谈物理课堂教学中问题设计的原则

Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．８　（２Ｏ１３）　物　理教　师　ＰＨＹＳＩＣＳ　ＴＥＡＣＨＥＲ　第３４卷第８期　２０１３正　

谈物理课堂教学中问题设计的原则　

徐立海　

（玉环中学，浙江玉环３１７６００）　

问题与教学是不可分离的统一体．教学围绕问题展　

开，问题在教学中得以解决，教学又发现新的问题……周　

而复始，推进教学活动逐步深入．问题是思考与讨论、启发　

与探究等教学活动的导引，教师带着问题教，学生带着问　

题学，问题既能联结教材内容和教学目的，又能沟通师生　

之间的思想．一个好的教学问题，可以激发学生的思维，使　学生达到情绪高涨、智力振奋的状态；但不好的问题，可能　

让学生毫无兴趣，或让学生糊里糊涂，不知所云，达不到应　有的效果．那么，好问题的设计应遵循哪些原则呢？笔者　

认为应遵循以下原则．　

１问题的针对性　

作为教师在课前要做好充分的准备，认真学习物理　

课程标准和物理教学指导意见，紧扣教学目标；深入研读　

教材，对教材有个全面、深入、准确的理解，吃透教学的重　

点和难点，清楚物理知识的来龙去脉和不同知识间的相　

互联系；同时还要研究学情，把握学生的实际情况，认知　

水平等，这样设计出的问题才有针对性，才能达到“牵一　

发而动全身”的作用．如果漫无目标地随意设计，没有针　

对性，这样既达不到目的，又耽误学生时间，对教学毫无　

意义．总之，评价一个问题是否具有针对性，要看它是否　紧扣教学目标，符合物理知识发展的逻辑顺序，还要看它　

是否针对学生知识、思维的实际水平，遵循学生认知发展　

的规律．　例如，为使学生深入理解“加速度”的概念。教师可以　

设计如下一组问题：（１）加速度就是增加的速度吗？（让学　

生区分速度的变化率与变化量）；（２）加速度就是单位时间　

内增加的速度吗？（甄别学生是否认识到物理学中的“就　是”与“等于”的区别）；（３）加速度增加，速度一定增加吗？　

（让学生更准确地理解加速度中“加”的物理含义）；（４）加　

速度为负，速度一定减小吗？（旨在帮助学生理解加速度　

正负的物理意义）．可以看出以上问题很具有针对性，每个　问题都是目的明确，问题与问题之间环环相扣、步步递进，　

非常符合学生的认知实际．　２问题的情境性　

问题情境就是将问题蕴含于特定的场合（环境）之中，　

当学生面临这种特定场境时，根据已有的知识或经验不能　

加以解释，导致认知失衡，从而产生困惑，且又急于消除这　

种困惑的一种心理状态．问题从哪里来？问题往往产生于　

具体的情景之中，产生于陌生的现象之中，产生于奇异的　现象与引起矛盾的说法之中，产生于对事物或现象的深刻　

思考之中等．情景之于知识，犹如汤之于盐．盐溶入汤中，　

才能被吸收；知识需要溶人情景之中，才能显示出意义和　

价值．教学实践表明，与学生的生活经历关联越紧密的问　

２６一　题，从新活的物理实验和科学活动中发现的问题，学生就　

会感到越亲切、越兴奋，容易缩小学生思维与问题之间的　距离，会使学生真切体会到知识的应用价值，激发他们想　

学和乐学的动机．另外，从能力发展的角度看，问题的情境　

性对于培育学生形象性和创造性的思维能力起着不可替　

代的作用．　例如，若要向学生讲授知识：绝热膨胀，气体的内能减　小，我们可以很简单地设计这样一个问题：绝热膨胀，气体　

的内能怎样变化？然后利用热力学第一定律就可以很快　

地得出结论．我们不仅要问，这样的问题设计总感觉缺少　

什么，过于裸露，没有包装，只有骨头没有汤，没什么味道．　

所以这样的裸问题很难激发学生的学习兴趣，唤醒他们的　

挑战欲，教的只是知识，而不是能力．但是，若把该问题植　

入到实际情境中，效果就大不一样了．　

情境：飞机在万米高空飞行时，舱外气温往往在一　

５Ｏ℃以下．在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部　

分气体（叫做气团）作为研究对象．气团直径可达几千米，　

由于气团很大，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有　

明显影响，可以忽略．　问题：请用气团理论解释一下高空气体温度很低的　

原因．　

答案：地面的气团上升到高空的过程中，由于周围气　压不断降低，致使气团体积不断膨胀，气团对外做功，又因　

气团是绝热的，不与外界发生热交换，所以导致气团内能　

大量减少，气团温度降低．　

拓展：由于绝热膨胀而冷却的气团达到露点的时候水　

蒸气饱和，在露点以下时水蒸气凝结成细微的水滴，气温　

再低的时候形成大量的冰粒，这样就形成了云．　

情境：云的形成用模　

拟实验进行验证．如图１所　示，把少量的水和熄火的　

烟放进试验瓶里，快速拉　

出活塞时，里面的空气变　

成云雾状态，推回原状态　时，里面的空气又变得　

透明．　图１　

问题：请解释一下，你所看到的实验现象．　答案：这是因为空气迅速膨胀时，内能减少，温度降　

低，水蒸气能凝结成水滴，由此瓶子变得模糊；压缩回去　

后，温度上升，水滴会被蒸发，于是瓶子又会变得透明．　以上教学问题，学生沉浸在问题情境中，他们不仅理　

解、掌握了知识结论，而且还锻炼了分析解决实际问题的　

能力，体会到了知识的真实与价值、自然的奇妙与变幻．

　第３４卷第８期　２０１３焦　物　理　教　师　ＰＨＹＳＩＣＳ　ＴＥＡＣＨＥＲ　Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．８　（２０１３）　

