质疑之匙开启学生创新思维之门
杨君雷
“问题化教学”强调把教学目标和内容设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决真实性问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习的能力.物理教学中的质疑，主要是从观察到的物理现象、从实验中得到的数据、从实验的理论解释、或从理论的逻辑推理等方面提出问题，是开展问题化教学的前提，决定着问题化教学的方向.
本文旨在阐述在物理问题化教学中教师要有意识地创设质疑情境，通过设置疑问、揭示矛盾，让学生始终处在质疑的思维状态中，以培养学生良好的质疑习惯，发展创意思维能力.
1物理教学中学生质疑能力的层次
1.1“效仿”质疑
效仿提问阶段是质疑的初级阶段，学生对于听课中不懂的地方，不会做的习题，敢于问同学和老师.在教师的引导下，学生初步学会按老师提问的方法来提出问题.这一阶段学生提出的问题往往比较简单，就事论事的直接提问，模仿性很强.经过培养和锻炼，大多数学生可以达到这一阶段的水平.例如，学生看到三棱镜把太阳光分解为七色光谱，就会产生“这是怎么回事”的疑问；为什么看到加热烧瓶颈部的水沸腾，但烧瓶中金鱼还能正常游动的问题等.
1.2“比较”质疑
比较提问是一个较高阶段的质疑.学生往往从已有的认知结构出发，有意识地思考问题，比较教师讲解的内容与课本、课外参考书内容的不同，或比较同一问题的不同解答，试图提出一些有新意的问题.这一阶段学生提出的问题有一定的成熟感.例如，水烧开时，为什么最靠近壶嘴的地方反而看不到“白气”？夏天中午时分，赤脚走在海边为什么海水比较凉而沙滩烫脚？
1.3“发现”质疑
这是质疑的高级阶段.这一阶段学生所提的问题有一定的深度和难度，往往击中关键，具有“揭示规律”、“独创”和“发现”之特征.例如，在讨论伏安法测量电阻的方案时，提出若测量电阻阻值为几百欧姆，或者两个电表其中一个电表已损坏怎样完成实验？若以此作为问题的生长点，必然会萌发出创造性思维的火花.
2培养学生质疑能力的方法
2.1引导“教育”学生质疑
科学创建始于提问，没有提问何来创新？因此，教学中结合教材适时地向学生介绍一些古今中外著名学者多思多问，自问自答，刻苦努力创造发明的事例，从物理学史的角度说明“质疑”的重要性和必要性.例如，古希腊的亚里士多德认为力是维持物体运动的原因.伽利略对此提出质疑，指出物体在没有受到外力时可保持匀速直线运动状态，后经过牛顿进一步研究，总结出了牛顿运动定律，从而奠定了经典力学的基础.实践证明，机遇总是偏爱有准备的头脑.牛顿从苹果为何会落地的疑问出发，发现了万有引力定律.伽利略通过敏锐的观察和思索，推翻了亚里士多德的“物体越重，下落得越快”的错误论点，从而揭示了自由落体运动规律.没有质疑的习惯，一切习以为常，机遇恐怕永远不会光顾.
2.2教师“示范”质疑
李政道曾说，中国古代讲究做“学问”，可是现在的学生只会去“学答”.其实学生不会提问题，源于教师不善于提问题，或者不注意培养学生提问.因此，必须以教师的设问、发问作示范.教学中应从学生已有的认知结构和思维水平出发，采取用问题当引子，让学生带着问题学，随着问题深入学习.
例如，在气体的液化教学中，关于解释：水烧开时，为什么最靠近壶嘴的地方反而看不到“白气”？
笔者在教学中将此问题分解为以下三个小问题启发学生思考回答，学生在问题的引领下自己理清了思路，效果颇好.
（1）水烧开时看到的“白气”怎么形成的？——空气中的水蒸气遇冷液化而成.
（2）“白气”的形成需要什么条件？——遇冷、降温.
（3）最靠近壶嘴的地方和离壶嘴较远处的温度是否相同？是否满足产生“白气”的条件？
很多时候，面对一个复杂的问题，教师常常觉得一时无从讲起，有时末经预设便信口开讲，分析问题时往往出现思维跳跃，学生感觉难以理解，或者教师按照自己理顺的思路大讲一通，自己感觉讲得酣畅淋漓，很是得意，但学生却听得一头雾水，原因是末能适应学生的思维方式和思维节奏.
教师善于质疑，可以影响学生养成质疑的习惯，培养批判性的思维，进而不断发现问题，提出问题.
