业务活动：怎样进行问题设计zhgd(2014.4.15)

1、菏泽一中 朱广德 2014.4.15从一道题目说起从一道题目说起 学过动力学知识后学过动力学知识后, ,要求学生通过实地测量并估算：要求学生通过实地测量并估算：自行车在行进时所受阻力的大小？自行车在行进时所受阻力的大小？ 让学生改做下题：让学生改做下题： 质量为质量为m m的物块，在水平地面上以一定初速开始滑行的物块，在水平地面上以一定初速开始滑行, ,它因受恒定阻力的作用而最终停止它因受恒定阻力的作用而最终停止. .已知滑行的位移是已知滑行的位移是X,X,经过的时间是经过的时间是t.t.试求物块所受阻力的大小？试求物块所受阻力的大小？反思反思 学生缺的不是物理知识，他们缺的是实践意识和解决学

2、生缺的不是物理知识，他们缺的是实践意识和解决实际问题的能力。实际问题的能力。原因原因无源之水无源之水无本之木无本之木面对原始问题学生究竟缺什么？学生究竟缺什么？我们的物理教学远离了物理学的源头。我们的物理教学远离了物理学的源头。学生束手无策求解轻而易举 “很多学生在物理学习中形成一种很多学生在物理学习中形成一种印象，以为物理学就是一些演算。印象，以为物理学就是一些演算。 演算是物理学的一部分，但不是演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分，物理学最重要的部分最重要的部分，物理学最重要的部分是与现象有关的。是与现象有关的。绝大部分物理学是从现象中来的，绝大部分物理学是从现象中来的，。” 杨振宁：

3、杨振宁： “要面对最原始的问题，站在问题开始的地方，而要面对最原始的问题，站在问题开始的地方，而不要淹没在文献的海洋里不要淹没在文献的海洋里。” 从中间教起从中间教起两种教学起点：两种教学起点：从开头教起从开头教起教的是结论，学到的是技巧教的是结论，学到的是技巧教的是思维，收获的是智慧教的是思维，收获的是智慧面对原始问题 让学生重演物理知识的发生过程，同样离不开观察让学生重演物理知识的发生过程，同样离不开观察和理性和理性这两只脚。这两只脚。著名物理学家密立根著名物理学家密立根：“科学是在用理论和实验这两只脚前进的科学是在用理论和实验这两只脚前进的”。有时是这只脚先迈出一步，有时是另一只脚先有时

4、是这只脚先迈出一步，有时是另一只脚先迈出一步，迈出一步，但是前进要靠两只脚：但是前进要靠两只脚： 先建立理论然后做实验，或者是先在实验先建立理论然后做实验，或者是先在实验中得出了新的关系，然后再迈出理论这只脚并中得出了新的关系，然后再迈出理论这只脚并推动实验前进，推动实验前进，如此不断交替进行。如此不断交替进行。” 以情景引问题以问题导探究以探究促真知物理教学要做到物理教学要做到老师越老师越“聪明聪明”, ,学生就会越笨。学生就会越笨。还原稚化教师的思维过程还原稚化教师的思维过程揭示物理学家的思维过程揭示物理学家的思维过程 引导学生思维的最好办法是教师与学生一起思考，引导学生思维的最好办法是教

5、师与学生一起思考，而不是代替学生思考，或者比学生更聪明地思考。而不是代替学生思考，或者比学生更聪明地思考。充分暴露学生的思维过程充分暴露学生的思维过程 这是教学活动中最重要、最本质的过程。思想应该在这是教学活动中最重要、最本质的过程。思想应该在 学生的头脑里产生出来学生的头脑里产生出来, ,教师只是学生的教师只是学生的“思想助产婆思想助产婆”。著名教育家陶行知先生说： “发明千千万，起点是一问，智者问得巧，愚者问得笨”。 物理教学是一门自然科学的教学，不论是自然现象的发现和解释，还是自然规律的总结和应用，都充满了问题。物理教学的过程，就是发现问题、分析问题和解决问题的过程； 物理教学的过程，就

6、是发现问题、分析问题和解决问题的过程；就教学方法而言，不论是启发式教学、探究式教学，还是发现式教学、讨论式教学等等，都离不开问题。 有了问题，才有讨论的话题、才能启发学生、才有探究的可能、才能发现规律。 一、教学中进行问题设计的作用二、物理教学进行问题设计应遵循的原则三、设计问题的方法五、拓展提问、延伸课堂，培养学生的问题意识四、选择提问对象，发展全体学生主要内容：主要内容：一、教学中进行问题设计的作用1、通过问题进行课堂反馈、通过问题进行课堂反馈2、通过问题促进对知识的深入理解：、通过问题促进对知识的深入理解：UEdUEdABCE【案例1】学习了电势差和电场强度的关系，学生会利用公式 进行匀

