摘 要： 本文主要研究在物理教學(xué)中對學(xué)生質(zhì)疑能力的培養(yǎng)。通過分析質(zhì)疑能力的重要性，以及我國的學(xué)生質(zhì)疑能力普通較差的原因，提出在物理教學(xué)過程中應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造良好的質(zhì)疑環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生探索動機和逐步教給學(xué)生質(zhì)疑能力的基本方法。比如，聯(lián)系實際、邏輯推理、追求因果、類比聯(lián)想、逆向思維、變化條件等過程來提高培養(yǎng)質(zhì)疑能力，對提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)創(chuàng)造性人才有很好的積極作用，也符合新課程改革的精神。
　　關(guān)鍵詞： 物理教學(xué) 質(zhì)疑能力 培養(yǎng)
　　
　　質(zhì)疑是經(jīng)過較充分的分析后提出的疑問。善于發(fā)現(xiàn)問題、提出質(zhì)疑、進(jìn)行釋疑是思維的批判性高的重要表現(xiàn)。質(zhì)疑不僅是思維的開始，正確的質(zhì)疑往往還是成功的開始，縱觀物理學(xué)史，每一個階段的進(jìn)展幾乎都是從質(zhì)疑開始的，例如古希臘的亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運動的原因，伽利略對此提出質(zhì)疑，指出物體在沒有受到外力時可保持勻速直線運動狀態(tài)，后經(jīng)牛頓進(jìn)一步研究，總結(jié)出了牛頓定律，從而奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。又如當(dāng)愛因斯坦看到洛侖茲等人依據(jù)牛頓的時空觀研究電動力學(xué)遇到了極大的困難后，對牛頓的時空觀大膽質(zhì)疑并提出了相對論時空觀，從而建立了狹義相對論。再如愛因斯坦和玻爾領(lǐng)導(dǎo)的哥本哈根學(xué)派間相互質(zhì)疑，引發(fā)了當(dāng)時世界上大批物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家參與的科學(xué)史上有名的“大論戰(zhàn)”，從而有力地推動了物理學(xué)、數(shù)學(xué)甚至哲學(xué)的發(fā)展。從以上事例可以看出質(zhì)疑能力多么重要。愛因斯坦指出：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。因為解決一個問題也許僅僅是一個數(shù)學(xué)或?qū)嶒炆系募寄芏?，而提出新的問題，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！焙Ｉひ苍f：“提出正確的問題往往等于解決了問題的大半。”華裔物理學(xué)家李政道對此也深有體會：“對于科研工作者來說，最重要的是自己會不會提出問題?！庇纱丝梢?，在物理教學(xué)過程中教會學(xué)生質(zhì)疑的一些常用方法，創(chuàng)設(shè)良好的質(zhì)疑環(huán)境，促使學(xué)生正確地質(zhì)疑是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的一項重要內(nèi)容。
　　據(jù)調(diào)查目前我國的中學(xué)生包括部分大多學(xué)生的質(zhì)疑能力普通較差，形成的原因我認(rèn)為主要有以下幾點。
　　一、學(xué)生質(zhì)疑能力普遍較差的原因
　　（一）雖然我國大力提倡素質(zhì)教育，但由于目前我國大部分學(xué)校迫于社會、學(xué)生家長的壓力和經(jīng)濟因素諸方面的原因，還存在不少片面追求升學(xué)率，物理教學(xué)圍繞著高考一張試卷轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。一部分教師僅為高考而教學(xué)，人為地約束了學(xué)生的質(zhì)疑能力，特別是對于學(xué)生問的超越“考綱”的內(nèi)容一律不予解答，有的教師還訓(xùn)斥學(xué)生浪費時間，嚴(yán)重挫傷了學(xué)生質(zhì)疑的積極性。
