精設有效問題鏈 助推課堂深度教學

王曉榮

[摘 要] 構建適當的問題系列（問題鏈）是實現課堂深度教學的基本線索和方法。文章從創造具有深度的課堂教學出發，論述了精設問題鏈，以在概念和規律的教學中驅動學習真正發生、在實驗教學的過程中融合深度體驗、在“重難點”的有效突破中凸顯深度理解、在方案設計的完善中聚焦深度拓展。提出助推課堂深度教學，創造品質課堂應是每位教師的期待和追求。

[關鍵詞] 深度教學 問題鏈 深度理解 深度體驗 深度拓展

物理課堂教學在理念新穎、力度空前的課程改革的沖擊和洗禮中取得了令人矚目的成就，教與學方式的變革和整合在不斷提升。對“深度教學，品質課堂”的追求和研究促使眾多教育同行對知識、教學、課堂進行著反思和再認識。

在近幾年對深度教學的學習和研究中，我體會到一堂體現深度教學的課堂應具備以下特征：有深度的發現、有深度的思考、有深度的互動、有深度的拓展、有深度的概括等。這一系列有深度特征的教學，如何才能在課堂教學中得以實施和體現呢？構建適當的問題系列（問題鏈）是實現課堂深度教學、培養學科核心能力的基本線索和方法，用問題引導學習應當成為深度教學的一條基本準則。一堂課，無論課型如何，無論上什么內容，無論用何種教學媒體，要使課堂深度參與，促進學生識得知識、習得能力、悟得智慧，關鍵看教師如何設計課堂提問?？梢哉f，問題設計是一堂課的“靈魂”，因為問題設計決定著教學的方向、順序，問題設計關系到學生思維活動開展的深度和廣度，問題設計直接影響著課堂教學的品質和學生的后續發展。

基于這樣的認識，在進行課例研究探索的教學實踐中，我將精設問題的生長點，讓問題生長為“問題鏈”作為了一個重要的探索方向。

一、 精設有效問題鏈，在概念和規律的教學中驅動學習真正發生

在長期著眼于“雙基”，關注表層知識和技能的習慣性傾向下，我們對于物理事實和概念、規律背后的思想方法和價值等內容往往關注不夠，有深度的教與學并未真正發生。而物理概念和規律是整個物理學知識體系的基礎，如果把物理這門學科比作高樓大廈，那么物理概念和規律就是構成這座大廈的基石，因此物理概念和規律教學成為物理教學的核心。李政道在回答怎樣才能學好物理這一問題時就曾強調：學習物理的首要問題是要弄清物理學中的基本概念。

在教學“導體的電阻是導體本身的性質”這一概念時，我以問題鏈的方式創設了這樣的教學程序：

呈現問題 認知沖突 交流討論 設計實驗 矯正前概念 建立概念 應用概念

問題1：既然同學們猜想電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積及溫度有關，怎樣用實驗驗證電阻與長度之間的關系？（答：可用相同橫截面積，相同溫度的銅絲，觀察長度不同時電阻是否相同）

問題2：怎樣用實驗驗證電阻與橫截面積之間的關系？（答：可用相同長度，相同溫度的銅絲，觀察橫截面積不同時電阻是否相同）

問題3：研究電阻與材料、電阻與溫度之間的關系呢？（答：也用相同的方法）

問題4：這幾種方法有什么特點？（答：都采用了控制變量法）

經過如此一系列的問題，學生已經抽象出共同點，在教師的點撥下，學生運用控制變量法自主設計實驗進行探究，得出了導體電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積及溫度的定性關系。

問題5：導體的材料、長度、橫截面積及溫度是加之于導體的外部條件呢還是導體本身的特征呢？（答：導體自身的特征）

問題6：也就是說，導體的電阻是導體本身的一種性質，與外加的電壓及流過的電流均無關。（將清晰的概念教給學生）

當學生初步形成概念后，我又及時地給學生運用概念的機會，將一道相關中考題簡化后拋給學生，讓學生將抽象的概念“返回”到日常生活的物理現象中去。使他們在運用概念聯系實際或解決具體問題的過程中，加深和鞏固對物理概念的理解，對概念進行深度的總結。

問題7：請同學們思考（2008江蘇淮安簡化）：某段細鐵絲，兩端加1.5V電壓時，測得流過它的電流為0.3A，它的電阻是5Ω，若在其兩端加3V的電壓，則其電阻為多大？若流過的電流為0，電阻又為多大？（幾個學生爭論不下，老師又及時提供相關的實驗器材，讓他們通過實驗驗證）