2.3“鼓励”学生质疑
教师应给学生敢于提问的机会，除了对敢于发问老师的学生进行表扬鼓励外，还应根据课堂中出现的意外情况抓住机会鼓励学生提问.例如，在教学中教师偶尔出现了笔误或者知识性错误，一旦发现后不要马上向学生声明这个地方弄错了.要让学生看看有没有问题，鼓励学生大胆提出问题.教师还应帮助学生克服畏难、怕羞情绪，即使学生提出的问题幼稚可笑甚至是错误的，绝不能取笑、批评学生，应该善意地加以解释、引导.如在讲物质一般具有热胀冷缩的性质时，有一个学生提出了：“夏天的日子长冬天日子短，是不是热胀冷缩？”答案当然是错误的，但对学生这种联想，应充分肯定，大胆鼓励.
3引导学生质疑的途径
施教之法，重在引导.教师在引导学生质疑的过程中，首先要求学生弄清惑点，提出疑问.在备课和教学中，教师应随时自然地进行“心理换位”.可设想处在学生的地位，能提出哪些问题.当学生没有提出问题时，老师可扮演学生的角色，“假如我是学生，我会提出下面的问题……”，给学生以启发.在教学活动中，通过设置疑问、揭示矛盾、发散质疑等方式.有意识地激发学生的质疑.
3.1创设情境，设置疑问
创设问题情境，努力建立课堂教学的“情感场”，创造良好的课堂心理氛围，可以激发学生的思维兴趣，诱发学生的学习意识.同时，在物理教学中，常运用启发式、问题式及讨论式教学，努力创设民主、和谐的教学氛围.运用演示实验的直观教学手段，巧设疑问，促使学生认知冲突，诱发学生进入质疑的思维状态，启迪创意思维.
例如，在教学物体的浮与沉课题时引入环节.
教师演示：出示自制的浮沉子（图1），稍用力挤瓶发现水中的小瓶子下沉，松手又发现水中的小瓶子又重新上浮……
教师：浮沉子是怎样实现上浮或下沉的？
多媒体展示：浮沉子在军事中应用就是潜水艇，它又是怎样实现浮与沉的？做好的饺子在水中是沉的，煮熟以后为什么又会浮起来？
利用浮沉子等生动、有趣味性的演示，大大调动了学生的学习兴趣，激发了他们的求知欲望.
3.2运用“悖论”，揭示矛盾
在典型的问题中，通过提示“悖论”，使学生处于思维矛盾的状态之中.这些问题颇具特点，在同一问题中往往包含两种不同的结论，它们的推导似乎逻辑严密、论据充足，但结论又互不相容，有分歧或根本对立.由于在比较中必然产生疑问，从而产生了迫切解决思维矛盾的求知动力.
例1天气很热，小明和小华在开着空调的书房内认真地复习功课.傍晚时分，小明打开灯泡上标有“PZ220-40”字样的台灯时，发现台灯发光较昨天暗了.
小明猜想：主要是灯丝的升华造成的，依据是：由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大，而台灯两端电压不变，由公式P=U2/R 可知功率变小，因此灯变暗了；
小华猜想：主要是电路的负荷增大造成的，依据是：由于许多家庭开了空调，电路的负荷增大了，总电流变大，输电线上有电阻，导致台灯两端的电压降低，而灯丝电阻不变，由公式P=U2/R可知功率变小，因此灯变暗了.
（1）小明为了验证自己的猜想，他在爸爸的指导下用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小明的猜想是（正确/错误）的；
（2）请你设计一个方案，验证小华的猜想是否正确.
简要做法：；
如何判断：.
本题中小明和小华的推理过程看似逻辑严密、证据充足，但结论又互不相容，使学生处于思维矛盾的状态之中，激发了学生求知的动力.
3.3反思解题，发散质疑
运用开放性问题，通过设置解题误区以及问题变式等方法反思解题，使学生不断提出新的更深层次的质疑，从而培养思维的独创性、批判性和灵敏性.
（1）运用开放性问题，进行发散质疑
在解答开放性问题的过程中，或可能引出新的问题，或可能引申推广出更一般的问题.因而，开放性问题有利于学生创新意识和创造能力的培养.
例2在图2所示的电路中，电源电压保持6 V不变， R1的阻值为10 Ω.闭合电键S，电压表的示数如图3所示.
（1）求通过电阻R1的电流.
（2）求电阻R2的阻值.
（3）现有阻值分别为2 Ω、10 Ω、50 Ω、100 Ω的四个定值电阻，请选择其中一个定值电阻替换电路中的电阻R2，要求：电压表选择合适的量程后，闭合开关S，能使电压表指针偏离到图3所示电压的一半.
