當(dāng)前初中物理探究白振宇

當(dāng)前初中物理探究白振宇第一頁，共五十九頁，2022年，8月28日關(guān)于“提出問題”關(guān)于“猜測假設(shè)”關(guān)于“探究教學(xué)中的預(yù)習(xí)”關(guān)于“概念的探究”關(guān)于“探究中的合作任務(wù)設(shè)計”第二頁，共五十九頁，2022年，8月28日關(guān)于“提出問題”當(dāng)前“提出問題”教學(xué)的基本狀況：

態(tài)度積極，意識強(qiáng)烈；

教師普遍重視“提出問題”，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的意識和能力!

能力有限，偏差常現(xiàn)!

在“提出問題”的教學(xué)實踐中常出現(xiàn)三種“行為偏差”!第三頁，共五十九頁，2022年，8月28日“提出問題”的三種“行為偏差”!偏差一：假提問多真問題少偏差癥狀：不少教師錯誤地認(rèn)為只要不斷發(fā)問就是在“提出問題”，就是在進(jìn)行探究，導(dǎo)致課堂在不絕于耳的“是不是”、“對不對”的設(shè)問和學(xué)生高分貝的“是”、“不是”、“對”、“不對”的齊聲回答中度過。第四頁，共五十九頁，2022年，8月28日并發(fā)癥狀：同樣性質(zhì)的偏差在中考試題中也時有發(fā)生，如下例：自行車是人們最常見的交通工具，從自行車的結(jié)構(gòu)和使用來看，請?zhí)岢鰞蓚€與物理知識相關(guān)的問題，并針對所提出的問題作出簡答。評分標(biāo)準(zhǔn)：(1)提出的問題及解釋合理得2分．只提出問題且合理的，但沒解釋或解釋不合理的得1分．(2)參考答案：如：問題：車胎表面為什么有花紋？簡答：為了增大粗糙程度從而增大摩擦；問題：車鈴是如何發(fā)出聲音的？簡答：車鈴靠振動發(fā)聲。問題：行駛中的自行車為什么不需踏動仍能前進(jìn)？簡答：因為自行車具有慣性。第五頁，共五十九頁，2022年，8月28日偏差一的歸因分析：“滿堂問”提出的問題很多，回答得也熱鬧。一堂課下來，學(xué)生靜靜思考問題的時間卻很少。究其原因，是我們很多教師沒有搞清什么才是科學(xué)探究中的問題!第六頁，共五十九頁，2022年，8月28日美國的紐威爾和西蒙對問題所下的定義是：“問題是這樣一種情境，個體想做某件事，但不能馬上知道對這件事所采取的一系列行動，就構(gòu)成問題?！庇纱丝梢?，當(dāng)人所處的現(xiàn)實狀態(tài)(條件與現(xiàn)象)與目標(biāo)狀態(tài)(目標(biāo)與欲望)之間存在差距時，問題隨之就產(chǎn)生了。第七頁，共五十九頁，2022年，8月28日對于學(xué)生來說，當(dāng)頭腦的工作記憶中的知識經(jīng)驗與行動目標(biāo)之間出現(xiàn)空缺時，學(xué)生就處于問題情境之中。

