一个美国科学教育代表团到上海市访问 , 希望听一堂中学的科学教育的公开课。一位重点中学的优秀特级教师开了一堂高一年级的物理课。在教学活动中,教学目的明确,教学内容清晰,教学方法灵活,有理论、有实验;教师问问题,学生答问题,师生互动,气氛热烈;教师语言准确简练,教学时间安排精当……可是下课后,五位美国客人却反问:这堂课上老师问什么问题,学生都能回答,既然老师的问题,学生都能回答,这堂课还上它干什么?

实际上,这种现象在我们课堂教学活动中相当普遍。教师的所有问题都有标准答案,提问仅仅是一个手段。有的教师也往往停留在通过提问来检查学生的学习情况,学生只需按教师的思路走,听课、答问、做题,渐渐地学生们学会了消极听课,等到教师自问自答,学生的问题意识早就淡化了。有的学生即使喜欢提问题,也仅是“老师,这道题怎么做?”,而很少问“老师,这道题为什么这样做?还有没有更简便的解法?”被动学习导致了学生创造力的缺乏,这显然背离了现代学习的要求。

那么,如何有效地改变学生不会提问题的现状,培养学生的问题意识,进而提高学生的创新思维能力呢?本文拟就“问题探索教学法”在中学物理教学中的运用来探讨这一问题。

一、问题探索教学法的特点

所谓问题探索教学法,是指以问题为中心来展开教学活动的教学方法。主要有以下三个的特点:。

1 .问题是教学的开端。

在我们已往的教学中,经常提到要培养学生“分析问题和解决问题的能力”,而忽视了“提出问题的能力”。但对于培养有创造性的、能独立思考的人来说,后一点才是最重要的。科学家的创造力,首先就表现在他能提出有价值的科学问题的能力上。创造性教学的首要任务并不在于直接给学生传授现成的知识,而在于引导学生发现各种各样的问题,激发学生的求知欲和探究欲,这对教学的开展具有指向性。

我在讲授《摩擦力》一节时,先请学生设想:如果不存在摩擦,世界将会怎样?问题一出,顿时议论纷纷:人将不能行走、行驶的汽车停不下来、无法握住任何东西……

2 .问题是教学的主线。

问题不仅是激发学生求知欲的前提,而且是学生吸收知识、锻炼创造性思维能力的前提。知识只有围绕问题而展现出来,才能很好地为学生所理解和接受,进而才能真正成为其内在知识的有机组成部分。

在充分讨论的基础上,用 PowerPoint 展示以下问题:公共汽车刹车后为何要滑行一段距离后才能停下?人行走时靠什么力提供前进的动力?摩擦力的产生条件是什么?摩擦力的方向是否总是与物体的运动方向相反?摩擦力是否总是阻碍物体的运动?滑动摩擦力与静摩擦力有何区别?

使教学活动自始至终围绕着问题的探索和解决展开,达到引导学生由浅入深探究问题,逐步内化知识的目的。

3 .问题是教学的归宿。

教学的最终目的不是应用所授知识消灭问题,而是在初步解决问题的基础上,发现新的问题,把学生引上创造性思维之路。《摩擦力》新课结束后,有学生提出问题:既然再“光滑”的接触面之间都存在摩擦,即摩擦是普遍存在的,那么摩擦现象的本质是什么?对此,结合研究性学习活动的开展,我以研究性学习小组的方式,让学生作为研究课题,通过设计实验、网上查询等自主研究,结果大多数小组都能圆满完成,并撰写出较高质量的《研究报告》。

二、运用“问题探索教学法”培养创新思维能力的方法

1 .创设情景,引导发现

物理教学中的情景创设,主要从物理现象的观察、物理实验的设计、实验数据分析、物理概念和规律的理解等方面提出高质量的问题。在创设情景中,同时应用多媒体手段,可使抽象问题具体化、深奥理论形象化、枯燥知识趣味化,从而激发学生发现问题的热情和探索问题的欲望。

