中学物理教学问题与开放性问题的新观点
摘要：正开放性问题是相对于那些给出明确条件和结论的封闭性问题而言的, 这类问题的综合性强, 内涵丰富, 其结论与问题之间的跨度大。开放性问题形式多样, 解法新颖, 解答时需要灵活与综合地运用基础知识、基本技能和物理思想方法去探索条件
关键词： 问题 开放性问题 教学
爱因斯坦在他的《理性中的灵感》文章中指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已，而提出一个问题，从新的视角去看旧的问题，却需要有创新性思维，而且标志着科学的进步。”可见，提出问题是一种能力，是人们综合素质的反映，为此，我们有必要弄清楚问题的定义、问题的分类、理解问题的内涵与外延，理解开放性问题的定义、开放性问题的内涵、要提高自身提问的能力、设计开放性问题的能力，教学中充分合理的运用提问技巧，作为一名优秀的物理教师需要研究开放
性问题的相关内容。
一 、 问题的界定
问题是如何界定的？汉语词典中这样界定的：问题即需要解释和回答的题目或者尚待解决和不明白的事实产生的疑点。从教师教育教学工作的角度思考指出：“能够激发学生的探究欲望，并能够很好地使学生主动地建构知识，运用已学的知识，通过逻辑思有关维、形象思维、灵感思维通过设计实践活动探索完成的任务，就是问题。
有个心理学家根据问题的性质与内容，把问题大致分为呈现型、发现型和创造型三类。呈现型问题又称为低级型问题，它们是一些给定的问题，即由他人呈现的问题，答案是现成的，问题的解决很容易，不需要回答者思考和复杂的推理，求解的思路和方法也是现成的，问题的解决者只需通过记忆去按图索骥，就能得到与标准答案结果一样的结果。发现型问题是自己发现的，由自己提出的，而不是由他人提供的，这些问题有自己的答案，有的可能没有现成的公式或解决的方案与办法，要通过思考与推理才能解决问题，这样的问题能引人思考。给人启发，高级的发现型问题能导致重大的科学发展，而创造造型问题是以前不存在的问题，是全新的、独特的，它是科研人员、艺术家从事创造活动的基础。 教学过程中的问题分为有效问题和无效回应问题，按照美国学者加里. 鲍里奇的观点，任何口头的话语或者手势，只要引起了学生的反应与回答，就被看着是问题，如果这种反应或回答能使学生更积极地参加学习活动，能够很好地激发学生的学习兴趣与求知欲望，那么这个问题就是有效问题，如果不能让学生积极地参加学习活动的，该问题就是无效问题。
教学中的问题又分为封闭性问题与开放性问题；还可分为简单问题与复杂问题。
封闭性问题与开放性问题
心理学中也有开放与封闭性问题，比如：你喜欢上网吗？答案只有“是”和“否”两种答案，是为了获得事实真相 。封闭性问题一般是：问题的结构良好，定义明确，有明确解题途径的，在实际课堂教学中，需要教师尽可能以直接
的方式把事实、规则和动作顺序传达给学生。比如：在物理课堂中，教师上课对学生提问：“请同学回答牛顿第二定律的定义与公式。”这个回答是标准化的，学生通过回忆能够回答正确，即是：物体的加速度与所受的力成正比与物体的质量成反比； 公式是 F = m a ；”
一个有效的问题如果有很多可能的答案，但没有唯一肯定的答案，即无固定的答案；也就是问题结构欠缺，定义不明确，无明确解题途径，则称为开放性问题；比如：“请同学们设计测量石块密度的方案”； 同学们通过已有的知识框架会想到有天平测石块的质量；但有的同学会用测力计先测出石块的重力，然后计算出质量；同学会想到用排水法测石块的体积，基础好的同学会利用浮力的知识测石块的体积；因此，这个问题就是开放性问题。
二、中学物理的开放性问题
《普通高中物理课程标准》的评价建议部分指出：“测验和考试的命题应该注重理解和运用，要研究并设计有助于学生思维发展、联系实际和社会的开放性问题。”这就告诉我们中学物理教学实践应该更多的关注开放性问题。
1、“开放性”剖析
先让我们来看看一道中考物理试题：