　?。ǘ┯行┙處熃虒W(xué)思想、教學(xué)方法落后，喜歡采用“填鴨式”的教學(xué)方式，往往把物理概念規(guī)律平鋪直敘地全部端給學(xué)生，從而壓抑了學(xué)生的思維，很少留給學(xué)生質(zhì)疑的機會和內(nèi)容。
　　（三）極少數(shù)教師由于害怕學(xué)生質(zhì)疑的一些“古怪”的問題自己答不上來，有失面子，所以對一些愛質(zhì)疑的同學(xué)敬而遠(yuǎn)之。這必然不利于學(xué)生質(zhì)疑能力的發(fā)展。
　　由于以上一些原因，久而久之，學(xué)生的好奇心就逐漸衰退，質(zhì)疑能力就大大降低，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生常常沒有主見，沒有自己的思想，創(chuàng)造力很差，提不出什么有價值的問題來，這是和素質(zhì)教育的宗旨相背離的。
　　二、解決對策
　　從以上內(nèi)容我們可以看出，在物理教學(xué)過程中有意識地培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力是非常必要的，那么如何培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力呢？
　?。ㄒ唬┙處熞苑e極的態(tài)度為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個良好寬松的質(zhì)疑環(huán)境，逐步引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生強烈的探索動機。
　　1.要更新教學(xué)觀念，重在培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力，不能采用“填鴨式”、“滿堂灌”的教學(xué)方式，講課時不能把所有的內(nèi)容都平鋪直敘地拿出來直接表露給學(xué)生，要給學(xué)生留有足夠的可供產(chǎn)生質(zhì)疑問題和思考的時間。
　　2.要在物理教學(xué)過程中積極引導(dǎo)學(xué)生對日常生活中觀察到的物理現(xiàn)象、課本上的物理規(guī)律、概念大膽質(zhì)疑，并設(shè)法獲得科學(xué)的結(jié)論。對于學(xué)生大膽的猜測和疑問要積極充分給予肯定，即使有些質(zhì)疑是錯誤的，我們也要好好珍惜，注意保護學(xué)生的積極性，絕不可嘲諷打擊。對一些體質(zhì)矛盾隱蔽得較深的問題，教師可精心設(shè)計質(zhì)疑的情境，讓矛盾暴露得明顯一些，促使學(xué)生質(zhì)疑。
　　3.教師要從素質(zhì)教育的根本點出發(fā)來對待學(xué)生提出的疑問范圍，對于超出“高考綱要”的內(nèi)容也要盡力予以解答，對于一部分和學(xué)生現(xiàn)有知識水平相差較大的問題，可以告訴學(xué)生我們現(xiàn)有的知識水平還不夠，等將來再解決。
　　4.要大力提倡學(xué)生爭辯，通過爭辯活動可以提高學(xué)生質(zhì)疑的敏捷性、靈活性。量子力學(xué)中的測不準(zhǔn)原理就是海森堡與愛因斯坦等人長期激烈的爭論后在海森堡的腦海中驟然出現(xiàn)的。長期引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行爭辯、互相質(zhì)疑會大大提高其質(zhì)疑的動機和能力水平。
　?。ǘ┙處熢谄綍r教學(xué)過程中要逐漸地教給學(xué)生質(zhì)疑的基本方法，學(xué)生才能盡快地提高其質(zhì)疑能力。
　　下面我就介紹一些物理教學(xué)過程中常用的質(zhì)疑方法。
　　1.聯(lián)系實際引發(fā)質(zhì)疑
　　聯(lián)系實際引發(fā)質(zhì)疑就是通過分析、比較某種觀點看法和已知事實現(xiàn)象或新的實驗事實是否矛盾，從而SPb1alaD3CzQPsj9ks6eJuxehsOluErbKEC7cxM8mm0=提出質(zhì)疑。物理學(xué)與技術(shù)、生產(chǎn)、生活等有著廣泛的聯(lián)系。因此，物理學(xué)習(xí)要與科技發(fā)展緊密地聯(lián)系起來。如：萬有引力與宇宙探測；光的全反射與光纖通訊；電磁感應(yīng)與磁懸浮列車；激光與全息技術(shù)；原子理論與核能利用，等等。物理學(xué)習(xí)也要與生活、自然相聯(lián)系。