摘 要：批判質(zhì)疑作為科學(xué)精神的一大體現(xiàn)，作為實(shí)踐創(chuàng)新的前提和基礎(chǔ)，應(yīng)該引起教師的關(guān)注。在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在解讀教材時(shí)對(duì)“理解是否準(zhǔn)確”進(jìn)行質(zhì)疑，在解決問題時(shí)對(duì)“情境是否適切”進(jìn)行質(zhì)疑，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)“操作是否可行”進(jìn)行質(zhì)疑，在解釋現(xiàn)象時(shí)對(duì)“分析是否全面”進(jìn)行質(zhì)疑。

關(guān)鍵詞：質(zhì)疑 解讀教材 解決問題 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 解釋現(xiàn)象

物理學(xué)作為一門科學(xué)課程，肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的重要使命。初中物理教學(xué)應(yīng)該教會(huì)學(xué)生在學(xué)習(xí)、理解、運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和技能等方面形成一定的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)、思維方式和行為表現(xiàn)。批判質(zhì)疑作為科學(xué)精神的一大體現(xiàn)，作為實(shí)踐創(chuàng)新的前提和基礎(chǔ)，應(yīng)該引起我們的關(guān)注。在教學(xué)中，我們要培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生縝密的思維和多角度、辯證地分析問題的意識(shí)和能力。以下是筆者對(duì)長期的教學(xué)與教研工作進(jìn)行總結(jié)，形成的對(duì)如何培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑思維的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

一、解讀教材時(shí)，對(duì)“理解是否準(zhǔn)確”進(jìn)行質(zhì)疑

教材，顧名思義就是“教和學(xué)的材料”，它既是教師教學(xué)的資源和依據(jù)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的文本和載體?，F(xiàn)行初中物理教材中，實(shí)驗(yàn)和圖片資料比較豐富，文字資料相對(duì)較少。這符合初中物理的內(nèi)容特點(diǎn)，也符合初中生的年齡特點(diǎn)；但是，對(duì)學(xué)生來說，在理解一些重要的概念、實(shí)驗(yàn)時(shí)，還是會(huì)有一定的難度。當(dāng)然，這也是一個(gè)契機(jī)，通過組織學(xué)生自我思辨、互相討論，可以使他們?cè)谶_(dá)到對(duì)教材正確理解的同時(shí)，養(yǎng)成批判質(zhì)疑的意識(shí)和能力。

例如，針對(duì)問題“煤氣的熱值為42×107 J/kg，其表示的物理含義是什么”，有學(xué)生表述成“1 kg煤氣充分燃燒時(shí)放出的熱量是42×107 J”，其依據(jù)是蘇科版初中物理九年級(jí)上冊(cè)中定義“熱值”時(shí)說的是“完全燃燒”，在后面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)里用的是“充分燃燒”，于是可以認(rèn)為“完全燃燒”的含義等同于“充分燃燒”?！巴耆紵钡暮x等同于“充分燃燒”嗎？仔細(xì)研讀教材后不難發(fā)現(xiàn)，“完全燃燒”是用在“熱值”的概念界定上的，強(qiáng)調(diào)的是一種理論的情況；“充分燃燒”是用在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的表達(dá)上的，因?yàn)閷?shí)際燃燒時(shí)做不到“完全燃燒”，只能在現(xiàn)有的環(huán)境下“充分燃燒”，所以兩者是有區(qū)別的。

二、解決問題時(shí)，對(duì)“情境是否適切”進(jìn)行質(zhì)疑

初中物理教學(xué)中，為了降低認(rèn)知難度，對(duì)一些問題會(huì)設(shè)置一些理想化的情境。比如，解決杠桿問題時(shí)忽略杠桿自重的影響，認(rèn)為杠桿是“輕質(zhì)杠桿”；探究二力平衡的條件時(shí)忽略卡片重量，認(rèn)為卡片是“輕質(zhì)卡片”；用“細(xì)線”來暗指忽略其體積和質(zhì)量；用“光滑”來暗指忽略摩擦力；用“緩慢”來暗指勻速運(yùn)動(dòng)；等等。因此，教師一方面應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)會(huì)抓主要因素，盡可能降低次要因素的影響；另一方面應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在解題時(shí)加強(qiáng)對(duì)題設(shè)情境的分析和理解，準(zhǔn)確判斷題設(shè)情境下的隱含條件，并對(duì)解題過程是否符合題設(shè)情境進(jìn)行質(zhì)疑和反思。