一个电热水壶，请从力学、热学、电学的角度分析其中的物理知识；
⑴ 从力学的角度提问并作答：壶嘴能否可以做得比壶肚口低，为什么？
答： 不能比壶肚口低，因为壶嘴与壶肚构成连通器，根据连通器原理，壶嘴低了，壶内的水就不可能装满，嘴肚间要保持同一水平面，超出部分要通过壶嘴溢出，造成浪费。
⑵ 从热学的角度提问并简答： 当水快烧开时，壶嘴和壶盖上的小孔冒出“白气”是怎么回事？
答； 水受热膨胀，一部分水变成水蒸气，通过壶嘴与壶盖的小孔冒出，遇到冷空气凝结成小水珠形成白气。
⑶ 从电学的角度分析电热水壶的工作原理；
答： 电热水壶是利用电流的热效应，即电流经过电阻会产热，电热壶的电功率P=UI
2、开放性问题举例
质量为M 长为L 的木块，放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 水平射穿木块，穿出时速度为v/2，设木块对子弹的阻力恒定，根据上述条件，能求出上述过程中的哪些物理量？
答： 依动量守恒定律： mv= MV1 +mv/2 可求木块的速度V1
依动量定理 ： —f t =1/2mv- mv 可求子弹所受的阻力f
3、开放性问题教学的意义
高中“课程标准”中明确指出，要培养学生的科学探究能力、自主学习能力、解决实际问题的能力以及收集信息处理信息的能力，教师在课前精心设计一些开放性问题，实时将它们用于课堂教学中，这有助于提高学生的学习兴趣与学习效率。
⑴ 开放性问题教学有助于培养学生的科学探究能力. 例如：在讲授“牛顿第二定律”课时，先设问：“物体的加速度与哪些因素有关？”让同学们提出猜想与假设，收集相关信息资料. 然后设计实验，进行验证. 最后让同学们总结出物体加速度的相关公式，并用总结的知识去分析解决问题（如何改变物体的加速度等），同学们在开放性问题的指导下，去想、去查、去做. 思考过程中运用了假设、控制变量法、因果联系归纳法等等，只要教师引导得当，学生亲生探究并解决实际问题的体验会进一步感悟其中的科学思想与科学方法, 从而培养了学生的科学探究能力。
⑵ 开放性问题有助于培养学生自主学习的能力. 比如：学习了电学中串联与并联电路，教师让同学们设计一个“一灯多处控制的电路（楼梯中的电灯可以在楼上与楼下控制）”，同学们课后会复习电学的知识，同学们会围绕问题进行讨论，在交流过程中教师进行点破，，教师辅导学生学习，让学生去发现、分析、解决问题，真正成为学习的主人，显然这样改变与优化了传统的教学方式，培养学生自主学习的能力。
⑶ 开放性问题教学有助于培养学生解决实际问题的能力. 上文中举的让学生测石块的密度的例子，问题是开放的，也算生活中遇到的一个实际问题. 实际上最贴近生活的现实问题往往是十分开放的，关键在于教师的精心设计. 比如： 让学生设计一个家庭电路，学生在课堂上学习了欧姆定律、串联与并联电路的特点、用电安全等知识，学生们能画出较为复杂的电路图。同学们会运用所学知识进行家庭电路设计，设计者要考虑美观、经济、安全、方便实用等因素，对于不同的住房要考虑不同的电路布局，商业房与居民房的设计可能不一样，类似的问题很多，只要我们认真去思考，设计出来的问题能够引导学生联系生活实际去思考，去动手做，从而培养了学生解决实际问题的能力。
⑷ 开放性问题教学有助于培养学生的信息收集与处理能力. 比如讲到光学部分中三棱镜对光的折射原理，学生对于实验现象十分好奇，对三棱镜的结构也十分感兴趣，学生会上网查资料，了解三棱镜的物质组成，密度大小，光学性质，制造工艺等. 从中提取有用信息，学生需要一定的信息处理能力与收集能力才能理解三棱镜对光的折射原理，显然，这样的开放性教学为培养学生的信息加工能力提供了一条有效的途径。
【参考文献】
廖伯琴 中小学教师教学策略书系·学科教学策略系列：初中物理教学 策略 北京师范大学出版集团，北京师范大学出版社
（2） 廖伯琴 物理教学研究与案例 高等教育出版社
（3） 物理学报 中学物理教学研究
