在物理教学中培养学生质疑问题意识的策略研究
滕长江
吉林省洮南市第一中学 吉林省洮南市 137100
摘要:质疑问题意识是科学探究的核心动力,也是物理学科核心素养的重要体现。本文基于物理学科 “以实验为基础、以探究为本质” 的特点,分析当前教学中学生质疑意识薄弱的成因,从教学情境创设、课堂互动设计、能力培养路径三个方面,提出具体培养策略,旨在为物理教学中落实创新人才培养目标提供参考。
关键词:物理教学,核心素养,优化教学
一、物理教学中培养质疑问题意识的重要性
(一)符合物理学科的本质特征。
物理学是一门以实验为基础的自然科学,其发展历程本身就是不断质疑、推翻旧理论、建立新学说的过程。从亚里士多德的 “力是维持物体运动的原因” 到伽利略的理想斜面实验,从牛顿经典力学体系到爱因斯坦相对论,每一次突破都源于对既有结论的质疑。在教学中引导学生质疑,正是回归物理学科的探究本质。
(二)促进学生核心素养的发展。
新课标将 “科学探究”“科学思维” 作为物理核心素养的重要内容,而质疑是科学探究的起点。学生在质疑过程中,需要调动观察、分析、推理等能力,通过提出问题、设计方案、验证假设等环节,逐步形成严谨的科学思维和自主学习能力,为终身学习奠定基础。
(三)应对新时代创新人才培养需求。
在知识经济时代,创新能力成为核心竞争力。物理教学中培养学生的质疑问题意识,能够打破 “被动接受” 的思维定式,鼓励学生从多角度思考问题,激发创新潜能,为培养适应社会发展的创新型人才提供支撑。
二、当前物理教学中学生质疑问题意识缺失的原因
(一)传统教学理念的束缚。
部分教师仍秉持 “知识传授为本” 的理念,课堂以 “讲授 — 接受” 模式为主,学生处于被动地位。教师更关注学生是否 “记住结论”,而非 “如何发现问题”,导致学生缺乏质疑的机会和动力。
(二)课堂教学设计的局限性。
许多物理课堂过度强调 “标准答案”,教学环节围绕教材和考点展开,缺乏开放性问题的设计。实验教学中,学生往往按 “步骤操作”,较少思考 “为何这样设计”“是否有其他方法”,限制了质疑意识的萌芽。
(三)学生心理因素的影响。
中学生处于青春期,担心 “提问不当被嘲笑” 或 “质疑权威被否定”,导致不敢质疑;部分学生长期依赖教师和教材,形成 “思维惰性”,缺乏主动质疑的习惯。
(四)评价机制的单一性。
当前物理评价仍以纸笔测试为主,侧重对知识记忆和解题能力的考查,对学生的质疑能力、探究过程缺乏有效评价,难以引导学生重视质疑问题意识的培养。
三、在物理教学中培养学生质疑问题意识的策略
(一)更新教学理念,营造民主开放的课堂氛围。
树立 “学生主体” 理念:教师应从 “知识传授者” 转变为 “学习引导者”,尊重学生的思维差异,鼓励学生表达不同观点。例如,在讲解 “牛顿第一定律” 时,可引导学生讨论 “如果没有摩擦力,物体的运动状态会如何?”“亚里士多德的观点为何能流传千年?”,让学生在思辨中敢于质疑。
建立平等师生关系:通过 “小组讨论”“师生辩论” 等形式,让学生感受到 “质疑是被鼓励的”。如在 “浮力” 教学中,学生提出 “为什么木块漂浮时浮力等于重力,而铁块下沉时浮力小于重力?”,教师应肯定问题的价值,引导全班共同探究。
(二)优化教学环节,设计激发质疑的教学活动。
基于物理史实,引导学生 “向权威质疑”:物理学史是培养质疑精神的生动素材。在教学中融入科学家的质疑故事,如 “伽利略通过理想实验质疑亚里士多德的运动理论”“爱因斯坦对牛顿经典力学的突破”,让学生明白 “权威并非不可挑战”,培养敢于质疑的勇气。
强化实验探究,鼓励学生 “向过程质疑”:实验是物理的灵魂,应让学生从 “按步骤做实验” 转变为 “设计实验、反思实验”。例如,在 “测量小灯泡电功率” 实验中,可引导学生质疑:“为何要多次测量?”“如果电源电压不稳定,结果会受影响吗?”“能否用其他方法测量?”,通过对实验过程的追问,培养质疑能力。
