物理教学中学生问题意识的发掘和培养

物理教学中学生问题意识的发掘和培养

浙江省长兴中学 陈琴

摘要：高中物理教学必须重视对学生的问题意识的发掘和培养，这样更有利于物理概念的领悟，有利于培养学生的创新意识和创新能力，进一 步提高学生的综合素质。培养学生问题意识的主要途径是营造民主环境，注重科学探究，倡导多向怀疑，鼓励大胆提问，创设情境，发掘问题，激发提出物理性问题的功能。
关键词：物理教学 问题意识的培养

问题意识是思维的动力，创新精神的基石。培养学生的问题意识是培养学生探索创新精神的起点，是造就创新人才的关键之一 ，是学生素质的重要组成部分。近年来，物理教学立足于学生认识的主动建构，立足于人的发展，注重学生学习方式的转变，认识到学生的学习，是一 种自主学习，是学生自主进行知识建构，体悟科学方法，而不是复制知识的过程。在学生的自主学习的过程中，教师把重点放在引导学生树立科学的批判精神，敢于质疑，重在培养学生的问题意识，善于发现问题、提出问题的能力，以及反思的意识和习惯上，这点难能可贵。
一 、课题研究的起因
问题意识是指思维的问题性心理。人们在认识活动中经常意识到一 些难以解决的问题，并产生一 种困惑、探究的心理状态。这种状态促使个体积极思维，不断提出问题、分析问题和解决问题。问题意识不仅体现了个体思维的灵活性和深刻性，也反映了思维的独立性和创造性。
物理教育属于科学教育，学生学习物理知识的过程。一 般来说，是经历一 个在教师的引导下学生在与物理世界的相互作用中发现问题、讨论运用规律，解决实际问题的过程中掌握真知、学到方法、得到发展。而当前中学物理教学中“接受式”、“被动式”的学习形态对学生主动的质疑问难缺乏足够的重视。因此，在此基础上，在物理教学中探索一 种以发展学生学习主体性为目的的“问题意识”，进而使他们通过自身积极的学习、思考、实践，在解决面临的问题中，学会学习，发展能力，并通过创设各种问题情境，引导、激发学生创造性的解决问题，从而达到学习过程的最优化。
二、培养学生问题意识的意义
1、培养学生的问题意识，有利于物理概念的领悟。物理概念是科学抽象的成果，在让学生掌握物理概念时，必定要让学生积极参与思维加工活动。这个过程，是表面联系和内在联系，感性认识和理性认识，生活经验和科学概念的相互渗透和融合。学生不可避免地会产生疑问、提出问题，学生能提出问题，往往能反映学生在掌握概念时存在的思维误区。比如：高中物理第十四章第六节《闭合电路欧姆定律》，教材一 开始就呈现“电动势”的概念，说法是：电动势等于电源的开路电压，这一 表述虽然非常通俗，但学生学到此会产生很多问题，“如为什么要说开路？”“电路开路和不开路电源电压不是一 样吗？”这里就要充分重视学生的问题，能提出如上的问题，说明学生所学的新的概念与学生在初中时就已形成了一 个根深蒂固的观念——电源两端的电压总是不变的发生了思维碰撞，如果学生没有一 种问题意识，干脆就理解为“电动势等于电源电压”或“电动势就是电源电压。”这对于电动势概念的理解和掌握是非常不利的。
2、培养学生的问题意识，有利于培养学生的创新意识和创新能力。高中物理教学大纲中规定物理教学的目的之一 是培养学生的创新意识和能力。其主要精神是培养学生的创新思维，主要包括两方面内容，其一 是重新安排、重新组合已有的物理知识，创造出新的知识和形象；其二是突破已有的物理知识，提出崭新的见解、设想、思路和观点。在物理教学中，要培养学生的创新思维和创新意识，不能操之过急，应首先使学生养成善于发现问题、提出问题、发表自己看法的习惯，学生在疑问驱动下通过解决自己提出的有意义的问题，从而有所创新和创造。不会提问就不会创造，因为任何创造都是从问题开始的。开发学生的创造潜能，提高学生的创造能力必须加强学生的问题意识的培养。能够提出问题，具有问题意识也是进行科学探究的基本要素之一 。陶行知先生在一 首诗中曾写道：“发明千千万，起点是一 问”，用十分生动简练的语言概括了问题意识的作用和意义。
3.、培养问题意识，有利于提高学生的综合素质。具有问题意识的学生常常会问自己“是什么”“为什么”“怎么办”，为解决这些问题，他们会启动思维，搜寻头脑中的原有知识，对其重新分析、理解，从而对知识的掌握更为深刻。此外，解决问题的欲望还会促使他们去查阅资料，请教别人，这就使他们的知识得以扩充。在积极的思维、探索过程中，零星的知识变得系统有序，原有的知识结构更为完善、合理，这就提高了建构知识的能力，为今后的知识撷取创造了有利条件。