問題鏈的設置為學生提供了互補情境，然后讓學生基于這一情境自主建構問題，引起知識結構的順應—-質的變化，并尋求問題的答案，這對培養學生的科學意識和質疑能力是大有裨益的。

在接下來的電學基本規律——歐姆定律的學習中，我將電熱絲的問題再次提了出來，要求學生運用歐姆定律計算出細鐵絲在U=1.5V，I=0.3A時的電阻以及U=3V時的電流。在學生讀題時，老師引導：

問題8：請分析題中關鍵詞是什么？（答：“加在其兩端的電壓”）

問題9：一個其字，你能悟出言外之意是？（答：電熱絲是定值電阻，在電壓和電流改變時，阻值也不變化）。

問題10：要求電熱絲的電阻，是否知道了加在它兩端的“電壓”和流過它的“電流”？（在讀題中使思考進一步深入）

問題11：你能將關鍵文字轉化為直觀電路圖嗎？（培養把抽象的文字表述內容、關鍵的信息轉化為具體直觀圖示的能力，呈現分析問題的思維路徑，從而幫助學生提高閱讀題目的領悟能力和準確運用規律分析問題的答題能力）

問題12：你能將關鍵文字轉化為符號公式，并根據物理量選擇恰當的公式嗎？（要求學生將關鍵文字用筆勾劃出來，標上已知和待測物理量的符號）

反復體驗、回應、強化問題的結果使學生鞏固和深化了“導體的電阻是導體本身的性質”這一概念，牢牢地記住了R=U/I這個變形式只能用來計算電阻，而不能決定電阻的大小。至此，“導體的電阻是導體本身的性質”這一概念，通過實驗的探究、規律的驗證，已經深植于學生的心田，讓學生易于掌握，難以忘記，既培養了學生的答題能力，又有效地將對學生聯想、遷移能力的訓練貫穿其中，實現了知識與方法的深度領會。

（2014 烏海）關于電阻的說法正確的是（ ）

A.導體兩端的電壓增大時，導體中的電流和這段導體的電阻都增大

B.導體中的電流減小時，導體中的電阻增大

C.根據歐姆定律可知，R=U/I，所以當電壓U為0時，導體的電阻R也為0

D.導體的電阻大小與加在它兩端的電壓和通過它的電流無關

（2015 宜昌）某導體中的電流與它兩端的電壓關系如圖所示，下列分析正確的是（ ）

A.該導體的電阻隨電壓的增大而增大

B.該導體的電阻隨電流的增大而減小

C.當導體兩端的電壓為0時，電阻為0

D.當導體兩端的電壓為0時，電流為0

不難發現，烏?？碱}和宜昌考題的考察意圖，都在教師的以問題鏈為線索的深度教學程序設計中得以展現。

物理概念的建立是人們認識物理規律的起點，是探索物理世界的科學方法的基礎，是解決物理問題的鑰匙。在各地區各年段的中考試題中，對理解概念和規律的各種能力的考察比比皆是。這樣的以問題鏈為線索的深度教學程序的設計有效地避免了：對概念、規律教學應達到的目的不明確；忽視概念和規律建立的條件和背景，斷頭去尾，取其表而略其質；忽視概念間的相互聯系，把概念孤立起來等等弊病，立足于教材，立意新但不偏難于教材，著力培養學生的各種內化的能力，在師生、生生對話和互動中，教師有深度的教和學生有深度的的學都真正發生了，課堂品質得以展現。

二、精設有效問題鏈，在實驗教學的過程中融合深度體驗

深度教學側重的目標是啟迪學生的智慧，訓練學生的思維，而深度思維的前提首先就是深度體驗。物理課堂教學中，最重要的體驗就是進行實驗。

在初中物理教學中，如何通過實驗，為學生手腦并用創造條件，以利于更好地培養學生動眼、動手、動腦的實驗能力，探索能力與敢于創新的精神，真正發揮物理實驗對培養學生的探究思維的積極作用呢？初中物理在八年級熱現象和光現象中有一些實驗的步驟較多，實驗過程中需要學生注意的問題也比較多，如探究光的反射定律、探究凸透鏡成像規律實驗、熔化凝固實驗、水的沸騰實驗等。精心研究“問題鏈”的設計，可以有效達成實驗教學的深度體驗，避免學生在實驗過程中手忙腳亂，錯失思維訓練的大好機會。

以“實驗探究凸透鏡成像規律”為例。在學生實驗前，我根據學生在實驗時可能出現的一些錯誤預設了一些“問題鏈”作為臺階：（1） 面對光具座，怎么擺放儀器？（2 ）如何找像？（3） 為什么物距要和2倍焦距比較？