３问题的层次性　

学生的认知能力是有限的，教学中的问题设计要遵循　

学生的认知特点，提出的问题要有一定的梯度，即由浅入　

深，有序递进，引导学生思维逐步深入，这就是问题的层次　

性．而“问题链”则是展现问题层次性的好方法．在课堂教　学的各个阶段或环节中，往往需要相关联的问题来实现某　

些教学目标，这种相关联问题的组合，称之为“问题链”．　“问题链”相当于拳击比赛中的“组合拳”，只要设计合理、　

运用恰当，便可以取得较好的教学效果．但必须注意的是，　

“问题链”要遵从知识生成的逻辑与学生认知发展的规律　

要求．　例如，以下“单摆”的教学片断．　

……各小组获得了不同摆长的周期数据，并经历了对　

数据的分析处理过程，在统一的坐标纸上分别绘出了ｚ—　

Ｔ　关系的直线．　

（１）交流并比较各小组的实验图像，你有什么发现？　（各小组图线的斜率都相同）　

（２）该斜率表示什么物理意义？（斜率约等于　

０．２５　ｍ／ｓ　，从单位上看，这表示加速度）　

（３）各小组是否存在一个与加速度有关的相同实验条　

件？（实验地点的重力加速度相同）　

（４）用重力加速度ｇ表示该斜率，斜率等于什么？（斜　

率约等于重力加速度的１／４０，即ｇ／ｋ）　

１　，　／　（５）这就是说，　一争，那么丁等于什么？（Ｔ一　』　＼　啊　＼ｋ　１　

以上问题的设计采用了阶梯型的结构形式，知识的发　

生过程是随着一系列由浅入深、环环相扣、层层深入的问　

题逐步展开的．这样的问题设计，启发性、逻辑性强，符合　

认知规律和学生的认知心理，能诱发学生探索的积极性和　

创造性．　４问题的挑战性　

问题的挑战性是指问题的难度在学生的“最近发展　

区”内，需要学生作出一定的努力，通过思维加工、实践活　

动等过程才能够解决的．问题的挑战性与学生解决问题的　

兴趣与信心密切相关．教学实践表明，问题越简单，学生的　兴趣越低；问题太难，学生的兴趣也会降低．真正适合的挑　

战性问题，应在学生的能力范围内，能引发学生的认知冲　

突，激活学生的探究思维，激起学生挑战自我的好奇心，激　发他们检验自己能力的强烈欲望．可以想象，物理教学如　

果没有对学生思维的挑战，将是一潭死水，会是多么的枯　

燥乏味．　

例如“超失重”的教学，教师　

可以先向学生提出问题：如图２　所示，当两块异名相对磁铁由静　止开始向下运动时，会发生什么　图２　

现象？学生顺利地回答出来，两磁铁相互吸引在一起，这　

与实验现象相符合．接着教师向学生提出一个挑战性问　

题：若磁铁由静止开始向上运动呢？学生的回答都是不能　吸引在一起，可演示实验结果表明最终却也能吸引在一　

起，这就引起了学生的好奇，大惑不解，此时无需教师要　求，学生内在地、自然地会生发出要把这个问题弄个究竟　