三、学生问题意识的培养途径
在平时的物理教学中，要培养学生的问题意识及问题提出的能力，在于教师要做有心人；善于启发、点拨学生；善于尊重、信任学生；我认为要注重做好以下几方面：
1．营造民主环境。在现在的教育形势下，学生主动提问的现象还不是很普遍，被动学习的局面依然不同程度的存在着，学生总是习惯于围绕着教师事先准备好的一 连串提问来学习。因此，我们应该从主观拟定问题转变为围绕着学生学习中产生的问题而展开，把提问题和解决问题的权利交给学生，让全体学生去发现、去研究。通过教师启发、引导学生展开热烈的讨论，展现自己的问题。例如：在上习题课“正负电子对撞机能将一 对正、负电子发生对撞而湮灭,同时释放出一 对光子,若正负电子的质量均为m,碰前的动能均为E,则碰后转化成的光子在真空中的波长有多大?(已知真空中光速为c,普朗克常数为h)”。在解决此问题时我并没有直接讲如何解这个问题,而是让学生思考后讨论自己在解决此问题时所存在的迷惑，展示各自在解答时所存在的问题，同时得出几种不同的解题思路,课堂气氛显得非常热烈,最后由学生列出这样四种表达式:A、hμ=2E; B、hμ=2mc2；C、hμ=2mc2+2E；D、hμ=2mc2-2E。学生各抒己见,坚持自己的观点,最后我通过点拨,逐一 剖析他们所存在的问题后,再让学生确信正确的表达式为2hμ=2mc2+2E，这样通过师生互动,从问题出发,充分启发引导学生展开激烈的讨论,在不同观点的碰撞中,让每一 位学生都有展示自己的机会,教师再以认真的疏导和辨析，使学生针对自己提出的问题再解决自己的问题，能够心悦诚服。民主的课堂环境能保持学生继续主动参与教学过程的信心和热情，形成良好的问题意识。
2、注重科学探究。没有探究，就没有科学，。在物理课堂上应给学生提供必要的科学探究的机会，结合课外的延伸，让学生通过自己的思维获得知识。如我们在《恒定电流》一 章教学时，学生在利用“半偏法测定电流表内阻”实验时，有学生就提出能否不用“半偏法”而采用其它偏法如1/4或3/4偏法？此时我们就不能只为了赶教学进度而将学生的疑问扼杀掉。学生提出问题既说明了学生在积极主动地获取知识，同时又存在着疑点，这时教师可以指导学生通过实验探究、亲自动手操作、查阅文献资料等，获取自己问题的答案；通过探索，学生发现采用不同的偏法测电流表内阻会造成结果有不同程度的误差影响；通过科学探究，不仅使学生更深刻地掌握了此实验的原理，也使学生理解了此实验的满足条件和实验误差分析的方法。因此在物理教学中，我们要善于启发和诱导让学生拟出适合自己研究的问题并进行探究，重视知识的发生过程，在学生的积极主动探究下，发现与物理学有关的问题，并提出问题，由问题或任务出发，展开学生自己的活动，在学生自主归纳的过程中获取知识，体验探究过程的曲折和乐趣，同时也培养了学生的问题意识，，使各种能力获得了提高。
3．倡导多向怀疑，鼓励大胆提问。教材上的阅读材料、注释、插图、思考和讨论，学科间交叉的知识等都可能存在或隐含着“问题”、理论、概念、原理等等，往往因为其高度的概括、抽象，有些学生会感到难以理解而存在很多问题。如在进行第十三章第八节《电容器的电容》一 节教学时，课本对静电计的注释为：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差。把它的金属球跟一 个导体连接，把它的金属外壳跟另一 个导体连接（或者同时接地），从指针的偏转角度就可以测出两个导体间的电势差。由于学生在学此新课之前对静电计的结构不熟悉，导致学生对静电计的原理不理解，在理解静电计的指针偏转角度就可以测出两个导体间的电势差时产生了问题，此时教师应鼓励学生产生怀疑，大胆提问。如静电计为什么可以测量电压？静电计用来测量电容器电势差时为什么不改变极板的电量？静电计指针张角越大，为什么电容器两极板间的电势差越大？也只有当学生把心中的疑问提出来，教师才能有的放矢地解决学生的困惑，从而使学生能真正领会实质，在以后解决此一 类问题时有自己的方法和策略。因此，物理教学中应该使学生敢说、敢做、敢疑、敢议，让学生内在潜能充分展现。