请判断：所提供的四个定值电阻是否符合要求，若有符合，请具体说明是电阻，并指出电压表所选用的量程；若不符合，请说明理由.
这是一道过程开放的试题，学生可根据已学的知识发散求解，设想出多种实验方案.然后，通过发散讨论，选择合理方案.
（2）设置解题误区，进行发散质疑.
教学中针对学生易错处，有意设置解题误区，引导学生分析讨论，培养学生不盲从教师和答案，善于独立思考，勇于提出自己的见解，指出并纠正错误.
例3实验室要测量一只阻值约为数百欧的电阻Rx.能提供的器材有：干电池两节、学生用电压表（量程为0～3 V、0～15 V）、学生用电流表（量程为0～0.6 A、0～3 A）、滑动变阻器R（100 Ω 2 A）和电阻箱R0（0～9999 Ω、5 A）各一只、开关和导线若干.各组同学都提出了自己的设计方案，下面是其中三组同学的设计方案（电路图）：
（1） 你认为三种设计方案中不可行的是，原因是：.
（2） 在可行的方案中，你认为组的设计方案可以让测量结果更准确.理由是：.
伏安法测电阻由于能准确测得电流和电压，再根据欧姆定律计算电阻，并且能通过改变电压实现多次实验，所以成为电阻测量的首选方法.但是，本题被测电阻设计成几百欧姆导致电路中的电流小于电流表的分度值，故不可行的恰恰是甲方案.
（3）运用问题变式，进行发散质疑
当学生解好一个题目后，可让学生思考：适当地变换题中的条件或结论，看看能否将命题作进一步的推广与引申？
例4如图5所示，甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等.若在两个正方体的上部，沿水平方向分别截去相同高度的部分，则剩余部分对水平地面的压强关系是
A.p甲
本题是一道关于固体压强的中等难度题，考查了学生柱体压强知识，讲解过程中不妨做一下拓展和延伸，将题目中它们对地面的压强相等改为压力相等.
总之，教师在教学中要有意识地激发学生质疑，培养学生良好的质疑习惯，提倡“质疑法”学习，以利于开发学生的潜能，培养他们可持续的学习和创造性思维的能力.
“问题化教学”强调把教学目标和内容设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决真实性问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习的能力.物理教学中的质疑，主要是从观察到的物理现象、从实验中得到的数据、从实验的理论解释、或从理论的逻辑推理等方面提出问题，是开展问题化教学的前提，决定着问题化教学的方向.
本文旨在阐述在物理问题化教学中教师要有意识地创设质疑情境，通过设置疑问、揭示矛盾，让学生始终处在质疑的思维状态中，以培养学生良好的质疑习惯，发展创意思维能力.
1物理教学中学生质疑能力的层次
1.1“效仿”质疑
效仿提问阶段是质疑的初级阶段，学生对于听课中不懂的地方，不会做的习题，敢于问同学和老师.在教师的引导下，学生初步学会按老师提问的方法来提出问题.这一阶段学生提出的问题往往比较简单，就事论事的直接提问，模仿性很强.经过培养和锻炼，大多数学生可以达到这一阶段的水平.例如，学生看到三棱镜把太阳光分解为七色光谱，就会产生“这是怎么回事”的疑问；为什么看到加热烧瓶颈部的水沸腾，但烧瓶中金鱼还能正常游动的问题等.
1.2“比较”质疑
比较提问是一个较高阶段的质疑.学生往往从已有的认知结构出发，有意识地思考问题，比较教师讲解的内容与课本、课外参考书内容的不同，或比较同一问题的不同解答，试图提出一些有新意的问题.这一阶段学生提出的问题有一定的成熟感.例如，水烧开时，为什么最靠近壶嘴的地方反而看不到“白气”？夏天中午时分，赤脚走在海边为什么海水比较凉而沙滩烫脚？
1.3“发现”质疑
这是质疑的高级阶段.这一阶段学生所提的问题有一定的深度和难度，往往击中关键，具有“揭示规律”、“独创”和“发现”之特征.例如，在讨论伏安法测量电阻的方案时，提出若测量电阻阻值为几百欧姆，或者两个电表其中一个电表已损坏怎样完成实验？若以此作为问题的生长点，必然会萌发出创造性思维的火花.
