摘 ? 要:思維起源于問(wèn)題,問(wèn)題是教學(xué)的核心, 優(yōu)化問(wèn)題設(shè)計(jì)、激活學(xué)生思維是創(chuàng)設(shè)高效課堂的關(guān)鍵。高效課堂是由許多設(shè)計(jì)巧妙的有效問(wèn)題組成,有效問(wèn)題的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循針對(duì)性、明確性、挑戰(zhàn)性、層次性、構(gòu)建性、開(kāi)放性的原則。
關(guān)鍵詞:高效課堂;有效問(wèn)題;問(wèn)題設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?文章編號(hào):1003-6148(2020)2-0028-4
愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):“思維起源于問(wèn)題。”問(wèn)題是思維的起點(diǎn),問(wèn)題是思維的發(fā)動(dòng)機(jī),學(xué)生的思維活動(dòng)與課堂教學(xué)中設(shè)計(jì)的問(wèn)題緊密相關(guān)。高效課堂有兩個(gè)重要特征,一是學(xué)生參與的主動(dòng)性,二是學(xué)生思考的深刻性,而“問(wèn)題”正是激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與和深刻思考的關(guān)鍵。高效課堂是由許多設(shè)計(jì)巧妙的有效問(wèn)題組成,這些有效問(wèn)題應(yīng)該是能夠引起學(xué)生的興趣和注意,能夠引發(fā)學(xué)生思考,啟迪學(xué)生思維。問(wèn)題設(shè)計(jì)的有效性從根本上決定了課堂教學(xué)的有效性,要提高課堂教學(xué)的有效性,就必須把握有效問(wèn)題的設(shè)計(jì)原則:針對(duì)性、明確性、挑戰(zhàn)性、層次性、構(gòu)建性、開(kāi)放性。
1 ? ?問(wèn)題設(shè)計(jì)的針對(duì)性
問(wèn)題設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)針對(duì)性,針對(duì)性有兩層含義:一是針對(duì)學(xué)生知識(shí)、思維的實(shí)際水平進(jìn)行設(shè)計(jì),遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,把問(wèn)題設(shè)置在學(xué)生的疑點(diǎn)處、易錯(cuò)處、矛盾的沖突處;二是緊扣教學(xué)目標(biāo),把問(wèn)題設(shè)置在教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)處,促進(jìn)學(xué)生對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的深刻理解??傊龅接械姆攀?,設(shè)計(jì)出能夠啟迪學(xué)生思維、引發(fā)他們積極思考的問(wèn)題,以突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。
例如,在“庫(kù)侖定律”的教學(xué)中,對(duì)公式F=kQ1Q2/r2的理解,如果提問(wèn)學(xué)生庫(kù)侖定律的適用條件是什么,學(xué)生都能快速回答出“真空中靜止的點(diǎn)電荷”。但學(xué)生是否都能真正理解定律的適用條件呢?其實(shí)未必,教師不妨這樣設(shè)問(wèn):“從公式可以看出,當(dāng)距離r增大時(shí),庫(kù)侖力怎樣變化?當(dāng)r減小時(shí),庫(kù)侖力怎樣變化?當(dāng)r減小到零的時(shí)候,庫(kù)侖力又會(huì)怎樣呢?”學(xué)生在回答該問(wèn)題時(shí)可能會(huì)認(rèn)為當(dāng)距離r趨向0時(shí),F(xiàn)趨向無(wú)窮大。然后,我們可以針對(duì)學(xué)生這樣的錯(cuò)誤引導(dǎo)他們深入思考,從而讓他們真正理解庫(kù)侖定律的適用條件,把問(wèn)題設(shè)置在學(xué)生的易錯(cuò)處、矛盾的沖突處,非常符合學(xué)生的認(rèn)知實(shí)際,有較強(qiáng)的針對(duì)性。