簡言之，真正的問題要能引發(fā)“知識邏輯”與“認(rèn)知邏輯”之間的內(nèi)部矛盾沖突，形成“個體知能”與“目標(biāo)達(dá)成”間的“斷層”!必須具備“障礙性”的特征。第八頁，共五十九頁，2022年，8月28日特別需要注意的是，情境的障礙性不是一成不變的，會隨個體的認(rèn)識發(fā)展而變化，在某個時候的“真問題”換一個時期對學(xué)生而言可能就是“假問題”!前述有關(guān)自行車的問題就是如此!在初次接觸時存在“障礙性”，是真問題！經(jīng)過初中階段的學(xué)習(xí)，到中考時這些情境的“障礙性”已經(jīng)消失，不能引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考和研究，其實是以“提出問題”為包裝的“知識點記憶考查”!此時就不能稱其為問題了。第九頁，共五十九頁，2022年，8月28日假問題不能引發(fā)科學(xué)探究，假提問也不能歷練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的意識和能力，相反它違背了實事求是的科學(xué)精神，對學(xué)生科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成十分不利！所以科學(xué)探究教學(xué)中必須杜絕假問題!第十頁，共五十九頁，2022年，8月28日偏差二：無知問題多科學(xué)問題少偏差癥狀：教學(xué)中不少教師滿足于、止步于“問題的提出”，而對“提出的問題是否能引發(fā)實際的探究活動”關(guān)注甚少!更談不上對學(xué)生的提問行為提出相應(yīng)的要求，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)范，導(dǎo)致所提出的問題多為“無知問題”!“提出問題”的三種“行為偏差”!第十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日所謂“無知問題”是指：問題雖具“障礙性”，為真問題，但問題本身僅僅反映出提問人的好奇或疑慮，而沒有指出進(jìn)一步研究的思路或方向，哪怕是大致的思路或方向。第十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日初中探究教學(xué)中常見的無知問題：一是來自于直接觀察或生活常識，是在對觀察對象“是什么”描述的基礎(chǔ)上，再加上“為什么”和“？”而形成的。例如，“發(fā)燒病人的額頭上為什么要蓋一條濕毛巾？”“覆杯實驗中的水為什么不會倒出來？”“為什么自行車騎行時不會傾倒？”；另一類無知問題是遠(yuǎn)超出學(xué)生(甚至于人類)的認(rèn)知范囿，學(xué)生目前不可能解決（甚至于不可能理解）的“問題”，如“時間是什么？”

第十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日并非所有的“真問題”都能引發(fā)科學(xué)探究!由于“無知問題”僅表達(dá)了對現(xiàn)象的好奇或疑惑，缺乏思維的含量和進(jìn)一步研究的空間，對后繼的探究沒有實質(zhì)性意義，所以難以成為科學(xué)探究的真正起點。第十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日偏差二的歸因分析：教師缺乏關(guān)于“怎樣的問題才能真正成為科學(xué)探究的起點”的基本認(rèn)識缺乏將“無知問題”轉(zhuǎn)化為“科學(xué)問題”的能力第十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日科學(xué)認(rèn)識論告訴我們，“一個問題要與科學(xué)發(fā)現(xiàn)發(fā)生必然聯(lián)系，就必須與發(fā)現(xiàn)本身所提供的知識發(fā)生某種必然的聯(lián)系”，就必須對現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)提出質(zhì)疑和挑戰(zhàn)。這就是說只有哪些指向已有知識，觸及現(xiàn)象背后的知性本質(zhì)，而非僅僅停留在表象描述的問題，才是能導(dǎo)向科學(xué)探究，對科學(xué)探究有實質(zhì)性意義的問題──“科學(xué)問題”。第十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日當(dāng)然強(qiáng)調(diào)“科學(xué)問題”對于探究教學(xué)的意義并非完全否定“無知問題”的價值?！盁o知問題”是學(xué)習(xí)者好奇心和求知欲的表現(xiàn)，教學(xué)中保護(hù)這種好奇心和求知欲是幫助學(xué)生敢于提出問題，樹立探究自信，進(jìn)行科學(xué)精神教育的一項重要內(nèi)容，但不能僅僅止步于此!第十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日經(jīng)過一段時間“提出問題”的歷練，使學(xué)生對“問題”的認(rèn)識逐步由淺入深，從簡單到復(fù)雜，并初步養(yǎng)成將完全無知的問題轉(zhuǎn)化為滲透一定經(jīng)驗的、或知識的、或理論的、有所知又有所不知的科學(xué)問題的意識與能力，是科學(xué)探究教學(xué)應(yīng)該達(dá)成的目標(biāo)之一。第十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日偏差三：重提問結(jié)果輕問題生成