教師首先在光具座上演示用凸透鏡既可以成放大的像，也可以成縮小的像，同時介紹物距和像距的概念，再依循以下“問題鏈”設問。

問題 1：凸透鏡在什么條件下成放大的像，什么條件下成縮小的像？要研究這個問題，根據以下器材（如右圖） ） 我們如何來尋找凸透鏡的成像規律呢 ？

（答：通過實驗，記錄下凸透鏡成不同像時的物距和像距的大小，然后分析數據，尋找規律）

問題 2：這些器材如何放置又如何調節會對我們找像有幫助？（答：將光源固定在光具座上最左端，任意選擇一個物距，放好凸透鏡，只移動光屏直到光屏上出現清晰的像為止）

問題 3：同學們有沒有興趣自己先來找一個像給老師和其他同學看看 ？（學生嘗試）

問題 4：找到像后，你應該記錄下什么信息？（答：像的性質（大或小、正或倒）和此時的物距和像距）

問題 5：找到縮小像的同學請舉手，你們組的物距和像距分別是多少？你發現成縮小像時， 這兩個數據之間有什么關系 ？ （答：根據數據可以看出像距小于物距）

問題 6：找到放大像的同學請舉手，你們組的物距和像距分別是多少 ？你發現成放大像時，這兩個數據之間有什么關系 ？ （答：根據數據可以看出像距大于物距）

問題 7：同學們想一想，會不會有一個等大的像呢 ？如果有，你猜想此時物距與像距之間會是什么關系？（答：可能有等大的像，此時像距等于物距）

問題 8：這個猜想是否正確，需要實驗來驗證，我們如何才能盡快找到這個像呢 ？

（答：將凸透鏡放在光具座的中間固定不動，再將光源和光屏分別放在最左端和最右端，然后兩手分別握住光源和光屏并同時移動，始終保持它們到凸透鏡的距離相等，直到光屏上出現清晰的像為止）

問題9：移動過程快些好還是慢些好？為什么？（答：緩慢些好，便于觀察）

問題 10：找到等大的像后，像距和物距等于多少？我們發現一個固定的凸透鏡，對應著一個焦距：當該凸透鏡成等大像時也對應著一個物距，這“一個焦距”和“一個物距”之間必然有內在的聯系來決定該凸透鏡成像的情況。同學們對比這兩個數據發現了什么規律 ？ （答：當物距等于 2倍焦距時，凸透鏡成倒立等大的實像）

問題11：那么，同學們再根據問題5和問題6的結論，能否再進一步猜想一下凸透鏡在光屏上成放大或縮小像的條件是什么？ （答：問題5中，只要像是縮小的，物距就大于 2 倍焦距；問題 6 中，只要像是放大的，物距就小于 2 倍焦距。）

問題 12：問題 3 以后，同學們實驗過程中有沒有出現在光屏上找不到像的情況？此時物距是多少？和焦距之間有什么關系？（答：小于一倍焦距）

問題 13：因此，綜合問題 11 和問題 12 的結論，要使凸透鏡成倒立放大的實像，其物距應該滿足的條件是什么？（答：物距大于1倍焦距小于2倍焦距）

問題 14：在你實驗的過程中你還發現了其它問題嗎 ？回顧你實驗的操作過程你覺得還能做哪些改進 ？

以上14個問題，形成了環環相扣的問題鏈，承上啟下，于潛移默化中培養學生的探究思維，教給學生物理研究的方法和思維程序，知識點的呈現帶有明顯的生成性。第14個問題的設計則注重學生的個性發展，為能力較強的學生的發展提供了平臺。值得一提的是，在課堂教學中，實驗前的思考和討論比實驗操作更重要，在時間的安排上，實驗前的討論時間也應比學生實驗操作的時間要長。這樣的時間安排和問題鏈設置是極有價值的，對于引導學生深度發現、進行深度互動，達成深度體驗和深度概括，從“不會到會，不知到知，不能到能，從憤悱到豁然”，有事半功倍之效。

三、 精設問題鏈，在“重難點”的有效突破中凸顯深度理解

一堂優質高效，流暢清新又梯度自然的好課，在“重難點”的突破上一定是水過無痕，精巧設計的。實踐中，我發現，一串串精心設計的問題鏈，往往就是教師在循循善誘中不知不覺地引領學生順利渡過“難關”、達成深度理解的鑰匙。