7、强电场的有关分析和计算。这时可设计如下问题：在如图所示的电场中，A、B、C为同一条电场线上等距离的三点，电势差UAB与UBC相比哪个较大？理解场强越大，沿场强方向上相同距离的两点间电势差越大， 的意义就扩展到了非匀强电场。1、通过问题进行课堂反馈、通过问题进行课堂反馈2、通过问题促进对知识的深入理解：、通过问题促进对知识的深入理解：3、帮助学生辨析相似、易混的知识点：、帮助学生辨析相似、易混的知识点：【案例2】用细线悬挂一个小球静止不动，如果细线断了小球在下落过程中，让学生找出小球的受力，并找出平衡力和作用力、反作用力，进而找出一对平衡力的关系、作用力与反作用力的关系。达到辨析易混知识点的目的

8、。【案例【案例3】关于关于“惯性惯性”的对话的对话（先播放宇宙飞船（先播放宇宙飞船“失重失重”视频）视频）问：飞船里的宇航员捧起一个大铅球，有何感觉？问：飞船里的宇航员捧起一个大铅球，有何感觉？答：轻如鸿毛。答：轻如鸿毛。又问：把铅球扔出去，怎样运动？又问：把铅球扔出去，怎样运动？答：匀速直线。答：匀速直线。再问：若铅球砸在头上，后果如何？再问：若铅球砸在头上，后果如何？答：不疼不痒。答：不疼不痒。深藏在潜意识中的错误终于露出尾巴*霍夫曼霍夫曼关于矢量关于矢量：“先问迷糊，再教明白先问迷糊，再教明白”知识和思想只有在学习的知识和思想只有在学习的“阵痛阵痛”之中产生出来之中产生出来, ,这样这样

9、才有价值，才能留下深刻的印象。否则，轻易得到的也才有价值，才能留下深刻的印象。否则，轻易得到的也就会轻易地失去。就会轻易地失去。要经常给学生找麻烦要经常给学生找麻烦*教学建议教学建议4、通过问题设计来引导学生经历学习的思维过程，、通过问题设计来引导学生经历学习的思维过程，掌握方法、培养能力掌握方法、培养能力二、物理教学进行问题设计应遵循的原则1、基础性、难度适当、基础性、难度适当。基础性包括两方面的涵义：一是设计的问题要体现学生发展的需要，使学生学有所得；二是要以学生已有的经验为基础，学生有能力解决。2、科学性，素材和数据都要符合事实，要有清析的物理情景。、科学性，素材和数据都要符合事实，要有

10、清析的物理情景。【案例【案例4】借助范氏起电机帮助学生建立电场的概念：教师通过可见度较大的范氏起电机，使金属球带电后对周围一系列带电小球产生相互作用，让学生间接观察，感受场的存在，给学生足够的感官刺激。接着，让一位学生站在绝缘板上，用手触摸范氏起电机的带电金属球，结果人体带电后头发竖起并散开。教师在教学过程中提出这样一些问题：a、小球为什么会张开一个角度？b、小球与金属球之间的相互作用力是通过何种物质作用的？c、小球放到不同位置上丝线张角为什么不同？等等。3、针对性，强调什么就问什么。、针对性，强调什么就问什么。紧紧围绕教学目标，针对学生的实际情况和教材的重点、难点来进行设计，有助于学生理解概

11、念，辨析疑难，纠正错误，完善认知结构。不能用不着边际的问题为难学生。 【案例5】学生在初中学过，电荷的定向移动形成电流，头脑中有一幅电荷移动形成电流的情景。为了帮助学生完善这个情景，可设计问题：导体两端不加电压，自由电荷处于静止状态吗（增加热运动的情景）？合上开关，灯立即就亮了，是不是说明自由电荷定向移动的速率非常大（增加电场传播速率的情景）？【案例6】牛顿第三定律的关键是对力的相互性的理解。案例问题：甲乙两队拔河，甲队获胜，是否因为甲队的拉力大于乙队的拉力呢？在比赛过程中有哪些物理因素会影响比赛成绩？【案例7】（高雪岩老师优质课）对动能的理解：1、动能是否有正负？它是标量还是矢量？2、速度是

12、反映物体运动状态的量，动能与速度有关，它是状态量还是过程量？3、你是否能利用动能的表达式推导出动能的单位？（在国际制中）4、若物体的质量不变，当速度变化时，动能一定发生变化吗？5、反之，若物体的动能不变，它的速度也一定不变吗？4 4、启发性，根据学生的思维发展需要创设问题、启发性，根据学生的思维发展需要创设问题【案例8】在研究电磁感应现象时：(1)让线圈的一部分切割磁感线，会产生感应电流(2)当磁铁插入或拔出线圈时，线圈内也有感应电流(3)用滑动变阻器改变线圈A中的电流强度，线圈B中也产生感应电流。 在学生观察后，要求归纳产生感应电流的条件是什么？这时有可能由于学生作了预习会直接说出：是由于磁