例如,对于合力的概念,教学前学生对合力的认识停留在“劲往一处使,合力总比分力大”的日常生活经验水平上。为了培养学生的问题意识,在教学过程中,我通过具体的问题情境设计,来营造引起学生观念冲突的氛围。让学生自己动手做了一个比较简单的合力比分力小的实验:在讲台上放半桶水,先请一位女生来提,很容易就提起来;再请两位大个子男生上台合力来提,也很容易就提起来,仿佛杀鸡焉用牛刀。当我要求他们逐渐增大两臂夹角时,明显感到越来越费力,当两臂放平,却无论如何也提不起来了。学生露出迷惑不解的表情,不自觉就会冒出这样一些问题:“合力怎么反而小呢?”,“什么是合力呢?”,“合力与分力间又有怎样的关系呢?”……通过创设问题情境,产生观念冲突,诱发学生好奇心。

2 .改进教法,探究学习

在教学过程中要避免单向思维方式和传统的以“教”为中心的教学方法。要求教师在教学活动前应精心设计、选材,所涉及的问题应具有科学性原则、挑战性原则和多向性原则,即可从纵向横向、逆向顺向发散。而对问题的演变、发散、聚合,应让学生自己去思考、讨论、交流、猜想,允许在探索中出错,不求全责备,构建以学生为中心,以学生自主活动为基础的新型“探究式”学习方式,培养学生的发散思维能力和创新能力。

3 .认真构思,精心选题

运用“问题探索教学法”进行创新思维能力培养的教学过程中,问题的选择和设置至关重要,它直接影响到思维能力培养的效果和质量。我认为,“问题”的设置应具有以下特征:

( 1 )典型性:抓住理解和应用知识的关键设置问题。如处理问题和解决问题的典型思路和方法,各知识点的内在联系及易错易混的问题,要涉及到问题的实质,使学生理解和思考问题,得到举一反三、触类旁通的训练。如讲授《机械振动与机械波》时问:是否有机械振动一定能形成机械波?宇航员在太空中能“直接对话”吗?为什么机械波的传播必须借助介质,而电磁波则能在真空中传播呢?

( 2 )深刻性:所设置的问题必须有较高的认识水平,能激发认识冲突,指向知识及问题的本质。

( 3 )启发性:问题设置要引人入胜,不断激发学习兴趣和探索的热情,启迪其思维。如在讲授《冲量》时,先设置一个演示实验。在一块较厚的泡沫垫上,四角放四个生鸡蛋,再覆上一本硬皮书,其上叠放两块砖,砖上放一弧性瓦片。问:如果一锤子砸下去,是蛋碎瓦全?还是瓦碎蛋全?学生思维的悬念一下调动起来。

( 4 )针对性:问题设置要紧扣主题,让其“跳一跳,够得着”,使问题的设置具有实效。

( 5 )开放性:问题的开放可通过“一题多解”达到殊途同归的效果,让学生通过教师的引导,从不同角度,不同方法探索问题,以培养学生的发散思维和求异思维。如对复杂运动问题可采取分段法、整体法、图象法等。

( 6 )程序性:问题的设置要与思维的发展相一致,使问题不断地递进,有层次地逐步展开。如对力的认识:力是物体之间的相互作用 ---- 力是改变物体运动状态的原因 ---- 力是使物体产生加速度的原因,不断揭示力的本质。

4 、尊重个性,引导自主

教师创造性的高低对学生创造力的培养是至关重要的。教师在教学过程中要有质疑、探究、求异、富于想象的习惯。鼓励学生提出问题,发表不同的意见,容忍学生的错误,鼓励学生的好奇心和标新立异,正确对待成绩较差的学生。这就要求教师改变以单纯传授知识为目的的传统教学观。

教师在教学中要尊重个性、鼓励学生独立思考,发扬民主的教学作风。在教学设计中,一方面要求教学内容、教学活动安排、教学方法及其组合、教学手段的运用等富有新意,另一方面又要求激发学生的兴趣,进行探索式学习。

三、如何培养学生的问题意识

问题意识是指学生在认知活动中意识到一些难以解决的、疑惑的问题时产生的一种怀疑、困惑、焦虑、探究的心理状态。

这种心理状态使学生积极思维,不断提出问题并解决问题。奥苏伯尔认为,当学生的原有认知结构与现实或当观察到的物理现象、物理事实、物理过程出现矛盾时,学生就会表现出惊奇,从而产生好奇心理,于是学生就有了关于要了解或理解相关事物本质的需要,从而产生认知内驱力。

1 、培养学生从教材出发 , 先自学教材后提出问题

关于物体自由下落时的快慢问题,古希腊时代,以亚里士多德为首的学者认为 : “物体越重,下落越快”。

在自学《自由落体运动》教材后,我启发学生:你认为这种说法正确吗?可设计怎样的实验来证明你的观点?