例如，在探究影響浮力大小的因素實驗中，如何想到去測G排和浮力的大小進行比較是一個難點，如何去順利突破這個難點呢？我設計了以下系列問題鏈。

第一次設計：

內容 探究影響浮力大小的因素

提問的目的 如何想到去測G排

設計的情景 用彈簧測力計鉤住物體（密度大于水）逐漸浸入水中

教師提出的問題 學生回答問題的情況

問題1：要研究浮力與什么因素有關？要在實驗中去尋找，你能設計一個實驗嗎？（注意：該實驗過程中物體所受的浮力要發生變化）

問題2：請你仔細觀察實驗，物體所受浮力發生變化的過程在哪一段？

問題3：該過程有哪些物理量發生了變化？你猜想是什么物理量影響了浮力的變化？

問題4：浮力應該和某個力發生關系，水面升高或體積的變化效果是一樣的，而 h和 V 的變化會和哪個力有關？

5.你能設計一個實驗來驗證你的猜想嗎？ 1、用彈簧測力計鉤住物體（密度大于水）逐漸浸入水中。

2、浮力發生變化的過程是物體由浸入到浸沒到水中的過程。

3、該過程彈簧測力計的示數在減小， 說明物體所受的浮力越來越大；同時物體所受浮力發生變化的過程中，容器內水面升高了； 物體浸入液體的體積增加了；物體排開液體的體積增加了。

4、排開液體受的重力。

5、用教材中的水袋實驗（在一簿塑料袋中裝滿水， 用彈簧測力計先測出水袋重， 再將水袋浸沒在水中， 看到此時彈簧測力計的示數幾乎為零）。

應該說，這樣的問題設計能否達到較好的課堂回應和目標達成，課前我是有些忐忑的。問題的設置既有梯度也有難度，在問題1至問題3環節，學生輕松解決，但在問題4環節，學生要自然過渡到G排與浮力的大小進行比較以及想到用薄塑料袋法都略顯生澀和欠缺流暢。于是，我進行了第二次設計，使問題鏈的導引方向性更明確，難點的突破自然就水到渠成了。

第二次設計：

內容 探究影響浮力大小的因素

提問的目的 如何想到去測G排

設計的情景 用彈簧測力計鉤住物體（密度大于水）逐漸浸入水中

教師提出的問題 學生回答問題的情況

問題1：要研究浮力與什么因素有關 ，要在實驗中去尋找，你能設計一個實驗嗎？需要什么器材？（注意：該實驗過程中物體所受的浮力要發生變化）

問題2：請你仔細觀察實驗，物體所受浮力發生變化的過程在哪一段？

問題3：該過程有哪些物理量發生了變化？你猜想是什么物理量影響了浮力的變化？

問題4：浮力應該和某個力存在關系，水面升高或體積的變化效果是一樣的，而 h和 V 的變化因為什么而產生？會和哪部分物體受到的哪個力有關 ？由此你想到應該測量哪個物理量？

問題5：你能設計一個實驗來驗證你的猜想嗎？如何解決測量排開液體受到的重力的問題？如何操作？

問題6：有沒有更便捷的實驗方法能直觀看到浮力與G排的大小關系？

問題7：由此可以得出什么結論？ 1、用彈簧測力計鉤住物體（密度大于水）逐漸浸入溢水杯的水中，用小桶承接溢出的水。

2、浮力發生變化的過程是物體由浸入到浸沒到水中的過程。

3、該過程彈簧測力計的示數在減小，說明物體所受的浮力越來越大；同時物體所受浮力發生變化的過程中容器內水面升高至溢出了，物體浸入液體的體積增加了，物體排開液體的體積增加了。

4、因為液體被排開而產生，應和被排開液體受的重力有關，排開液體受的重力。

5、用彈簧測力計分別測出空桶的重力和承接溢出水后的重力，再求二者之差就是G排的大小。

6、把小桶換成薄水袋（以忽略水袋受的重力）并使之裝滿水，用彈簧測力計先測出水袋重，再將水袋浸沒在水中，會看到此時彈簧測力計的示數幾乎為零。

7、F浮=G排

四、精設有效問題鏈，在方案設計的完善中聚焦深度拓展

問題是探究的開端，在探索物理問題的過程中設置一個個、一組組彼此相關、循序漸進的問題鏈，啟迪學生充分思考，大膽猜想，能給予學生廣闊的思維空間。在這種方式下，教師以問題為引子，讓學生不斷被激發，帶著問題的解決去學習，探究動機和智慧生長的力量將會在大腦里產生強烈的撞擊，智慧和思維成為推動課堂的動力。此時，學生會產生強烈的求知欲望，思維的深度拓展得以順利進行.

