。

有些时候教学中教师会遇到些班级氛围很差、学生对人不理不睬很冷漠、教师上课学生互动差、上完课都会头疼得不得了的班级，这样的班级氛围很冷漠暗淡。这时候就需要教师放下身段与学生一起建立起宽松、民主、平等的课堂氛围、创设和谐、愉悦的物理课堂，让学生既可以质疑知识也质疑教师。同时教师也以宽厚的胸怀面对学生每个“不友善”的质疑和学生每个知识上“幼稚”的质疑，以亲切平和的面容和心态对待并欢迎每一个学生，感化和引导启发每个学生。在教给学生正确的物理知识同时也提高了学生学习积极性，从中潜移默化地培养了学生的质疑能力，从而也为学生创造了培养质疑能力优质的土壤和创设了培养学生质疑能力的良好环境。

1.2  帮助学生克服心理障碍，增强质疑意识

很多学生不会质疑大都是因为没有质疑习惯，还有“面子问题”，“约定俗成”提不起来质疑。所以要培养学生质疑能力首先要帮助学生克服心理障碍，增强质疑意识，克服学生的心理思想问题。

教学中很多学生不会提问，不会质疑其实是觉得问错了，怀疑错了会丢面子。教师平时教学中无论学生问的是对是错应首先都给予鼓励，启发引导他们质疑越发成熟，越发积极。另外很多学生不会质疑是因为缺乏足够的相关知识，没有知识基础就无法提问题，因此我们平时就应特别注重学生基础知识和技能技能的传授。其实立足基础，万丈高楼则可平地起，有优良的基础自然就会提问题，甚至会提出很多具有一定创见的提问。学生假如有一定知识基础了并在这样多次提问，多次获得鼓励慢慢就会获得成就感，如此下去，学生思维得到大大提升，自然地质疑能力也得以长足发展。另一方面教师平时教学还可及时灌输学生不迷信书本，不迷信权威，不唯书，不唯上，特别在教师讲解练习册或者书本知识时，很多时候会遇到书中就是错误的或者练习册的解法本身有错或不是最优解法，这时候我们就要敢于教会学生有批判并自我创新提出新的观点或解法。在多次质疑中创新能力得以提升，以后学生就会自己提出问题，自己解决问题，学生的学习能力和质疑能力大大提升，学生从质疑的心里障碍中解放出来，教师也可以从啥都是教师教的束缚中摆脱出来。

1.3  提倡發散型求异思维，为培养学生的质疑能力提供有源之水

思维在心理学上分为辐合型求同思维和发散型求异思维两种，辐合型求同思维就是各人的思考沿着固定的方向向着同一个目标，这种情况下学生按教师的统一阐述很多时候造成学生只会记忆知识不会灵活思考，知识一有变化就束手无策，教师应平时就提倡发散型求异思维，为培养学生的质疑能力提供有源之水。

比如教师教到运动学的时候，可先教学生五个运动学的基本表达式，位移、速度、加速度、速度平方差公式以及平均速度公式，然后就以变换题目从不同方向、不同角度对运动题目的解法要求学生用各种解法解题，在这多次独辟蹊径解答题目的思维训练中，学生思维就变得具有较大主动性、灵活性和独创性。其实高中物理很多问题都可以同时用动能定理、能量守恒定律等多种方法解题，教师平时就应多注意培养学生这样发散地一题多解、一题多变地训练，让学生从多方面、多角度探讨质疑，提出不同解法。教师还应注意对少数学生特别解法、古怪解法大胆鼓励，适当引导，在这一题多变，一题多解的发散求异质疑揣摩求证过程中，学生的创新能力大大提升，学生质疑能力也得到大大提升，教师的引导为培养学生质疑能力提供有源之水，其实这往往也是学生能学习物理成功的一个雏形。