例如，蘇科版初中物理九年級(jí)上冊(cè)《簡單機(jī)械和功》復(fù)習(xí)課的教學(xué)片段——

教師首先出示題目：如圖1，動(dòng)滑輪重900 N，用該滑輪組在10 s內(nèi)將重為6000 N的物體勻速吊起5 m，滑輪組的機(jī)械效率是80%，則此過程中的額外功是 J。然后出示錯(cuò)誤解答：W額=G動(dòng)h=900 N×5 m=4500 J。學(xué)生思考、交流之后回答：“這樣求出的4500 J只是額外功的一部分，因?yàn)檫€要克服繩重和摩擦做功，這部分功也屬于額外功?！苯處燑c(diǎn)評(píng)：“很好！本題中并沒有給出‘不計(jì)繩重和摩擦’這一理想條件，所以W額>G動(dòng)h。”然后追問：“那么能否計(jì)算出本題中因克服繩重和摩擦而做的額外功有多少呢？”學(xué)生繼續(xù)思考、交流，最后得出因克服繩重和摩擦而做的額外功為3000 J，達(dá)到總額外功的40%。

這道題目提供的信息量很多，考查學(xué)生是否能在具體的情境中區(qū)分有用功和額外功，是否能從題意中抽取有效信息進(jìn)行相關(guān)解答。平時(shí)的訓(xùn)練中有相當(dāng)一部分題目是有“不計(jì)繩重和摩擦”這一理想化條件的，“熟題效應(yīng)”很容易導(dǎo)致學(xué)生在本題求額外功時(shí)直接用W額=G動(dòng)h來計(jì)算，這顯然是錯(cuò)的。

所以，從養(yǎng)成良好解題習(xí)慣的角度出發(fā)，還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在做完題目后進(jìn)行自我質(zhì)疑與反思：解題方法與題目情境是否適切？求出的是什么情況下的物理量？題目要求的是什么情況下的物理量？這兩者是一回事嗎……這樣會(huì)避免很多錯(cuò)誤的發(fā)生，對(duì)學(xué)生理性思維與基于證據(jù)而非想當(dāng)然的科學(xué)精神的培養(yǎng)都是很有幫助的。

三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)“操作是否可行”進(jìn)行質(zhì)疑

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，不僅要考慮依據(jù)原理是否正確，還要考慮實(shí)際操作是否可行，即實(shí)驗(yàn)操作是否方便、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯等。比如，測量液體的質(zhì)量時(shí)，將液體倒入量筒中，再將量筒放到天平上，這樣的操作顯然是不規(guī)范的，也是難以實(shí)現(xiàn)目的的。

例如，有這樣一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：

圖2所示為小剛和小強(qiáng)對(duì)“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”這一問題提出猜想時(shí)的情景。為了驗(yàn)證各自的猜想，他們找來了量程合適的彈簧測力計(jì)一個(gè)、長木板一塊、質(zhì)量相同的長方體木塊和塑料各一塊。

（1）要驗(yàn)證他們的猜想，首先要解決的問題是如何測量滑動(dòng)摩擦力。他們經(jīng)過討論，一致認(rèn)為：要準(zhǔn)確地測出物體與長木板之間的滑動(dòng)摩擦力的大小，必須用彈簧測力計(jì)在 方向拉著物體，使它沿水平長木板 滑動(dòng)。

（2）通過圖3、圖4所示的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證 的猜想。結(jié)論是：接觸面粗糙程度一定時(shí)， 越大，滑動(dòng)摩擦力越大。

（3）小強(qiáng)對(duì)小剛說：“我只要用圖4中的器材再做一次實(shí)驗(yàn)，就能驗(yàn)證我的猜想?！毙?qiáng)的做法是 ，重新做一次實(shí)驗(yàn)。