的念头．　

５问题的开放性　

传统的教学历来强调问题的确定性，排斥问题的可能　

性．这就导致我们的学生长于求同，而弱于求异，缺乏发散　思维和想象能力．新课改强调问题的开放性，开放性问题　

是相对于封闭性问题而言的，它是指那些条件不完整，结　论不确定，解答思路多元，触发思维活动开放的问题．开放　

的问题具有鲜明的教学功能：可以培养学生思维的发散性　

与灵活性，开拓学生思维的空间，提高学生的参与度，调动　

学生的积极性，活跃课堂气氛等．问题的开放性可以通过　减少已知信息或增加已知信息的方式实现，也可以通过思　

维途径的多样化实现．还可以通过结论的多样性增加问题　

的开放性等．　例如，为了破除学生的狭隘的空间观念，提高他们的　

空间思维能力，特编制以下问题．　

质点受同一平面内的几个共点力作用下处于平衡状　

态，若撤去其中一个向东方向的力，质点将会如何运动？　

学生的回答一定是丰富多彩的：（１）质点将向西做初　

速为零的匀加速直线运动（点状思维）；（２）质点可能向西　

或向东做匀变速直线运动（线性思维）；（３）质点可能在平　

面内做匀变速曲线运动（平面思维）；（４）质点可能沿各个　

方位做匀变速运动（立体思维）．　

这个问题，看似问得很简单，实则问得很水平．它不仅　

可以暴露大部分学生空间思维的局限性，还可以展现少数　

学生优异的思维品质，激打起思维的浪花，一浪又一浪，从　而点燃起热烈的课堂气氛．在这样的课堂中，学生们不仅　

可以收获知识与能力，还有成功与快乐．　６问题的适切性　

问题的适切性是指设计的问题要能面向绝大多数学　

生，符合学生的认知水平．这就要求，教师在设计问题时，　

既要分析教材的逻辑起点，包括教材结构、知识联系和重　

点难点，还要考虑学生的学生的现实起点，包括知识基　础、认知水平和情感态度．设计的问题，难度不易过大，这　

会导致“启而不发”，挫伤学生思考问题的积极性；当然问　

题的难度也不易过小，这会使学生觉得物理知识“索然无　

味”，难以激发学生学习的挑战欲；因此问题的难度最好　是落在学生的“最近发展区”内，学生的思考需要“努力跳　

一跳，才能摘桃子”．倘若一个问题太深，学生一时无法理　

解，教师可以引导学生回顾以前遇到过的相似或相近的　问题，提取原有认知结构中已有的类型知识和求解方法；　

如果一个问题太大，学生一时无法解决，我们可以把大问　

题拆分成一个个小问题，将这些小问题按照一定的梯度，　循序渐进地从学生已有知识出发，逐步推进到问题的　

解决．　例如，在“测定玻璃的折射率”新课教学中，如果直接　

向学生提问：怎样作出光线通过玻璃砖的折射光线？这个　

问题对于学生实在太难，因此需要进行分（下转第３Ｏ页）