1.4  强化学生在学习中的主体地位，为培养学生质疑能力提供有力保障

现代的教学一直强调学生的课堂主体地位，教师要让课堂成为学生真正的学习场所。教师平常就要把教的过程变为学的过程，鼓励和引导学生独立主动学习钻研问题，养成独立思考的习惯，让课堂变成学生自我学习的乐园，教师扮演着打开学生学习引擎火花塞的角色，把教的角色转为导的角色，点燃学生自我学习这台发动机，让他们真正动起来。

教师在平常课堂教学中或者学生问问题过程中，应该引导学生跟教师一起解答——学习——提问——解答，在这师生之间互相砥砺、质疑互动的交流沟通、研究学习循环中，实现了对知识的多维度理解，实现思维训练上质的飞跃，激发学习兴趣也培养了学生的质疑能力。比如教到带电粒子在磁场运动内容时，由于知识内容比较综合有电场、磁场也有重力场等，既有旋转又有放缩平移等技能方法等，这时教师可跟学生一起研究揣摩旋转法、放缩法等，一起研究粒子运动轨迹以及轨迹几何关系，突出学生的课堂主体地位，让学生自主地发挥、发表看法、解法。在这过程中学生不但获得了学习揣摩物理知识的乐趣，也在师生一起互动笑声不断的课堂环境中对所学的物理知识内容加深了理解，在学生课堂主体地位突出中促进学生物理质疑思维能力和心智的发展，同时质疑能力也得到了大大的提升。

1.5  创造质疑大氛围，为培养学生质疑能力提供展示的大舞台

培养学生的质疑能力，首先要创设适宜的大氛围，没有质疑的环境氛围，学生的质疑能力也是很难培养起来的。教师课堂教学不但是要以学生的自主学习为中心，坚持学生主体地位不动摇，更要创设民主宽松的教学氛围，让学生始终活跃没有思想负担，敢想、敢说、敢问，发挥学生的潜能，给学生一片温馨的质疑提问发展质疑能力的大舞台。

例如教到很多跟生活情境关联密切的物理知识如汽车启动等问题时，可创设些有趣实例，如提起爸爸的摩托车如何启动等问题情境激发学生学习兴趣。这样在师生一起欢乐光明的教学环境中触发学生发自内心的学习欲望，激发学生对学习知识内容的兴趣，自然而然学生就会产生知识上的疑问并产生解决问题的欲望，这时候教师可因势利导，或少而精、或多层次设疑、或直题曲问、或小题大做等。如此深入浅出多种形式让学生独立思考，自我表现和交流，并叫学生上台讲解展示，给学生学习展示的大舞台，这样学习不但提升了学生自我学习能力，而且学生的自我解决疑惑能力和对问题实质的质疑能力也得到多层次培养和提升。这样教学，有了这敢想、敢说、敢问充分展示质疑能力的大舞台，学生学得也快乐教师教得也轻松。

1.6  培养学生质疑精神，进一步巩固培养学生质疑的意志力和精神支柱

海森堡曾说过“提出正确的问题等于解决了问题的大半”，华裔物理学家李政道也曾提到“对于科研工作者来说，最重要的是自己会不会质疑”。教师千万不要扼杀学生的质疑精神，而是要平时就有意无意地培养学生的质疑精神，为学生质疑能力的培养给予思想精神支柱。

其实很多物理史实证明很多发明或发现，或者物理学史上的重大进程都来自不经意的质疑。教师在平常物理教学中，要告诉学生“金无足赤，人无完人”，即使是老师也不是圣人，教师要欢迎学生敢于跟自己争论，其实未来社会最需要 的是能力而不单是分数，最值钱的是创造力而不是学历。教师平常就要着眼于培养学生勇于思考、敢于怀疑权威不盲信的质疑精神，培养学生勇于创新，敢为天下先，力争成为社会和时代需要的创造性人才。教师平时就要培养学生树立起质疑的信心并将这种理念巩固实踐于每一节课堂，增强学生质疑的意志力和给予学生质疑的精神支柱，因为我们深深地懂得怀疑精神其实不是所谓的个性张扬，而是怀疑精神与科学进步息息相关，怀疑精神与民族未来息息相关。