2培养学生质疑能力的方法
2.1引导“教育”学生质疑
科学创建始于提问，没有提问何来创新？因此，教学中结合教材适时地向学生介绍一些古今中外著名学者多思多问，自问自答，刻苦努力创造发明的事例，从物理学史的角度说明“质疑”的重要性和必要性.例如，古希腊的亚里士多德认为力是维持物体运动的原因.伽利略对此提出质疑，指出物体在没有受到外力时可保持匀速直线运动状态，后经过牛顿进一步研究，总结出了牛顿运动定律，从而奠定了经典力学的基础.实践证明，机遇总是偏爱有准备的头脑.牛顿从苹果为何会落地的疑问出发，发现了万有引力定律.伽利略通过敏锐的观察和思索，推翻了亚里士多德的“物体越重，下落得越快”的错误论点，从而揭示了自由落体运动规律.没有质疑的习惯，一切习以为常，机遇恐怕永远不会光顾.
2.2教师“示范”质疑
李政道曾说，中国古代讲究做“学问”，可是现在的学生只会去“学答”.其实学生不会提问题，源于教师不善于提问题，或者不注意培养学生提问.因此，必须以教师的设问、发问作示范.教学中应从学生已有的认知结构和思维水平出发，采取用问题当引子，让学生带着问题学，随着问题深入学习.
例如，在气体的液化教学中，关于解释：水烧开时，为什么最靠近壶嘴的地方反而看不到“白气”？
笔者在教学中将此问题分解为以下三个小问题启发学生思考回答，学生在问题的引领下自己理清了思路，效果颇好.
（1）水烧开时看到的“白气”怎么形成的？——空气中的水蒸气遇冷液化而成.
（2）“白气”的形成需要什么条件？——遇冷、降温.
（3）最靠近壶嘴的地方和离壶嘴较远处的温度是否相同？是否满足产生“白气”的条件？
很多时候，面对一个复杂的问题，教师常常觉得一时无从讲起，有时末经预设便信口开讲，分析问题时往往出现思维跳跃，学生感觉难以理解，或者教师按照自己理顺的思路大讲一通，自己感觉讲得酣畅淋漓，很是得意，但学生却听得一头雾水，原因是末能适应学生的思维方式和思维节奏.
教师善于质疑，可以影响学生养成质疑的习惯，培养批判性的思维，进而不断发现问题，提出问题.
2.3“鼓励”学生质疑
教师应给学生敢于提问的机会，除了对敢于发问老师的学生进行表扬鼓励外，还应根据课堂中出现的意外情况抓住机会鼓励学生提问.例如，在教学中教师偶尔出现了笔误或者知识性错误，一旦发现后不要马上向学生声明这个地方弄错了.要让学生看看有没有问题，鼓励学生大胆提出问题.教师还应帮助学生克服畏难、怕羞情绪，即使学生提出的问题幼稚可笑甚至是错误的，绝不能取笑、批评学生，应该善意地加以解释、引导.如在讲物质一般具有热胀冷缩的性质时，有一个学生提出了：“夏天的日子长冬天日子短，是不是热胀冷缩？”答案当然是错误的，但对学生这种联想，应充分肯定，大胆鼓励.
3引导学生质疑的途径
施教之法，重在引导.教师在引导学生质疑的过程中，首先要求学生弄清惑点，提出疑问.在备课和教学中，教师应随时自然地进行“心理换位”.可设想处在学生的地位，能提出哪些问题.当学生没有提出问题时，老师可扮演学生的角色，“假如我是学生，我会提出下面的问题……”，给学生以启发.在教学活动中，通过设置疑问、揭示矛盾、发散质疑等方式.有意识地激发学生的质疑.
3.1创设情境，设置疑问
创设问题情境，努力建立课堂教学的“情感场”，创造良好的课堂心理氛围，可以激发学生的思维兴趣，诱发学生的学习意识.同时，在物理教学中，常运用启发式、问题式及讨论式教学，努力创设民主、和谐的教学氛围.运用演示实验的直观教学手段，巧设疑问，促使学生认知冲突，诱发学生进入质疑的思维状态，启迪创意思维.
例如，在教学物体的浮与沉课题时引入环节.
教师演示：出示自制的浮沉子（图1），稍用力挤瓶发现水中的小瓶子下沉，松手又发现水中的小瓶子又重新上浮……
教师：浮沉子是怎样实现上浮或下沉的？
多媒体展示：浮沉子在军事中应用就是潜水艇，它又是怎样实现浮与沉的？做好的饺子在水中是沉的，煮熟以后为什么又会浮起来？
利用浮沉子等生动、有趣味性的演示，大大调动了学生的学习兴趣，激发了他们的求知欲望.