如：體育運動、家庭音響、人體輻射、血壓與心臟功率、B超、X光檢測、CT檢測、閃電、臺風(fēng)、溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象，等等。這些領(lǐng)域涉及的物理知識豐富多彩，教師引導(dǎo)他們關(guān)注這些問題有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使學(xué)生感覺物理既鮮活又生動。學(xué)生在課本知識與科技、生活的聯(lián)系中或在觀察現(xiàn)象、（嘗試）揭示其本質(zhì)中可以無拘束地展開想象，提出具有開放性的問題，學(xué)生對問題的討論往往具有發(fā)散性，又可以互相激勵，從一個問題的討論中提出更多的問題，有些甚至是科學(xué)家也在思考的問題。例如，古希臘的亞里士多德認(rèn)為重的物體比輕的物體落得快，伽利略發(fā)現(xiàn)事實并不是這樣，因此提出了質(zhì)疑。再如，關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，開始湯姆生提出了“棗糕”模型，后來盧瑟福做了a粒子散射實驗后發(fā)現(xiàn)湯姆生的“棗糕”模型和a粒子散射實驗事實相矛盾，于是產(chǎn)生了質(zhì)疑并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，這都屬于聯(lián)系實際引發(fā)質(zhì)疑。
　　2.邏輯推理產(chǎn)生質(zhì)疑
　　揭示觀點間的邏輯困難、矛盾是進(jìn)行質(zhì)疑的又一途徑。例如：在功率公式新課教學(xué)中的一個問題：汽車在平直的公路上勻速前進(jìn)，若汽車所受阻力不變，當(dāng)牽引力增大時，根據(jù)牛頓第二定律，加速度增大，汽車的速度也不斷增大。有人提出相反的觀點，因所車發(fā)動機的功率一定，根據(jù)公式P=FV推斷，當(dāng)汽車牽引力增大時，速度應(yīng)當(dāng)減小，你認(rèn)為哪一種分析正確？換一個角度或方向去思考同一問題原則上也應(yīng)該有同樣的結(jié)果。但是如果兩種方法不能得到同一結(jié)果，我的問題在哪兒？進(jìn)而產(chǎn)生一種探究的沖動。
　　又例如：質(zhì)量為M的木板放在光滑的水平面上以V的速度水平向右運動，現(xiàn)在木板的右端無初速地放一個大小不計質(zhì)量為m的木塊B，木塊與木板之間有摩擦力，為了使木板還能以v的速度做勻速直線運動，須在木板上作用一水平向右的恒力F。試求：從放入木板和木板剛好一起運動過程中F所做功W。
　　解法1：較多學(xué)生運動質(zhì)點動能定理解答這個問題，認(rèn)為F所做功就是兩個物體組成系統(tǒng)所受合外力所做功，應(yīng)等兩種方法所得結(jié)果不同，導(dǎo)致邏輯矛盾。
　　產(chǎn)生上述邏輯矛盾后，學(xué)生感到很驚訝，迫切想知道矛盾原因，激發(fā)了探索動機，促進(jìn)學(xué)生的質(zhì)疑和自省。
　　
　　3.追因求果進(jìn)行質(zhì)疑
　　我們要教育學(xué)生保持旺盛的好奇心和求知欲，腦海中要經(jīng)常出現(xiàn)“為什么”三個字，要經(jīng)常追問物理概念為什么要這樣定義？物理規(guī)律是如何得來的？實驗為什么要這樣設(shè)計？做物理習(xí)題做錯時更要問一下為什么會做錯？原因是什么？發(fā)現(xiàn)某物理現(xiàn)象也要經(jīng)常問問產(chǎn)生的原因是什么？例如為什么我們乘車時會看到遠(yuǎn)處的太陽向前走而近處的樹木會向后走？為什么眼睛會看見東西？雨后的天空為什么會出現(xiàn)彩虹？機油落在水面后為什么會出現(xiàn)五顏六色的斑紋？原子彈、氫彈為什么會有這么大威力……堅持不懈地尋根問底常常會引出物理概念和物理規(guī)律，或能加深對它們的理解，有時可能還會出現(xiàn)意想不到的收獲。例如，1895年德國物理學(xué)家倫琴觀察到陰極射線管附近的熒光屏上出現(xiàn)了幾點熒光，倫琴治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，喜歡多問幾個“為什么”，他經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn)，這原來是陰極射線打到固體上產(chǎn)生的一種新的射線引起的。倫琴把它起名為X射線，后來人們?yōu)榱思o(jì)念這種射線叫倫琴射線。而在此之前美國物理學(xué)家古德斯比德和英國的克魯克斯都曾發(fā)現(xiàn)過類似的現(xiàn)象，但由于他們沒有尋根問底，導(dǎo)致一項重大的發(fā)現(xiàn)從手中溜走了。又如：在做碰撞中的動量守恒實驗時要確定落點的平均位置，有些資料上的意思是用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓把各個落點圈住，其圓心就是所要找的點。一般學(xué)生都沒有覺得有什么樣問題，有學(xué)生從因果關(guān)系上提出了有意思的問題：圓規(guī)畫圓不是先確定圓心再畫的嗎？既然圓心已定那又何須畫圓？畫圓也是為了找圓心呀？