2  在物理教学中培养学生质疑能力的思维方法

在物理课堂教学中，教师不但要有培养学生质疑能力的系统想法策略，在思想上有主心骨、系统的构架，而平常教学更应该具体到培养质疑能力的思维方法各个细节上，正犹如成功的关键在于细节，也犹如战争一样在思想战略上藐视敌人而在细节战术上重视敌人。我们在培养学生的质疑能力时，更应平时有意识地教给学生质疑的思维方法，才能更好培养和挖掘学生的质疑能力。以下从教育教学的理论角度和物理学史上优秀的质疑典例，多角度、多层次逐步挖掘获得培养质疑能的思维方法，以作教师培养学生质疑能力的启发和借鉴。

2.1  从因果关系产生质疑

物理学习中追因求果是一个很普遍的提出疑问的方法。高中物理知识的学习不仅要知其然更要知其所以然，教师平常就引导鼓励学生多问个“为什么”，不仅要对物理知识记忆和理解，更要有强烈的好奇心和求知欲，对各类物理现象、物理问题追因求果，久而久之，学生的物理质疑能力会大幅上升。

在物理学历史上很多这种通过不懈地寻根问底引发了重大的物理发明或发现，比如1895年德国物理学家伦琴在无意中观察到阴极附近的荧光屏上出现了几条荧光，伦琴向来治学严谨喜欢多问“为什么”，他经过深入研究后，查出这原来是阴极射线打到物体上产生一种新的射线，并将它起名为x射线。后来为了纪念伦琴人们把这种射线叫伦琴射线，而这之前美国物理学家古德斯比、英国克鲁克斯也曾发现类似现象却没寻根问底，导致一项重大发现失之交臂。从因果关系产生质疑，学生应平时多对习以为常物理现象、物理实验刨根问底进行质疑，这其实大大提升了学生的科学探究能力。

2.2  改变条件引出质疑

有时候处理物理问题时候，假若变换了物理条件，那么物理规律、物理概念的本质就马上显而易见，学生会容易就找到物理的本质和解题方法，同时还可以培养学生的多角度解决问题能力和实现知识的迁移。

例如很多时候物理解题时，往往这条路走不通，那么从旁边一条路再看看解题思路也许就通了。物理学的实验也是很多时候使用控制变量法发现了很多物理问题本质和实质，学生平时就多对物理现象规律改变条件多多思考，必定收获颇丰。

2.3  逆向思维提升质疑

逆向思维敢于“反其道而思之”，通过对问题相反方向深入探索，从新的思想、新的方法探索寻求解题问题的途径。平时人们往往习惯于沿问题发展正方向去思考解决问题，其实有时候物理问题倒过来思考从结论往回推，往往解决问题更加简单，甚至产生解决问题的新方法、新思路，这也是逆向思维魅力所在。

例如历史上法拉第，那时候科学界都知道电能生磁，法拉第就逆向思维，那磁究竟能否产生电呢？它经过了十几年坚持不断的实验探究，终于发现了电磁感应现象规律，产生了人类进入电气化时代划时代的贡献。很多物理的解题或者物理的知识，如果加以反思维、逆思维，引导学生逆向提问质疑，也很多时候是柳暗花明又一村。其实假如平常多加以逆反思维训练，也许不久将来发现物理新规律、新原理的科学家就会在我们学生中产生。

2.4  类比、联想质疑

在物理教学过程中很多时候会遇到很多“似曾相识”的感觉，其实在自然界很多不同領域、不同分支都有些某种“自相似”的成份，如果平时就对物理概念、现象、过程、规律等进行对比联系找出类似和异同，有时候会很快就理解了很多抽象的物理内容，清楚认识了很多物理现象，甚至发现很多重大的物理发现、发明。

每年高考里面也有很多题目用类比思维解题将会更加直截了当，解题直接明了，比如物理里面的类平抛、等效重力法、库仑类比参考开文迪许的扭秤实验等。很多物理思维、物理发现、物理解题使用类比思维往往奇效频频。还比如物理学上德布罗意波的发现和提出，类比思维的质疑是在德布罗意的发现物质波中扮演着重大的角色。