有学生提出可用一本书和一张纸来做实验。我请他上台演示:让它们从同一高度同时自由下落,结果书先落地;再把纸对折,还是书先落地;最后把纸揉成纸团,意想不到的现象出现了,纸团竟先落地。

带着疑问,我让学生再自学比萨斜塔实验的物理史实,了解伟大的物理学家伽利略是如何用“归谬法”推翻了亚里士多德的论断的。在《两种新科学的对话》一书中伽利略这样推论 : “根据亚里士多德的论断,一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为 8 ,小石头的下落速度为 4 ,当我们把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果整个系统的下落速度应该小于 8 。但是两块石头拴在一起,加起来比大石头还要重,因此重物体比轻物体的下落速度要小。”得出了与亚里士多德截然不同的结论。

课堂气氛开始活跃起来,不少同学提出:这是不是意味着轻的物体下落更快呢?是不是还要考虑空气阻力?如果在真空中,重物体和轻物体会同时落地吗?

随后,我请两位学生来做牛顿管实验,通过亲手操作,分析实验现象,让学生自己归纳得出“不同质量的物体在真空中下落的快慢相同,在空气中下落的快慢不同是因为有空气阻力”的科学结论。较好地培养了学生结合教材提出问题、设计实验探究问题、在解决问题的过程中进一步提出新的、更深入的问题的能力。

2 、创设良好的提问题氛围

学生是课堂教学的主体,而教师则是学生学习的高级合作伙伴。教师在课堂上应给学生创设一个良好的、和谐的提出和探讨问题的氛围,鼓励学生对所学的知识大胆质疑。

在一次《左、右手定则的运用》教研课上,当老师要求学生举手判断感应电流的方向以及通电导体的受力方向时,突然一女生站起来说:“老师,我不知道哪是右手哪是左手?”全班学生大笑,但老师在

一刹那的惊讶后制止了学生们的笑声,冷静地回答了“左右手问题”后又说:“同学们,这其实并不可笑,我们每个人都会发生这种情况,心理学上叫暂时性遗忘。大科学家爱因斯坦有一次竟然忘记了自己的姓名。老师很佩服刚才这位同学,哪是右手、哪是左手这样的问题都敢提。敢于质疑是一种很好的学习习惯,也是非常好的学习品质,相信这位同学一定能学好物理!”在这个案例中,除了为这位教师的教育机智喝彩之外,更为重要的是,教师创设了良好的提问题氛围,有了这种氛围,学生还有什么问题不敢提呢?

3 、防止出现“虚假问题”

对学生的好问、多问、深问、怪问,教师应持肯定的态度;对不善于提出问题的学生,一旦提出问题,应鼓励他的勇气;对好问而又抓不住要点的学生,则要耐心引导;对提出好问题的学生,应鼓励其大胆创新。我国着名教育家陶行知先生说过:“发明千千万,起点是一问。”

但有的学生明明理解了的,却故意把它当作疑问提出来。那么,教师如何防止出现“虚假问题”呢?我倡导学生对问题作深入思考后,尽量提出有价值的问题。指出 10 个虚假问题的提出,表面上看热热闹闹,但它的价值或许抵不上一个真实的问题。

同时,在教学过程中教师应及时根据学生的学习状态、思维显露过程来激励学生的问题意识。反复强调问题意识在思维活动中的重要地位,让学生明白,只有当感到自己需要问“为什么”、“是什么”、“怎么样”的时候,思维才算真正启动,提出的问题才是有价值的问题。

问题探索教学法,这种教学方法虽然早已有之,但是在素质教育中,它被赋予了许多新的含义。具体到物理教学,我认为,为了培养学生提出科学问题的能力,仅仅象通常所做的那样,从内容的衔接上提出问题是远远不够的。

教师应该从真实的物理学史出发,展示物理学认识发展的历史进程、探索过程中物理学问题背景的演化、大量的物理学家的精彩事例,阐明重大物理学问题产生的历史条件及其所导致的深远后果,把学生引向设疑 -- 质疑 -- 实验 -- 探究的主动学习中去,体验到发现问题、提出问题、解决问题、迈向成功的快乐。使他们的思想始终沉浸在好奇之中,进而激发学生学习物理的兴趣,增强学习物理的信心,培养独立思考、自行发现问题并提出问题,寻求答案的精神。提高善于提出科学问题的灵性和聪慧,掌握研究、解决问题的方法,特别是以形成自己对问题的独立见解,这才是物理教学的精髓。