13、通量的变化。当出现这种回答时应马上提出另一个问题：你是怎么想到从磁通量的角度进行思考呢？此时学生可能无言以答，教师要鼓励、引导学生分析论证是不是由于磁通量的变化引起感应电流的产生，让学生去经历由现象到结论的思维过程。5、问题要严谨、连贯，有层次性、问题要严谨、连贯，有层次性 设计的问题要结合教学内容的层次性和系统性，形成问题串，由浅入深、由简到繁、环环相扣、层层推进，有助于提高课堂的效率、集中学生的注意力、培养学生思维的深刻性。 好的课堂教学讲究前后呼应，讲究起承转合，讲究生动流畅的美感。而以上目标在很大程度上是依靠严谨、连贯的课堂提问来实现的。好的课堂提问应该是教材特色与教者思路的完美体现。

14、 6、开放性，培养学生的发散思维。、开放性，培养学生的发散思维。增加问题的开放性，能促进学生多方位的发展。不能用问题限制学生的思维方向，养成僵化的思维习惯。 【案例9】在学了“万有引力定律”后，教师提出以下问题：A、如果有一条隧道正好通过地球的球心，有小球从地表掉入这个隧道，那它会怎么样？B、（2000年上海高考试题）试根据一名宇航员“漂浮”在地球外层空间的照片（图略），提出与物理有关的问题。【案例10】 在高三进行物理实验复习时， 提出“请你设计一个或几个测定动摩擦因数的方案”。学生通过发散性思维，提出了许多方案： 有的用动平衡知识设计， 有的用运动学和动力学 的知识来设计， 有的用动量定理

15、来设计， 有的用功能原理来设计。当五花八门的方案呈现在全班学生面前时，学生们会感到惊奇： 原来测动摩擦因数居然有这么多方案。教师在此基础上引导学生分析各种方案的原理， 实验所需的器材， 实验过程中应该注意的事项等。【案例11】测量自行车的速度：课本物理2P19-4:（素质教育）自行车传动机构的示意图如图。假设脚踏板每2s转一圈。大齿轮半径为r1，小齿轮半径为r2,后轮半径为r3，求：后轮边缘上某点的线速度。（应试）根据所学的物理知识，请设计一个方案测量自行车行驶的速度。（发散性，创新教育）三、设计问题的方法教师设计的问题能够有效地激发创新思维，组织学生进行协作学习（开展讨论与交流），并方便老师

16、对学习过程进行引导。设计的问题应有利于调动学生学习的主动性、思维的主动性；有利于分解难点、剖析重点；有利于培养学生的思维能力；有利于增强学生的问题意识。1、挖掘教材设计问题，激发思维、突出主体、挖掘教材设计问题，激发思维、突出主体 一、一、“磁生电磁生电”的发现历程的发现历程问题1：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？ 这名话体现了什么哲学思想？ 问题2：法拉第在电流磁效应的基础上，思考对称性原理，从而得出了什么样的结论？问题3：其他很多科学家例如安培，科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验，都没有成功，他们的问题出现在哪里？法拉第经过无数次试验，经历10年的时间，终于领悟到了什么？问题4：什

17、么是电磁感应？什么是感应电流？问题5：为什么称法拉第的发现被称为“划时代的发现”，评价这么高？4.1划时代的发现划时代的发现 第四章第四章 电磁感应电磁感应【案例【案例12】2、联系实际设计问题，激发兴趣、培养能力、联系实际设计问题，激发兴趣、培养能力 将真实的实际情景设计成对应的物理问题，逐步培养学生“主动观察自然 寻找问题运用所学知识解决实际问题”的应用能力。 结合科技、生产、生活实际，设计知识运用类问题，有助结合科技、生产、生活实际，设计知识运用类问题，有助于教学目标的实现。于教学目标的实现。 【案例13】“神舟六号”的成功发射和接收，引起了学生的极大关注。可以“神舟六号”为背景，设计这

18、样的问题： 若飞船在轨作匀速圆周运动，宇航员受重力作用吗？宇航员为什么会飘起来？宇航员在舱内“行走”过程中，碰到飞船内物体，有撞击力吗？ 飞船升空阶段，宇航员处于超重状态。飞船返回过程中，宇航员处于失重状态吗？“神舟六号”与地球同步卫星相比，有哪些不同？（开放性问题） 宇航员通过观察窗看太空（向着太阳除外），为什么都是黑暗的？ 学习中，有时学生会根据已有的知识对新知识进行不完整学习中，有时学生会根据已有的知识对新知识进行不完整的的“推理推理”和外延，得出错误的结论。和外延，得出错误的结论。【案例14】学习“人造卫星”时，学生知道了轨道半径越大，卫星运行速率越小。这时，教师可设计这样的问题：轨道