第（3）小問是探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，答案是開放性的。有一位學(xué)生說：“拿走木板，將木塊放在桌面上，重新做一次實(shí)驗(yàn)”。從控制變量的角度，欲探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，要保持接觸面之間的壓力一定，改變接觸面的粗糙程度，然后觀察彈簧測力計(jì)示數(shù)的變化情況來得出結(jié)論。通過拿走木板來改變接觸面的粗糙程度，這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)從理論上講達(dá)到了以上兩個(gè)變量的控制要求，但是從實(shí)際上講忽略了一個(gè)問題：通常課桌的表面也是木制的，拿走木板后接觸面的粗糙程度變化有多大？引起的滑動(dòng)摩擦力的變化有多大？我們通常用的彈簧測力計(jì)的分度值為0.02 N，因此，這兩者相差不大的話，就無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

所以，我們要在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后面“打上一個(gè)問號(hào)”，附上“一定可以嗎”的問句，從而引發(fā)學(xué)生自我質(zhì)疑與反思，并進(jìn)一步思考“如果不可以，如何優(yōu)化方案”。這樣的質(zhì)疑與反思對(duì)完善學(xué)生的思維是有益處的，至少在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)學(xué)生會(huì)考慮優(yōu)先選擇實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯的方案。

四、解釋現(xiàn)象時(shí)，對(duì)“分析是否全面”進(jìn)行質(zhì)疑

做實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)最基本的方法。很多物理結(jié)論或規(guī)律的得出，都是基于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析產(chǎn)生原因的。當(dāng)然，在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因時(shí)，要引領(lǐng)學(xué)生綜合考慮各種可能，不能片面化。

例如，蘇科版初中物理八年級(jí)上冊(cè)中，“觀察水蒸氣液化”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示。為了提高實(shí)驗(yàn)效果，通常會(huì)在瓶口上方的金屬盤中放置一些冰塊，這樣就可以更加清楚地觀察到金屬盤底面有許多小水滴生成，從而說明水蒸氣發(fā)生了液化。該實(shí)驗(yàn)中，還能觀察到冰塊的熔化現(xiàn)象。

對(duì)此，學(xué)生展開討論：冰塊熔化是要吸熱的，說明水蒸氣液化放熱了，因此，氣體液化時(shí)放出熱量。對(duì)于剛學(xué)物理的初二學(xué)生而言，這樣的分析也在情理之中。但是作為教師，應(yīng)該充分利用這樣的教學(xué)生成，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)引起現(xiàn)象的原因進(jìn)行縝密思維，做多角度、辯證的分析，進(jìn)而養(yǎng)成質(zhì)疑的好習(xí)慣。具體可以引導(dǎo)學(xué)生思考：此處冰塊的熔化除了可能與液化這一物態(tài)變化過程中的放熱有關(guān)之外，還有沒有其他原因呢？這個(gè)問題是要引發(fā)學(xué)生的思維關(guān)注：在分析一個(gè)物理現(xiàn)象時(shí)，要全面地分析整個(gè)過程，不能片面地分析某一方面。事實(shí)上，在冰塊熔化這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析中，學(xué)生很容易忽視一個(gè)很重要的方面，即從瓶口冒出的水蒸氣的溫度也很高，那么冰塊的熔化會(huì)不會(huì)是由于高溫的水蒸氣將熱量傳導(dǎo)給了金屬盤，金屬盤再將熱量傳導(dǎo)給冰塊，使冰塊的溫度升高而熔化呢？所以，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，冰塊的熔化并不能充分說明水蒸氣液化放熱。

那么，我們?nèi)绾螌?duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，才能充分說明水蒸氣液化時(shí)放熱了呢？教學(xué)中，我們可以進(jìn)行這樣的追問和進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生的思維能力和知識(shí)運(yùn)用的能力得到進(jìn)一步的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林欽，陳峰，宋靜.關(guān)于核心素養(yǎng)導(dǎo)向的中學(xué)物理教學(xué)的思考[J].課程·教材·教法，2015（12）.