素质教育提出了新的人才观,要求学校必须培养敢于质疑、善于探究、勇于创新的探究型人才。要求教师在教学过程中根据教学内容及要求,创设问题情景,以问题的发现、探索和问题的解决来激发学生的求知欲,培养其创新素养和实践能力。我坚信,在推行新一轮课程标准教学改革的进程中,问题探索式教学必将发挥越来越重要的作用。

让学生带着问题走进教室,带着更多的问题走出教室。正如英国哲学家波普尔所言,科学的第一特征,就是“科学只能从问题开始,科学知识的增长永远始于问题,终于问题 ---- 越来越深化的问题,越来越能启发新问题的问题。”韦波

一个美国科学教育代表团到上海市访问 , 希望听一堂中学的科学教育的公开课。一位重点中学的优秀特级教师开了一堂高一年级的物理课。在教学活动中,教学目的明确,教学内容清晰,教学方法灵活,有理论、有实验;教师问问题,学生答问题,师生互动,气氛热烈;教师语言准确简练,教学时间安排精当……可是下课后,五位美国客人却反问:这堂课上老师问什么问题,学生都能回答,既然老师的问题,学生都能回答,这堂课还上它干什么?

实际上,这种现象在我们课堂教学活动中相当普遍。教师的所有问题都有标准答案,提问仅仅是一个手段。有的教师也往往停留在通过提问来检查学生的学习情况,学生只需按教师的思路走,听课、答问、做题,渐渐地学生们学会了消极听课,等到教师自问自答,学生的问题意识早就淡化了。有的学生即使喜欢提问题,也仅是“老师,这道题怎么做?”,而很少问“老师,这道题为什么这样做?还有没有更简便的解法?”被动学习导致了学生创造力的缺乏,这显然背离了现代学习的要求。

那么,如何有效地改变学生不会提问题的现状,培养学生的问题意识,进而提高学生的创新思维能力呢?本文拟就“问题探索教学法”在中学物理教学中的运用来探讨这一问题。

一、问题探索教学法的特点

所谓问题探索教学法,是指以问题为中心来展开教学活动的教学方法。主要有以下三个的特点:。

1 .问题是教学的开端。

在我们已往的教学中,经常提到要培养学生“分析问题和解决问题的能力”,而忽视了“提出问题的能力”。但对于培养有创造性的、能独立思考的人来说,后一点才是最重要的。科学家的创造力,首先就表现在他能提出有价值的科学问题的能力上。创造性教学的首要任务并不在于直接给学生传授现成的知识,而在于引导学生发现各种各样的问题,激发学生的求知欲和探究欲,这对教学的开展具有指向性。

我在讲授《摩擦力》一节时,先请学生设想:如果不存在摩擦,世界将会怎样?问题一出,顿时议论纷纷:人将不能行走、行驶的汽车停不下来、无法握住任何东西……

2 .问题是教学的主线。

问题不仅是激发学生求知欲的前提,而且是学生吸收知识、锻炼创造性思维能力的前提。知识只有围绕问题而展现出来,才能很好地为学生所理解和接受,进而才能真正成为其内在知识的有机组成部分。

在充分讨论的基础上,用 PowerPoint 展示以下问题:公共汽车刹车后为何要滑行一段距离后才能停下?人行走时靠什么力提供前进的动力?摩擦力的产生条件是什么?摩擦力的方向是否总是与物体的运动方向相反?摩擦力是否总是阻碍物体的运动?滑动摩擦力与静摩擦力有何区别?