中学物理教学问题与开放性问题的新观点
摘要：正开放性问题是相对于那些给出明确条件和结论的封闭性问题而言的, 这类问题的综合性强, 内涵丰富, 其结论与问题之间的跨度大。开放性问题形式多样, 解法新颖, 解答时需要灵活与综合地运用基础知识、基本技能和物理思想方法去探索条件
关键词： 问题 开放性问题 教学
爱因斯坦在他的《理性中的灵感》文章中指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已，而提出一个问题，从新的视角去看旧的问题，却需要有创新性思维，而且标志着科学的进步。”可见，提出问题是一种能力，是人们综合素质的反映，为此，我们有必要弄清楚问题的定义、问题的分类、理解问题的内涵与外延，理解开放性问题的定义、开放性问题的内涵、要提高自身提问的能力、设计开放性问题的能力，教学中充分合理的运用提问技巧，作为一名优秀的物理教师需要研究开放
性问题的相关内容。
一 、 问题的界定
问题是如何界定的？汉语词典中这样界定的：问题即需要解释和回答的题目或者尚待解决和不明白的事实产生的疑点。从教师教育教学工作的角度思考指出：“能够激发学生的探究欲望，并能够很好地使学生主动地建构知识，运用已学的知识，通过逻辑思有关维、形象思维、灵感思维通过设计实践活动探索完成的任务，就是问题。
有个心理学家根据问题的性质与内容，把问题大致分为呈现型、发现型和创造型三类。呈现型问题又称为低级型问题，它们是一些给定的问题，即由他人呈现的问题，答案是现成的，问题的解决很容易，不需要回答者思考和复杂的推理，求解的思路和方法也是现成的，问题的解决者只需通过记忆去按图索骥，就能得到与标准答案结果一样的结果。发现型问题是自己发现的，由自己提出的，而不是由他人提供的，这些问题有自己的答案，有的可能没有现成的公式或解决的方案与办法，要通过思考与推理才能解决问题，这样的问题能引人思考。给人启发，高级的发现型问题能导致重大的科学发展，而创造造型问题是以前不存在的问题，是全新的、独特的，它是科研人员、艺术家从事创造活动的基础。 教学过程中的问题分为有效问题和无效回应问题，按照美国学者加里. 鲍里奇的观点，任何口头的话语或者手势，只要引起了学生的反应与回答，就被看着是问题，如果这种反应或回答能使学生更积极地参加学习活动，能够很好地激发学生的学习兴趣与求知欲望，那么这个问题就是有效问题，如果不能让学生积极地参加学习活动的，该问题就是无效问题。
教学中的问题又分为封闭性问题与开放性问题；还可分为简单问题与复杂问题。
封闭性问题与开放性问题
心理学中也有开放与封闭性问题，比如：你喜欢上网吗？答案只有“是”和“否”两种答案，是为了获得事实真相 。封闭性问题一般是：问题的结构良好，定义明确，有明确解题途径的，在实际课堂教学中，需要教师尽可能以直接
的方式把事实、规则和动作顺序传达给学生。比如：在物理课堂中，教师上课对学生提问：“请同学回答牛顿第二定律的定义与公式。”这个回答是标准化的，学生通过回忆能够回答正确，即是：物体的加速度与所受的力成正比与物体的质量成反比； 公式是 F = m a ；”
一个有效的问题如果有很多可能的答案，但没有唯一肯定的答案，即无固定的答案；也就是问题结构欠缺，定义不明确，无明确解题途径，则称为开放性问题；比如：“请同学们设计测量石块密度的方案”； 同学们通过已有的知识框架会想到有天平测石块的质量；但有的同学会用测力计先测出石块的重力，然后计算出质量；同学会想到用排水法测石块的体积，基础好的同学会利用浮力的知识测石块的体积；因此，这个问题就是开放性问题。
二、中学物理的开放性问题
《普通高中物理课程标准》的评价建议部分指出：“测验和考试的命题应该注重理解和运用，要研究并设计有助于学生思维发展、联系实际和社会的开放性问题。”这就告诉我们中学物理教学实践应该更多的关注开放性问题。
1、“开放性”剖析
先让我们来看看一道中考物理试题：