2.5  联系实际进行质疑

从生活走向物理，从物理走向社会，运用物理理论联系生活实际解决问题，不但大大提高学生学习物理的兴趣，也可以让学生体会到科学的真实性、感受到科学与生活信息相关并从中质疑，往往还会获得重大发现，学习获得事半功倍的效果。

比如历史上汤姆孙对原子模型提出“枣糕”模型，后来卢瑟福质疑用实际的粒子散射实验进行验证，发现实验结果与“枣糕”模型严重相互矛盾，从而建立起了卢瑟福原子核式结构正确学说。我们培养学生平常都理论联系实际，则物理学就不会那么枯燥难懂，而且学生的学习兴趣会大大提升。

2.6  实验观察发展质疑能力

实验是物理的基础，也是人们认识世界发现规律和发展科学的重要手段、重要途径。教师应引导学生平常对实验现象进行观察，并有所质疑，进一步发展和培养质疑能力。

比如上述方法中的卢瑟福实验，还比如历史上出名的赫兹验证麦克斯韦电磁波理论和电磁波存在的赫兹实验，都是通过实验方法在边质疑、边验证中推翻或者验证了物理的重大规律、原理，大大促进了物理学的发展，为今天的人类无线通讯、现代的无线网络、现代的文明打下了坚实的基础，为人类文明的发展作出了巨大的贡献。

2.7  结论推广中拓展质疑能力

实验室研究从特殊中的得出结论再从结论推广到实际一般例子，人类认识世界就是这样从一般到特殊再从特殊到一般的过程，人类文明就是这样螺旋式进步的。学习也是这样的，我们要思考获得是这个结论是否具有一般性，是否具有普遍性，可以推广应用到一般情况下也成立，在这样质疑和学习研究中促进对物理规律的理解和对世界本质的进一步认清。

在结论推广中拓展质疑能力最著名的例子是历史上黑体辐射问题，按经典物理学维恩定律和瑞利-金斯定律推广出的数据在低频区域和高频区域与实验数据有很大出入，而且假如辐射频率趋向无穷大时能量也将变得无穷大，这个从经典理论推广出的质疑被称作为“紫外灾变”，1900年马克斯·普朗克将维恩定律加以改良，提出了量子理论来解释黑体辐射，从而引起近代物理上里程碑式的量子革命大发展。

2.8  学科渗透中引申质疑能力

学科渗透是把本学科知识点与其他学科的知识相关联，让学生对各个学科知识融会贯通，增强学生的学科综合应用能力，拓展学生的知识体系，如果学生能对各个科目的知识加以综合理解、融会贯通，多问个为什么、怎么样，则对物理世界知识必然产生更深层次的掌握。

学科渗透中引申质疑能力其实例是常见的，比如物理历史上的能量守恒定律就是各个物理、化学、生物学家各自得出并总结出来的，先是一个学科后是探究别的学科是否也是普遍适从而引起了科学世界的伟大的能量守恒定律的普遍发现。

2.9  进行创造性练习提升质疑能力

平常学生应适度进行创新创造性练习训练，不要一味只是进行巩固性练习，要重视一题多解，一题多变或一题多发散、多拓展等深层次的训练，对平时看似质朴如常的练习多做质疑提问，在此过程中培养发展学生创造性思维和触发学生质疑能力的深层次发展，提高质疑品质，让学生在持久学习和训练中，逐步提高质疑能力，发展学生的学科核心素养和奠定学生优良的科学研究的基础素质。

总之，在现今物理课堂改革下，学生质疑能力的挖掘已成为当今的一个重要的物理课题。新时代要求学生具备质疑精神，尊重权威但不盲信权威，敢于创新，敢为天下先应成为新时代学生深入骨髓的思想观念。质疑精神与民族的未来息息相关。以上文章所述是对培养学生的质疑能力阐述了些思想策略和思维方法，作为新时代的教师，平时就应该把培养和提升学生质疑能力这种理念实践于每一节课堂，为新时代国家创新人才教育和提升国家创造力教育作出应有的贡献。