使教学活动自始至终围绕着问题的探索和解决展开,达到引导学生由浅入深探究问题,逐步内化知识的目的。

3 .问题是教学的归宿。

教学的最终目的不是应用所授知识消灭问题,而是在初步解决问题的基础上,发现新的问题,把学生引上创造性思维之路。《摩擦力》新课结束后,有学生提出问题:既然再“光滑”的接触面之间都存在摩擦,即摩擦是普遍存在的,那么摩擦现象的本质是什么?对此,结合研究性学习活动的开展,我以研究性学习小组的方式,让学生作为研究课题,通过设计实验、网上查询等自主研究,结果大多数小组都能圆满完成,并撰写出较高质量的《研究报告》。

二、运用“问题探索教学法”培养创新思维能力的方法

1 .创设情景,引导发现

物理教学中的情景创设,主要从物理现象的观察、物理实验的设计、实验数据分析、物理概念和规律的理解等方面提出高质量的问题。在创设情景中,同时应用多媒体手段,可使抽象问题具体化、深奥理论形象化、枯燥知识趣味化,从而激发学生发现问题的热情和探索问题的欲望。

例如,对于合力的概念,教学前学生对合力的认识停留在“劲往一处使,合力总比分力大”的日常生活经验水平上。为了培养学生的问题意识,在教学过程中,我通过具体的问题情境设计,来营造引起学生观念冲突的氛围。让学生自己动手做了一个比较简单的合力比分力小的实验:在讲台上放半桶水,先请一位女生来提,很容易就提起来;再请两位大个子男生上台合力来提,也很容易就提起来,仿佛杀鸡焉用牛刀。当我要求他们逐渐增大两臂夹角时,明显感到越来越费力,当两臂放平,却无论如何也提不起来了。学生露出迷惑不解的表情,不自觉就会冒出这样一些问题:“合力怎么反而小呢?”,“什么是合力呢?”,“合力与分力间又有怎样的关系呢?”……通过创设问题情境,产生观念冲突,诱发学生好奇心。

2 .改进教法,探究学习

在教学过程中要避免单向思维方式和传统的以“教”为中心的教学方法。要求教师在教学活动前应精心设计、选材,所涉及的问题应具有科学性原则、挑战性原则和多向性原则,即可从纵向横向、逆向顺向发散。而对问题的演变、发散、聚合,应让学生自己去思考、讨论、交流、猜想,允许在探索中出错,不求全责备,构建以学生为中心,以学生自主活动为基础的新型“探究式”学习方式,培养学生的发散思维能力和创新能力。

3 .认真构思,精心选题

运用“问题探索教学法”进行创新思维能力培养的教学过程中,问题的选择和设置至关重要,它直接影响到思维能力培养的效果和质量。我认为,“问题”的设置应具有以下特征:

( 1 )典型性:抓住理解和应用知识的关键设置问题。如处理问题和解决问题的典型思路和方法,各知识点的内在联系及易错易混的问题,要涉及到问题的实质,使学生理解和思考问题,得到举一反三、触类旁通的训练。如讲授《机械振动与机械波》时问:是否有机械振动一定能形成机械波?宇航员在太空中能“直接对话”吗?为什么机械波的传播必须借助介质,而电磁波则能在真空中传播呢?

( 2 )深刻性:所设置的问题必须有较高的认识水平,能激发认识冲突,指向知识及问题的本质。

( 3 )启发性:问题设置要引人入胜,不断激发学习兴趣和探索的热情,启迪其思维。如在讲授《冲量》时,先设置一个演示实验。在一块较厚的泡沫垫上,四角放四个生鸡蛋,再覆上一本硬皮书,其上叠放两块砖,砖上放一弧性瓦片。问:如果一锤子砸下去,是蛋碎瓦全?还是瓦碎蛋全?学生思维的悬念一下调动起来。

( 4 )针对性:问题设置要紧扣主题,让其“跳一跳,够得着”,使问题的设置具有实效。

( 5 )开放性:问题的开放可通过“一题多解”达到殊途同归的效果,让学生通过教师的引导,从不同角度,不同方法探索问题,以培养学生的发散思维和求异思维。如对复杂运动问题可采取分段法、整体法、图象法等。

( 6 )程序性:问题的设置要与思维的发展相一致,使问题不断地递进,有层次地逐步展开。如对力的认识:力是物体之间的相互作用 ---- 力是改变物体运动状态的原因 ---- 力是使物体产生加速度的原因,不断揭示力的本质。

4 、尊重个性,引导自主

教师创造性的高低对学生创造力的培养是至关重要的。教师在教学过程中要有质疑、探究、求异、富于想象的习惯。鼓励学生提出问题,发表不同的意见,容忍学生的错误,鼓励学生的好奇心和标新立异,正确对待成绩较差的学生。这就要求教师改变以单纯传授知识为目的的传统教学观。

教师在教学中要尊重个性、鼓励学生独立思考,发扬民主的教学作风。在教学设计中,一方面要求