一个电热水壶，请从力学、热学、电学的角度分析其中的物理知识；
⑴ 从力学的角度提问并作答：壶嘴能否可以做得比壶肚口低，为什么？
答： 不能比壶肚口低，因为壶嘴与壶肚构成连通器，根据连通器原理，壶嘴低了，壶内的水就不可能装满，嘴肚间要保持同一水平面，超出部分要通过壶嘴溢出，造成浪费。
⑵ 从热学的角度提问并简答： 当水快烧开时，壶嘴和壶盖上的小孔冒出“白气”是怎么回事？
答； 水受热膨胀，一部分水变成水蒸气，通过壶嘴与壶盖的小孔冒出，遇到冷空气凝结成小水珠形成白气。
⑶ 从电学的角度分析电热水壶的工作原理；
答： 电热水壶是利用电流的热效应，即电流经过电阻会产热，电热壶的电功率P=UI
2、开放性问题举例
质量为M 长为L 的木块，放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 水平射穿木块，穿出时速度为v/2，设木块对子弹的阻力恒定，根据上述条件，能求出上述过程中的哪些物理量？
答： 依动量守恒定律： mv= MV1 +mv/2 可求木块的速度V1
依动量定理 ： —f t =1/2mv- mv 可求子弹所受的阻力f
3、开放性问题教学的意义
高中“课程标准”中明确指出，要培养学生的科学探究能力、自主学习能力、解决实际问题的能力以及收集信息处理信息的能力，教师在课前精心设计一些开放性问题，实时将它们用于课堂教学中，这有助于提高学生的学习兴趣与学习效率。
⑴ 开放性问题教学有助于培养学生的科学探究能力. 例如：在讲授“牛顿第二定律”课时，先设问：“物体的加速度与哪些因素有关？”让同学们提出猜想与假设，收集相关信息资料. 然后设计实验，进行验证. 最后让同学们总结出物体加速度的相关公式，并用总结的知识去分析解决问题（如何改变物体的加速度等），同学们在开放性问题的指导下，去想、去查、去做. 思考过程中运用了假设、控制变量法、因果联系归纳法等等，只要教师引导得当，学生亲生探究并解决实际问题的体验会进一步感悟其中的科学思想与科学方法, 从而培养了学生的科学探究能力。
⑵ 开放性问题有助于培养学生自主学习的能力. 比如：学习了电学中串联与并联电路，教师让同学们设计一个“一灯多处控制的电路（楼梯中的电灯可以在楼上与楼下控制）”，同学们课后会复习电学的知识，同学们会围绕问题进行讨论，在交流过程中教师进行点破，，教师辅导学生学习，让学生去发现、分析、解决问题，真正成为学习的主人，显然这样改变与优化了传统的教学方式，培养学生自主学习的能力。
⑶ 开放性问题教学有助于培养学生解决实际问题的能力. 上文中举的让学生测石块的密度的例子，问题是开放的，也算生活中遇到的一个实际问题. 实际上最贴近生活的现实问题往往是十分开放的，关键在于教师的精心设计. 比如： 让学生设计一个家庭电路，学生在课堂上学习了欧姆定律、串联与并联电路的特点、用电安全等知识，学生们能画出较为复杂的电路图。同学们会运用所学知识进行家庭电路设计，设计者要考虑美观、经济、安全、方便实用等因素，对于不同的住房要考虑不同的电路布局，商业房与居民房的设计可能不一样，类似的问题很多，只要我们认真去思考，设计出来的问题能够引导学生联系生活实际去思考，去动手做，从而培养了学生解决实际问题的能力。
⑷ 开放性问题教学有助于培养学生的信息收集与处理能力. 比如讲到光学部分中三棱镜对光的折射原理，学生对于实验现象十分好奇，对三棱镜的结构也十分感兴趣，学生会上网查资料，了解三棱镜的物质组成，密度大小，光学性质，制造工艺等. 从中提取有用信息，学生需要一定的信息处理能力与收集能力才能理解三棱镜对光的折射原理，显然，这样的开放性教学为培养学生的信息加工能力提供了一条有效的途径。
【参考文献】
廖伯琴 中小学教师教学策略书系·学科教学策略系列：初中物理教学 策略 北京师范大学出版集团，北京师范大学出版社
（2） 廖伯琴 物理教学研究与案例 高等教育出版社
（3） 物理学报 中学物理教学研究