　　4.類比聯(lián)想進(jìn)行質(zhì)疑
　　通過類比聯(lián)想進(jìn)行質(zhì)疑也是物理學(xué)中常用的質(zhì)疑方法。例如我剛講過原子的核式結(jié)構(gòu)模型，有的同學(xué)就通過聯(lián)想和類比，根據(jù)電子繞核轉(zhuǎn)動時充當(dāng)向心力的庫侖力和衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時充當(dāng)向心力的萬有引力的表達(dá)式的相似性，提出了電子和衛(wèi)星的環(huán)繞速度、運轉(zhuǎn)周期、動能、勢能的表達(dá)式及隨半徑r的變化是否相似的問題，并通過分析得出了正確的結(jié)論，這就是這種方法的正確應(yīng)用。在物理學(xué)的發(fā)展過程中，運用這種方法進(jìn)行質(zhì)疑的例子也有很多。例如，當(dāng)光具有波粒二象性的結(jié)論被人們接受后，不少人認(rèn)為這是光子所特有的現(xiàn)象。而德布羅意通過對微觀實物粒子和光子進(jìn)行類比，對以上人的觀點提出了疑問，認(rèn)為實物粒子也具有波粒二象性，并聯(lián)系到光子波長和能量、動量的關(guān)系式，給出了實物粒子的波長表達(dá)式，后來經(jīng)實驗證明是正確的。又例如：在豎直向上的磁場B中，固定有兩個光滑、平行、水平導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，質(zhì)量分別為m、M的兩根金屬棒a、b相互平行且垂直于導(dǎo)軌放置，現(xiàn)給a一個右初速度，則以后a、b的運動情況如何？我們可以把“子彈打木塊”問題拿出來，讓初學(xué)者來探究、質(zhì)疑其中的異同。直觀情景和知識范疇是不同的，但忽略直觀層面，可以看到共同點：一個運動的物體向一個靜止物體靠近，兩者間存在相互作用力。疑問出現(xiàn)了：這是否意味著他們在解決問題的方式上（列方程）是一致的？他們會不會是自然界中同一規(guī)律在不同場合的表現(xiàn)？對初學(xué)者來說，如果能提出類似上面的問題，是很有創(chuàng)見性的。這就是類比，在看起來陌生的領(lǐng)域，用上了熟悉的方法，就像使自己思維突然擴大了一倍一樣。教學(xué)中，教師提供這類題目（或素材），能極大地激發(fā)學(xué)生的聯(lián)想和好奇心，會讓學(xué)生產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的沖動。比如對剛才這個問題，學(xué)生可能繼續(xù)像究子彈射入木塊的深度一樣提出：a棒相對于b棒移動的最大距離與B、L等物理量的關(guān)系如何？——類比對應(yīng)給他的思考指明了方向。由于物理學(xué)中有很多物理內(nèi)容、規(guī)律、處理方法是相類似的，因此通過類比聯(lián)想進(jìn)行質(zhì)疑是我們能經(jīng)常用到的，經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生運動這種方法進(jìn)行提問題，不僅可以大大增強學(xué)生的質(zhì)疑能力，而且能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識清楚物理現(xiàn)象、規(guī)律及其處理方法間的聯(lián)系。
　　5.逆向思考提出質(zhì)疑