偏差癥狀：當(dāng)學(xué)生提出的“原始問題”存在某些不足，與教師事先設(shè)定的“科學(xué)問題”不能完全吻合時，教師為了盡快地將學(xué)生的問題納入自己的“探究軌道”，全然不顧學(xué)生的學(xué)習(xí)背景、思維特征，忽略原始問題與科學(xué)問題間的區(qū)別，有意無意地“屏蔽”從原始問題上升為科學(xué)問題的“生長”過程，或?qū)W(xué)生的問題擱置一旁自說自畫，或生拉硬扯、或巧言令色，將學(xué)生的問題“強(qiáng)扭”成教師的問題……“提出問題”的三種“行為偏差”!第十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日總之，經(jīng)過教師如此這般的“處理”，一個成品的提問結(jié)果---“科學(xué)問題”就突兀地、草率地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，而與“問題生成”相聯(lián)結(jié)的多樣的實驗探索和理論研究的“學(xué)科營養(yǎng)”卻悄然而逝。第二十頁，共五十九頁，2022年，8月28日與上述兩種體現(xiàn)在“形成的問題”(即提問結(jié)果)上的偏差不同，偏差三是反映在“問題的形成”(即提問過程)的不足!第二十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日偏差三的歸因分析：教師不能全面理解問題在探究活動中的地位與生長規(guī)律、或(和)缺乏指導(dǎo)學(xué)生“生成”科學(xué)問題的路徑與方法；第二十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日多數(shù)教師片面地認(rèn)為“提出問題”是探究的“第一環(huán)節(jié)”，是探究的“第一步”，是探究的“源頭”!殊不知這一“源頭”同時也是探究的“結(jié)果”，它不可能“從天而降”，更不會先驗地存在于人的頭腦中!第二十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日問題生成的一般途徑：覺察明晰表達(dá)第二十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日第一階段：問題的察覺核心是：問題意識與察覺技能；具體說明：在頭腦中有問題意識，即具有發(fā)現(xiàn)條件、現(xiàn)象與已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)存在矛盾的意識，并能在深入理解“問題情境”結(jié)構(gòu)(各種要素與聯(lián)系)的基礎(chǔ)上初步明晰“斷層”之所在。第二十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日第二階段：問題的明晰核心是：思維的技能；具體說明：應(yīng)用思維方法，通過思維活動區(qū)分出條件與目標(biāo)，建立明晰的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)，使問題進(jìn)一步明朗化。第二十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日第三階段：問題的表達(dá)核心是：表達(dá)技能具體說明：能夠用口頭、書面語言等形式準(zhǔn)確地、科學(xué)地表達(dá)出問題，使他人有可能了解、理解問題的確切含義。第二十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日問題只能在科學(xué)探究中通過探究者的知能結(jié)構(gòu)與環(huán)境的反復(fù)感知、相互作用、不斷統(tǒng)合，從無到有、從模糊到清晰、從偏頗到正確、從現(xiàn)象到本質(zhì)地逐步生成與明晰，從這個意義上說，整個探究過程就是一個“問題”不斷明晰的過程!正因為如此，課標(biāo)中才將“提出問題”視作“浸透”于探究過程中的一個“要素”，而非探究的一個“環(huán)節(jié)”。第二十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日三種“行為偏差”的宏觀歸因分析：經(jīng)歷缺失(無行)知識缺陷(無“知”)能力缺陷(無“能”)行為缺陷(無為)效果缺陷(無效)第二十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日大部分現(xiàn)職教師在學(xué)生時代沒有經(jīng)受過“探究學(xué)習(xí)”的歷練；新課程培訓(xùn)又多從課程論、教學(xué)論的角度切入，而很少將科學(xué)探究作為一種認(rèn)識過程來闡述；第三十頁，共五十九頁，2022年，8月28日導(dǎo)致他們在思想上對什么是問題？是否所有的問題都能引發(fā)科學(xué)探究？是否所有的提出問題的經(jīng)歷都能起到“培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的意識和能力”等，還缺乏全面而深刻的認(rèn)識。造成教師認(rèn)識上的“無知”。第三十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日上述認(rèn)識上的“無知”又造成教師在問題的設(shè)計、評價和提問的實施、指導(dǎo)等一系列執(zhí)教能力上的“無能”，并最終導(dǎo)致在課堂上教堂行為上的“無為”，和教學(xué)效果上的“無效”，使對學(xué)生提問素質(zhì)的培養(yǎng)處于自生自滅，長期低水平徘徊的狀態(tài)。第三十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日行為偏差的矯正：一.加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，確立有效問題的標(biāo)準(zhǔn)

我們有必要針對實際探究活動中的提問行為，從科學(xué)認(rèn)識論與方法論即科學(xué)哲學(xué)的高度重新審視科學(xué)探究的本質(zhì)，確認(rèn)科學(xué)探究中“有效問題”與“有效提問”的標(biāo)準(zhǔn)與特征，并以此為基礎(chǔ)來矯正教學(xué)中所出現(xiàn)的“提問行為偏差”。