4、创设情境，发掘问题。物理实验是根据教学要求而创设的一 个用于探索物理问题的最适当的物理环境，学生通过观察实验现象，会形成很多“为什么是这样，而不是那样？”的疑问，从而引发他们去解开迷团的强烈愿望。如在高一 物理《动量》一 章，在讲授动量定理一 节时，创设了这样的情境：让一 学生将一 个生鸡蛋举到某一 高度，全体学生顿时会产生一 疑问：假若鸡蛋落下会不会破呢？鸡蛋落下碰到桌子而破碎；迅速擦净桌面让学生重做实验，此时在桌面上放一 块大海绵，这次鸡蛋又会不会破呢？这是学生瞬间在头脑中闪现的问题，鸡蛋落下碰到海绵后反弹起来而被学生捉住。在新课前利用了这样一 个演示，激活了学生的好奇心，让学生带着鸡蛋在海绵上为什么会不破的疑问去学习动量定理，使学生的思维活动处于积极状态。
又如在进行“自感”教学时，演示通电自感和断电自感现象，在教师合理的引导下，学生通过观察演示，就会对这个问题产生强烈的兴趣，并且很自然地产生疑问：（1）在通电的瞬间，为什么并联的两个灯泡一 个先亮，另一 个后亮？这两个支路有什么不同之处？（2）在断电的瞬间，为什么与线圈并联着的灯泡突然一 亮（比原来还亮）？可见，由演示创设了启发学生发掘问题、思考问题、探索事物本质属性的物理环境极大地激发了学生的兴趣和求知欲望，提高了学生学习的主动性。
此外，通过列举日常生活、生产和自然中的学生熟悉的物理事实、现象以及过程的实例或问题，也是唤起学生的表象和激发学生产生问题的很好的物理环境，能充分培养学生的问题意识。
5、挖掘提出物理性问题的功能。全球化社会的发展要求人们具备开放性思维与创新精神，我们在物理课堂上应教会学生学习、打开思路、大胆创新。所谓“提出物理性问题”是指物理教学中，给出某一 情景（可以是图片、图象、一 段文字资料），要求学生根据所展现的情景，提出若干个与物理知识有关的问题，所提问题可以涉及物理学的各个部分，一 般不要求作答。如在学习《万有引力定律》一 章时，学生感觉到天体看不见，摸不着，天体运动的处理公式繁多，初学时觉得很枯燥。针对这情况，我利用电脑展现了一 名宇航员“漂浮”在地球外层空间的活动情况，并让学生根据剪辑的影片片段提出若干个与物理知识有关的问题（所提问题可以涉及力学、电磁学、热学、光学、原子物理学等各个部分，可以不作出回答和解释）。课堂立即热闹了起来，很多同学都想表达自己的想法，有的同学甚至假设了自己就是一 位宇航员，正在遨游太空，头脑里也产生了很多的问题，诸如：
①宇航员是否受地球引力作用？
②宇航员受力是否平衡？
③“漂浮”的宇航员如何行走？
④“漂浮”宇航员相对地球是运动的还是静止的？
⑤“漂浮”的宇航员看到的天空还是蓝色的吗？
⑥宇航员在空中如何与伙伴交流？
⑦宇航服防宇宙射线辐射的原理是什么？等等。
又如在学生学完了《电场》一 章知识后，我留给学生这样一 个问题，情景是：雷雨闪电是常见的自然现象，请针对雷雨闪电这一 自然现象提出三个或更多个与物理相关的问题。课后学生通过查阅相关书籍杂志，借助网络资源等，提出了如
①云团中的电荷是如何产生的？
②闪电的雷雨是同时发生的吗？
③闪电中释放的电能能利用吗？
④闪电的温度有多高？
⑤能否根据闪电和雷鸣的时间差测出闪电距我们多远？等等。并且学生在课后将自己提出的问题进行相互交流、探讨、解决，取到了很好的效果。
在物理教学中我们经常性地通过此类开放性问题的探究，不仅能充分调动学生的探究兴趣，启发了学生积极思维，更有效培养学生观察问题、发现问题和提出问题的能力，从而强化学生的问题意识，更深刻地掌握了所学物理知识。
四、总结
总之，在今后的教学中，要更好的考虑怎样培养学生提出有价值问题的能力，让学生带着问题走进课堂，带着更深刻、甚至更多的问题走出课堂，这样才能更好地培养学生的创新能力；具有强烈问题意识的学生大多有好问、多问、深问的思维品质，在发现问题和提出问题的同时，他们又在积极地思考解决问题的方法，而只有通过解决问题的训练，才能逐渐学会发现、探究的技巧和方法。因此，可以这样说，加强对学生问题意识的培养，必然会使学生掌握有效的学习方法和技能技巧，提高学生的素质。

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》. 人民教育出版社
2 阎金铎 田世昆.《中学物理教学概论》. 高等教育出版社
3 袁振国 《教育新理念》.科学教育出版社