　　這是與通常的思維程序相反的一種思考方式，它是通過從相反的方向展開思維，提出問題的一種質(zhì)疑方法。例如法拉第根據(jù)電產(chǎn)生磁的現(xiàn)象，逆向思考提出了質(zhì)疑：磁能否產(chǎn)生電？并通過10年艱辛努力，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為人類進(jìn)入電氣時代提供了一把金鑰匙。我們平時的物理教學(xué)活動中可以經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生運動這種方法進(jìn)行質(zhì)疑。例如在講過勻變速直線運動后，對于勻減速運動，我們可以問一問這種運動的道過程能否當(dāng)做勻加速運動來處理？再如在幾何光學(xué)中講過已知物點和透鏡求作像點的方法后，可以質(zhì)詢一下已知像點和透鏡如何求作物點？在學(xué)習(xí)薄膜干涉的應(yīng)用時經(jīng)常要講到牛頓環(huán)，對于牛頓環(huán)形成的原因的解釋，老師一般根據(jù)利用干涉檢查工作表面的平整度原理一樣的思考：是由于在透鏡和水平面間的空氣膜的上下表面分別反射的兩列光波的等厚干涉而形成的。利用物理規(guī)律的空間平移不變——對稱，學(xué)生會質(zhì)疑：那么為什么樣不是透鏡本身上下表面分別反射的光列光波的等厚干涉而形成的呢？從理論上講，這兩種解釋都一樣有道理啊，為什么老師會厚此薄彼呢？這些都屬于逆向質(zhì)疑。
　　6.變換條件進(jìn)行質(zhì)疑
　　物理規(guī)律都有一定的適應(yīng)范圍，我們在物理教學(xué)過程當(dāng)中可以引導(dǎo)學(xué)生變換一下條件，問一問物理規(guī)律在不同條件下的表達(dá)形式及其適應(yīng)范圍；另外同一個物理問題處理起來往往有多種方法，我們可以引導(dǎo)學(xué)生問問能否用別的方法來解決某一問題。例如在復(fù)習(xí)單擺的周期公式時，我有意識地讓學(xué)生變換條件進(jìn)行質(zhì)疑。結(jié)果學(xué)生質(zhì)疑出了以下八種情況下單擺周期公式的表達(dá)形式的問題：1.單擺在高山上；2.單擺在月球上；3.單擺在沿豎直方向做勻加速直線上升或加速下降的電梯里；4.單擺在沿水平方向做勻加速運動的汽車中；5.輕質(zhì)懸線絕緣，擺球帶電，在豎直方向存在一句強電場的情況；6.擺球帶電，懸線絕緣，在垂直擺球擺動平面的方向加一句強磁場；7.擺球帶電，懸線絕緣，在懸點處放一點電荷；8.單擺在環(huán)繞地球飛行人造衛(wèi)星中，產(chǎn)生了較好的效果。又如惠更斯電橋不平衡時，判斷橋上的電流方向問題，利用斷開橋支路，經(jīng)簡單計算，就能判斷出橋支路的電流方向。如果我們能長期堅持引導(dǎo)學(xué)生動用這種方法進(jìn)行質(zhì)疑不僅可以提高學(xué)生的質(zhì)疑能力，而且可以提高學(xué)生運用物理知識解決實際問題的靈活性。
　　總之，質(zhì)疑是探索新知識的開始，也是探索新知識的動力。一個人一旦提出了某個問題，便產(chǎn)生解決它的欲望，形成了“問題意思”，就能夠更敏銳地感受和覺察與該問題有關(guān)的信息，使人的注意力有明顯的指向性與選擇性，能有效激勵他對問題的探索和解決。質(zhì)疑的過程能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，通過質(zhì)疑能力的培養(yǎng)，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。這正是新課程改革的一個重要目標(biāo)，是現(xiàn)行教學(xué)的一個重要任務(wù)，這就要求我們在物理教學(xué)過程中要對學(xué)生缺乏質(zhì)疑能力的原因進(jìn)行分析后，更新觀念，以真實的情感，真知灼見，積極的態(tài)度為學(xué)生創(chuàng)造一個良好寬松的質(zhì)疑環(huán)境，逐步引導(dǎo)、啟發(fā)、幫助學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑，培養(yǎng)良好的質(zhì)疑習(xí)慣。教會學(xué)生上述的質(zhì)疑方法，在物理教學(xué)中有針對性地運用“質(zhì)疑法”，挖掘?qū)W生潛力，加強學(xué)生質(zhì)疑能力的培養(yǎng)，提高他們可持續(xù)性學(xué)習(xí)、可創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的能力，以適應(yīng)素質(zhì)教育和新課程改革的時代要求。
　　
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　　注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文