第三十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日教師要加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，確立探究中有效問題的標(biāo)準(zhǔn)，并通過具體的教學(xué)實踐，將此標(biāo)準(zhǔn)傳遞、滲透給學(xué)生，使他們也知曉“什么樣的問題才會引發(fā)科學(xué)探究”，從而讓他們學(xué)會辨別“真問題”與“假問題”、“無知問題”與“科學(xué)問題”。

第三十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日這一問題已經(jīng)得到關(guān)注，并在近年的中考試題中有所體現(xiàn)，如下例：(2009·江蘇)玻璃杯從一定高處掉到水泥地上會破碎，而掉到沙坑里卻不容易破碎．老師要求同學(xué)針對這一現(xiàn)象，提出一個問題．下面是四位同學(xué)的發(fā)言，其中較有價值且可探究的問題是(D)A．“玻璃杯掉到水泥地上會破碎，是因為地面比較硬．”

B．“玻璃杯從一定高處掉到水泥地上會破碎嗎？”C．“為什么玻璃杯掉到水泥地上會破碎，而掉到沙坑里卻不容易破碎呢？”D．“玻璃杯掉到地上是否破碎與下落高度、地面的軟硬程度有什么關(guān)系？”

第三十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日(2010·揚(yáng)州)如圖所示，將兩手的食指放在鉛筆的兩端下面，盡量使鉛筆保持水平，向鉛筆的中部移動手指（也可以用直尺做）。重復(fù)幾次，你觀察到的現(xiàn)象是_______________。就觀察到的現(xiàn)象，提出一個有價值且可探究的問題_______________。第三十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日(2011·揚(yáng)州)2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予兩位研究石墨煁材料的教授，石墨烯是一種人類至今發(fā)現(xiàn)的厚度最薄、強(qiáng)度最高的材料，針對這一發(fā)現(xiàn)同學(xué)們提出了以下幾個問題，你認(rèn)為較有價值且可探究的問題是()A.石墨烯為什么很??？B.如何提取石墨烯這種物質(zhì)？C.石墨烯在生活中有什么用處？D.石墨烯的強(qiáng)度與石墨烯的厚度、面積有什么關(guān)系？第三十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日行為偏差的矯正：二.重視問題情境的設(shè)計，有效杜絕假問題

問題情境是真實探究情境的“純化”和“顯化”，是孕育真問題的土壤，它能有效地造成“認(rèn)知沖突”，從而引發(fā)學(xué)生的“提問欲望”，因此設(shè)計、建構(gòu)一個有意義的、鮮明的、易于學(xué)生理解的問題情境是避免提問中出現(xiàn)“巧婦難為無米之炊”的窘境，引發(fā)有效提問，杜絕假問題的重要舉措。第三十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日行為偏差的矯正：三.突顯提問過程，錘煉提問的指導(dǎo)技能

首先教師要認(rèn)識到科學(xué)問題的生成有一個從“孕育”到“明晰”，直至“被準(zhǔn)確表述”的過程，這一過程需要探究者觀察與思維的深層投入，是培養(yǎng)學(xué)生的問題意識與能力的唯一重要的途徑。因此在教學(xué)中應(yīng)有意識地“放大”、“突顯”提問過程。第三十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日其次為了通過教師適當(dāng)?shù)狞c撥，讓學(xué)生“跳一跳”就能理解問題、產(chǎn)生問題或轉(zhuǎn)化問題，從而在實際的提問經(jīng)歷中，逐步體會、感悟、理解、認(rèn)同乃至掌握有效提問的思路、策略與方法，最終獲得有效提問能力的增長，教師就必須有意識地錘煉自身對有效提問的指導(dǎo)技能，主要有：對“問題察覺”的指導(dǎo)對“問題轉(zhuǎn)化”的指導(dǎo)對“問題評價”的指導(dǎo)第四十頁，共五十九頁，2022年，8月28日對“問題察覺”的指導(dǎo)：察覺問題的存在，特別是從“習(xí)以為?！钡默F(xiàn)象中覺察出問題，需要敏銳的觀察和深刻的洞察力，也是不少學(xué)生感到困難的地方!一是指導(dǎo)學(xué)生全面、準(zhǔn)確地觀察、描述現(xiàn)象；例如：用筷子在鍋里作圓形攪動，使面湯旋轉(zhuǎn)起來，這時面條便自然會集中到鍋底中心，再用筷子到鍋底中心去挾。類似：一杯泡好的茶，用勺子作圓形攪動，茶葉會向杯底中心聚集。第四十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日二是指導(dǎo)學(xué)生多方發(fā)散、多維聯(lián)想，盡可能多地占有與當(dāng)前現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)的信息，從中分析比對、挖掘延伸，揭示矛盾，從而產(chǎn)生問題。