3.2运用“悖论”，揭示矛盾
在典型的问题中，通过提示“悖论”，使学生处于思维矛盾的状态之中.这些问题颇具特点，在同一问题中往往包含两种不同的结论，它们的推导似乎逻辑严密、论据充足，但结论又互不相容，有分歧或根本对立.由于在比较中必然产生疑问，从而产生了迫切解决思维矛盾的求知动力.
例1天气很热，小明和小华在开着空调的书房内认真地复习功课.傍晚时分，小明打开灯泡上标有“PZ220-40”字样的台灯时，发现台灯发光较昨天暗了.
小明猜想：主要是灯丝的升华造成的，依据是：由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大，而台灯两端电压不变，由公式P=U2/R 可知功率变小，因此灯变暗了；
小华猜想：主要是电路的负荷增大造成的，依据是：由于许多家庭开了空调，电路的负荷增大了，总电流变大，输电线上有电阻，导致台灯两端的电压降低，而灯丝电阻不变，由公式P=U2/R可知功率变小，因此灯变暗了.
（1）小明为了验证自己的猜想，他在爸爸的指导下用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小明的猜想是（正确/错误）的；
（2）请你设计一个方案，验证小华的猜想是否正确.
简要做法：；
如何判断：.
本题中小明和小华的推理过程看似逻辑严密、证据充足，但结论又互不相容，使学生处于思维矛盾的状态之中，激发了学生求知的动力.
3.3反思解题，发散质疑
运用开放性问题，通过设置解题误区以及问题变式等方法反思解题，使学生不断提出新的更深层次的质疑，从而培养思维的独创性、批判性和灵敏性.
（1）运用开放性问题，进行发散质疑
在解答开放性问题的过程中，或可能引出新的问题，或可能引申推广出更一般的问题.因而，开放性问题有利于学生创新意识和创造能力的培养.
例2在图2所示的电路中，电源电压保持6 V不变， R1的阻值为10 Ω.闭合电键S，电压表的示数如图3所示.
（1）求通过电阻R1的电流.
（2）求电阻R2的阻值.
（3）现有阻值分别为2 Ω、10 Ω、50 Ω、100 Ω的四个定值电阻，请选择其中一个定值电阻替换电路中的电阻R2，要求：电压表选择合适的量程后，闭合开关S，能使电压表指针偏离到图3所示电压的一半.
请判断：所提供的四个定值电阻是否符合要求，若有符合，请具体说明是电阻，并指出电压表所选用的量程；若不符合，请说明理由.
这是一道过程开放的试题，学生可根据已学的知识发散求解，设想出多种实验方案.然后，通过发散讨论，选择合理方案.
（2）设置解题误区，进行发散质疑.
教学中针对学生易错处，有意设置解题误区，引导学生分析讨论，培养学生不盲从教师和答案，善于独立思考，勇于提出自己的见解，指出并纠正错误.
例3实验室要测量一只阻值约为数百欧的电阻Rx.能提供的器材有：干电池两节、学生用电压表（量程为0～3 V、0～15 V）、学生用电流表（量程为0～0.6 A、0～3 A）、滑动变阻器R（100 Ω 2 A）和电阻箱R0（0～9999 Ω、5 A）各一只、开关和导线若干.各组同学都提出了自己的设计方案，下面是其中三组同学的设计方案（电路图）：
（1） 你认为三种设计方案中不可行的是，原因是：.
（2） 在可行的方案中，你认为组的设计方案可以让测量结果更准确.理由是：.
伏安法测电阻由于能准确测得电流和电压，再根据欧姆定律计算电阻，并且能通过改变电压实现多次实验，所以成为电阻测量的首选方法.但是，本题被测电阻设计成几百欧姆导致电路中的电流小于电流表的分度值，故不可行的恰恰是甲方案.
（3）运用问题变式，进行发散质疑
当学生解好一个题目后，可让学生思考：适当地变换题中的条件或结论，看看能否将命题作进一步的推广与引申？
例4如图5所示，甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等.若在两个正方体的上部，沿水平方向分别截去相同高度的部分，则剩余部分对水平地面的压强关系是
A.p甲
本题是一道关于固体压强的中等难度题，考查了学生柱体压强知识，讲解过程中不妨做一下拓展和延伸，将题目中它们对地面的压强相等改为压力相等.
总之，教师在教学中要有意识地激发学生质疑，培养学生良好的质疑习惯，提倡“质疑法”学习，以利于开发学生的潜能，培养他们可持续的学习和创造性思维的能力.