《歐姆定律》的探究中，實驗方案的設計對培養學生的能力和拓展學生的智慧來說，是一個難得的生長通道。在研究“電流與電壓的關系”這個課題時，我設計了這樣的問題鏈：

問題1：歐姆定律研究的是影響導體的電流大小的因素問題，你猜想影響其大小的因素有哪些？猜想的依據是什么？

問題2：要驗證大家的猜想，我們應該怎么做？應該采用什么方法來研究上述問題 ？（答：做實驗，控制變量法）

問題3：那么，上述問題變成了幾個問題 ？它們分別是什么問題 ？

問題4：我們先研究第一個問題，即電流與電壓的關系。實驗過程中應該控制什么因素？改變什么因素 ？（答：應控制導體電阻一定，改變其兩端電壓）

問題5：你需要哪些實驗器材呢？能設計出電路圖嗎？

在開始設計時，我較為關注潛力學生的學習狀態，并特意以他們的設計為“毛坯”（圖1），在交流評價中改進和完善。

問題6：“毛坯”（圖1）中儀器的選擇能否滿足實驗的要求？若不能滿足，如何改進？（答：用燈泡不合適，為非定值電阻；電壓也無法改變）

學生設計電路時，首先想到用燈泡是合理的，因為在這之前的幾次實驗中他們用得最多的用電器就是燈泡。這是學生的經驗，也是學生的起點。但是，在研究電流與電壓的關系時，必須保持電阻不變。燈泡的亮度變化會引起溫度變化，從而使其電阻發生變化。故需要選擇定值電阻來進行實驗（圖2）。通過由圖1到圖2的改進，學生對控制變量法的理解更加深刻。

問題7：圖2怎么實現改變電阻兩端的電壓呢？

生1：通過改變電池個數改變電壓，觀察電壓改變后電流的情況。

生2：如果使用學生電源，也可以通過改變電源的輸出電壓，觀察電壓改變后電流的變化情況。

生3：通過滑動變阻器來間接改變電壓。

問題8：你認為選擇哪種實驗方案更為合適，為什么？

這樣，根據具體的實驗條件，最終我們選擇了（圖3）作為最終方案即“精品”方案。

問題 9：你認為滑動變阻器在實驗過程中的作用是什么 ？

問題 10：你準備選取幾組數據進行分析？在研究電流與電壓的關系時如何選取電壓的具體數值將有助于我們分析數據、得出結論？

由“毛坯”到“精品”再到實驗數據的處理，學生在教師的組織和參與下群體交流、討論自主設計的實驗方案，批判性地考察他人的觀點，通過協商的方式使群體的智慧為每一個個體所共享，內化為個體的智慧，拓展個體知識視野。這個過程是學生在不斷的質疑、不斷的修正、多元化的理解下共同生長的結果。在這樣的課堂上，每一位同學都積極地參與，一個字、一個詞、一個元件，就如同一個個開關，當觸碰到時，課堂的智慧就會開啟、就會拓展，學生的能力也在發展，課堂也變成了充滿生命氣息的海洋。

由“毛坯”到“精品”的過程，是曲線的過程。這樣的課堂中，往往以深度的師生關系為動力系統，教師在與學生的對話中隨時機智地引導思維走向，不著痕跡地完成教學主導作用，讓學生不畏懼知識，樂于通過傾聽、思考、辯論、動手來完成自身知識體系的構建。學生會因深度理解了和深度拓展了而興奮，學習過程也成為輕松愉悅的思維過程，深度教學自然達成。

老子說“授人與魚，不如授之于漁”，課堂中以精巧設計的問題鏈為線索引領深度教學，正是教給學生捕魚的方法。這樣的課例研究其實應該是一種常態研究，要么是針對整個課題，要么是正對某個環節。作為教師，需要一顆勤于創新的心，在行動中學習；需要一雙聰慧的眼睛，警惕視野變得狹隘；需要一對傾聽的耳朵，樂于交流。實施課堂深度教學是教師和學生共同的生命歷程，它應當煥發出無窮的生命的活力，我們應當看到它努力生長的力量。讓我們的物理教學少一些技巧演繹的浮華，多一些本真與靈性相融的力量；少一些因襲和雷同俗成，多一些深度理解和智慧生長。助推課堂深度教學，為學生創造品質課堂，讓學習真正發生，應是我們的期待和追求。

參考文獻：

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[2] 郭元祥.知識的性質、結構與深度教學[J].課程.教材.教法，2009.

[3] 鐘啟泉.課程改革：新視點與生長點[J].中國教育學刊，2005（8）.