如學(xué)生看見“藍(lán)天”、“騎車”等慣常景象一般是很難提出問題的，但如果聯(lián)想到“空氣本身是無色的”、“自行車失速時會傾倒”等信息，就能較容易地覺察出其中蘊(yùn)含的問題；第四十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日三是指導(dǎo)學(xué)生逐步掌握多樣的提問方法，學(xué)會從不同的角度審視信息、變換結(jié)構(gòu)，從而生成問題。如從定性研究角度，常用的有：從揭示事物的因果聯(lián)系入手的因果提問法，條件提問法，極限提問法、逆向提問法、歸因解釋提問法等；從比較事物間的異同入手的比較提問法、聯(lián)想提問法、類比引伸提問法等；從定量研究的角度，有定量表征提問法(能否用數(shù)量表征？如何表征或測量？)、定量規(guī)律提問法(有無定量規(guī)律？有怎樣的定量規(guī)律？)等；還有從物理應(yīng)用的角度、從技術(shù)設(shè)計的角度提出問題的方法……第四十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日對“問題轉(zhuǎn)化”的指導(dǎo)：一是對“無知問題”轉(zhuǎn)化的指導(dǎo)教師在探究教學(xué)中的一個重要職責(zé)就是及時洞察學(xué)生所提問題的性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生將無知問題轉(zhuǎn)化為科學(xué)問題。轉(zhuǎn)化途徑是將無知問題指向?qū)W生現(xiàn)有的知識背景(前科學(xué)概念、已知理論、假說等），暴露矛盾，造成對學(xué)生現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)的觸動、沖擊和質(zhì)疑。第四十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日例如，在“覆杯實驗”中，就要將“水為什么不會倒出來”的簡單問題指向力、壓強(qiáng)、平衡等相關(guān)的知識背景，將“水不會倒出”與上述知識聯(lián)系起來，從而將問題轉(zhuǎn)化為諸如“水不倒出來與受力什么關(guān)系？”、“什么因素決定了水的平衡？”、“什么力平衡了水的重力？”等等。第四十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日顯然這樣的問題才能為后繼“覆杯實驗”的探究設(shè)計提供思路與導(dǎo)向，而且這種轉(zhuǎn)化依賴于在好奇基礎(chǔ)上的進(jìn)一步的思索和追問，其實質(zhì)是一個思維過程!為此指導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)比較、歸納、抽象等思維技能，提升其思維品質(zhì)，是一項實現(xiàn)“無知問題”轉(zhuǎn)化的核心指導(dǎo)工作。第四十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日對“問題轉(zhuǎn)化”的指導(dǎo)：二是對“宏大問題”轉(zhuǎn)化的指導(dǎo)對哪些內(nèi)容過于綜合或內(nèi)涵過于抽象，難以直接進(jìn)行探究的問題，可以對其進(jìn)行分解和具化，將“宏大問題”轉(zhuǎn)化為由一系列特定條件下的、可探究的子問題組成的“問題鏈”，然后針對子問題實施探究。第四十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日例如，如果讓學(xué)生直接探究“凸透鏡成像有什么規(guī)律”這個宏大問題，學(xué)生往往不知如何進(jìn)行探究。相反如果將其拆分，轉(zhuǎn)化為幾個子問題：①凸透鏡能成幾種不同的像？②什么時候成倒立縮小的像？何時成倒立放大的像？③凸透鏡能成倒立等大的像嗎？若能，則成像條件是什么？④如何讓凸透鏡成不同的像或影響凸透鏡成不同像的因素是什么？⑤成不同像時物距有什么定量規(guī)律？⑥當(dāng)物體置于焦點以內(nèi)時，能否成像？若能，成什么像？）第四十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日將宏大問題拆解成“問題鏈”，并在探究中逐步生成、有序呈現(xiàn)，就能有效地引發(fā)系列的探究活動，在不斷地提出問題、解決問題的過程中完成對宏大問題的探究。第四十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日對“問題評價”