19、半径大的卫星，运行速率小，所以，发射轨道半径大的卫星更容易。这样的说法对吗？为什么？物理知识在日常生活中的应用非常多，为物理问题设计物理知识在日常生活中的应用非常多，为物理问题设计提供了丰富的素材。提供了丰富的素材。【案例15】有许多电器，都要求改变电流的大小。我们可以设问：怎样才能改变电路中电流的大小？可以引导学生讨论音量电位器（变阻器），电扇调速开关（变压器），还可以适当地介绍台灯调光原理（可控硅），扩大知识面。【案例【案例15】一幅照片中的摩擦力问题一幅照片中的摩擦力问题1.1. 砖块被顶在墙壁上为什么不会滑落？砖块被顶在墙壁上为什么不会滑落？3.3.为使砖块不滑落为使砖块不滑落, ,头

20、顶的压力至少多头顶的压力至少多大？计算这个问题还需知道哪些条件大？计算这个问题还需知道哪些条件? ? 结合本节课（摩擦力）所学知结合本节课（摩擦力）所学知识，你能够提出并解决哪些相关识，你能够提出并解决哪些相关的问题？的问题？4.4.砖块之间的摩擦力大小相等吗？怎样计砖块之间的摩擦力大小相等吗？怎样计算不同接触面之间的摩擦力？算不同接触面之间的摩擦力？面对原始问题3、通过演示实验创设情境、设计问题、通过演示实验创设情境、设计问题 在利用演示实验创设问题情境时，教师要善于制造认知冲突，让学生在观察与思考中发现问题、提出问题。 【案例17】用气筒打气时，发热做功能改变内能达到目的。挖掘：是气筒上部

21、发热厉害，还是气筒下部发热厉害？上、下部发热的主要原因各是什么？该现象说明了什么？（实验现象）【案例18】在闭合电路的欧姆定律教学过程中，为了让学生尽快扭转对电源的一些错误认识，建立电动势与内阻的概念，也可以通过一个差异性实验来创设探究式问题情境。演示实验：用串联的两节电池（每节“电压”1.5V）给三个并联的相同小电珠（如：装在电筒上的小灯泡，额定电压为2.5V的小电珠）供电。分别用三个电键控制，依次闭合。【案例19】（电路设计问题，电动势、内阻概念的建立）图1 电路设计E1E2L12教师在进行“闭合电路的欧姆定律”的教学时，可以先在示教板上设计如图所示电路。再用电压表测出两个不同的电源的电动

22、势E1=3V，E2=9V。将开关扳到位置1，小灯泡正常发光。接着让学生讨论、猜想：如果老师把开关扳到位置2将会出现什么情况? 4利用材料对比创设情境、设计问题利用材料对比创设情境、设计问题 5、在例题、习题的评讲中设置问题（串），引导学生、在例题、习题的评讲中设置问题（串），引导学生思维，培养解题能力。思维，培养解题能力。在学生读题之后、老师讲解之前，可以展示一系列的问题串，帮助学生理解题意、抓住关键，帮助学生分析、描述物理情景，分析、表达物理条件，引导学生一步步地审题、找解法。案例案例20如右图所示，如右图所示，A、B两小球用长为两小球用长为L的的细线连接悬挂在空中，细线连接悬挂在空中，A距

23、湖面高度为距湖面高度为H，释放小球，释放小球，让它们自由落下，测得它们落水声相差让它们自由落下，测得它们落水声相差t.如果球如果球A距湖面的高度距湖面的高度H减小，则减小，则t 将将() A增大增大 B不变不变C减小减小 D无法判断无法判断思考：思考：想象一下两球的下落情景想象一下两球的下落情景在下落过程中的同一时刻两球的速度相同吗？在下落过程中的同一时刻两球的速度相同吗？ 两球的间距变化吗？两球的间距变化吗？当当B球刚碰到水面时，球刚碰到水面时，B球下落的位移多大？球下落的位移多大？ 这时这时A球离水面多高？球离水面多高？ A的速度如何求？的速度如何求？ 落水声相差落水声相差t是什么意思？是什么意思？在这段时间内在这段时间内A球做什么运动？球做什么运动？ 其初速度、加速度、位移、其初速度、加速度、位移、时间有何关系？时间有何关系？解析：解析：B落水时，落水时，A、B的速度为的速度为vA再落水时有再落水时有)(2LHgv得由两式可知由两式可知H减小，减小，v变小，则变小，则t增大增大221tgtvL)(22LHgv由“重演知识发生过程” 注重过程分析 让学生亲历让学生亲历的解决过程的解决过程 检验讨论审明题意审明题意确定对象确定对象分析过程分析过程建