创设生活化情境,引导学生 “向现象质疑”:物理与生活密切相关,利用生活中的物理现象创设问题情境,能激发学生的质疑兴趣。如在 “大气压” 教学中,展示 “覆杯实验” 后,提问:“为什么纸片能托住水?”“如果杯子有气泡,实验还能成功吗?”,让学生从生活现象中发现问题、提出质疑。
(三)教给学生质疑方法,提升质疑的有效性。
引导学生从 “概念内涵与外延” 中质疑:物理概念是构建知识体系的基础,可通过对比、反问等方式引导学生质疑。例如,学习 “速度” 概念时,可提问:“‘速度大’是否一定‘运动得快’?”“平均速度与瞬时速度的区别是什么?”,帮助学生深化对概念的理解。
鼓励学生从 “规律适用条件” 中质疑:物理规律具有局限性,引导学生关注其适用范围。如 “欧姆定律” 教学中,可引导学生质疑:“该定律适用于所有导体吗?”“温度对电阻的影响是否会改变定律的适用性?”,培养严谨的科学态度。
指导学生从 “实验设计合理性” 中质疑:实验设计的科学性是结论可靠的前提。在 “探究影响蒸发快慢的因素” 实验中,学生可质疑:“如何控制液体表面积、温度、空气流动这三个变量?”“是否存在其他影响因素?”,通过对实验设计的反思提升质疑能力。
(四)改革评价机制,构建多元评价体系。
过程性评价与结果性评价结合:将学生的 “质疑次数”“问题质量”“探究过程” 纳入评价体系。例如,在学期评价中,对提出有价值问题(如 “为何串联电路中电流处处相等?”)并主动探究的学生给予加分,引导学生重视质疑过程。
采用 “档案袋评价”:记录学生的质疑日志、探究报告、实验改进方案等,全面反映学生质疑能力的发展。如学生在 “光的反射” 学习中,提出 “镜面反射和漫反射是否都遵循反射定律?” 并通过实验验证,其过程可纳入档案袋作为评价依据。
开展 “质疑成果展示” 活动:定期组织学生展示自己的质疑案例和探究成果,如 “对‘杠杆平衡条件’的新发现”“改进‘伏安法测电阻’实验的方案”,通过同伴互评和教师点评,激发学生的质疑动力。
四、实践案例:以 “自由落体运动” 教学为例
在 “自由落体运动” 教学中,可按以下步骤培养学生的质疑问题意识:
情境导入:展示 “羽毛和硬币同时从同一高度下落” 的实验,学生观察到 “硬币先落地”,自然提出 “物体下落快慢与质量有关吗?”(初步质疑)。
史料引导:介绍亚里士多德的观点 “重的物体下落快”,再展示伽利略的 “比萨斜塔实验” 传说,引导学生质疑:“如果忽略空气阻力,羽毛和硬币会同时落地吗?”(向权威质疑)。
实验探究:让学生用打点计时器测量不同质量物体的下落加速度,发现 “加速度相同”,进而质疑:“为何日常生活中轻重物体下落快慢不同?”(联系生活质疑)。
拓展延伸:引导学生思考 “自由落体运动的加速度是否与高度有关?”“月球上的自由落体运动与地球上有何不同?”(深化质疑)。
通过这一过程,学生不仅掌握了知识,更在不断质疑、探究中提升了科学思维能力。
五、结论与展望
培养学生的质疑问题意识是物理教学落实核心素养的关键环节,需要教师更新理念、优化设计、改革评价,为学生营造敢于质疑、善于质疑的学习环境。未来,随着教育改革的深入,应进一步探索信息技术与物理教学的融合(如利用虚拟实验创设更多质疑场景),持续提升学生的质疑能力和创新思维,为培养高素质科学人才奠定坚实基础。
参考文献
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[2] 阎金铎, 郭玉英. 中学物理教学概论[M]. 北京: 高等教育出版社, 2021.
[3] 赵凯华. 物理教育与科学素养培养[J]. 物理教学, 2022(5):2-5.