又如,對(duì)楞次定律的文字表述,不少學(xué)生讀后感到很茫然,抓不住要領(lǐng),為了促進(jìn)學(xué)生深刻理解楞次定律中“阻礙”的含義,可以設(shè)計(jì)如下5個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生思考:①是否阻止?②誰(shuí)在阻礙?③阻礙什么?④為何阻礙?⑤如何阻礙?把問(wèn)題設(shè)置在教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)處,緊扣教學(xué)目標(biāo),體現(xiàn)問(wèn)題設(shè)計(jì)的針對(duì)性。
2 ? ?問(wèn)題設(shè)計(jì)的明確性
問(wèn)題設(shè)計(jì)要具體明確,有的教師提出的問(wèn)題大而無(wú)邊,顯得空洞,學(xué)生無(wú)從下手;有的問(wèn)題提得含糊不清,學(xué)生摸不清意圖,不好回答。認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為,所有的問(wèn)題都包含有三個(gè)基本的成分:給定、目標(biāo)、障礙。因此,在提出一個(gè)問(wèn)題之前,教師一定要明確:為什么要問(wèn)這個(gè)問(wèn)題?學(xué)生的回答有哪些?為便于學(xué)生思考,啟迪學(xué)生思維,每個(gè)問(wèn)題都應(yīng)該像出考試題一樣,一字一句都要斟酌好,語(yǔ)言要簡(jiǎn)練、清楚、確切。
例如,在“牛頓第二定律”的教學(xué)中,教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出表達(dá)式F=ma之后,為幫助學(xué)生理解表達(dá)式中字母F表示合力的物理意義,有老師設(shè)計(jì)了這樣的問(wèn)題:一個(gè)物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用,加速度會(huì)怎樣?這個(gè)問(wèn)題太抽象、不明確,學(xué)生不知如何回答。
如果創(chuàng)設(shè)情境,改為如下問(wèn)題,問(wèn)題指向就很明確,學(xué)生很容易理解:用一個(gè)水平力推講臺(tái),推不動(dòng),有力卻沒(méi)有加速度,請(qǐng)問(wèn)牛頓第二定律在這里不適用了嗎?
也可改為如圖1所示的問(wèn)題:用大小為10 N、方向豎直向上的拉力提某一物體時(shí)產(chǎn)生的加速度大小為10 m/s2 ,如果改用大小為20 N、方向豎直向上的拉力時(shí),其產(chǎn)生的加速度大小是多少?
3 ? ?問(wèn)題設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)性
問(wèn)題設(shè)計(jì)要有挑戰(zhàn)性,問(wèn)題的難度應(yīng)控制在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi),需要學(xué)生經(jīng)過(guò)一定的努力,通過(guò)思維加工、實(shí)踐活動(dòng)等過(guò)程才能夠解決。真正具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題,讓學(xué)生“跳一跳,夠得著”,使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)感到既適應(yīng)又不完全適應(yīng),會(huì)激發(fā)學(xué)生挑戰(zhàn)自我的好奇心和檢驗(yàn)自己能力的強(qiáng)烈欲望。
例如,在“牛頓第三定律”的教學(xué)中,為了探究作用力和反作用力的大小關(guān)系,有的老師會(huì)直接讓學(xué)生用兩把彈簧秤對(duì)拉,然后提出問(wèn)題:兩把彈簧秤對(duì)拉時(shí)(如圖2所示),兩把彈簧秤的讀數(shù)有什么關(guān)系?這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了什么?這樣的問(wèn)題對(duì)一般學(xué)生來(lái)說(shuō)顯得過(guò)于容易,很難引起學(xué)生的興趣,學(xué)生對(duì)此沒(méi)有懸念。
為了提高問(wèn)題的挑戰(zhàn)性,激起學(xué)生積極的思維,可以有兩種問(wèn)題設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案。
初中物理教學(xué)階段,建議使用問(wèn)題設(shè)計(jì)方案1:
先讓學(xué)生用手指拉一把彈簧秤的秤鉤,問(wèn)學(xué)生:有什么感覺(jué)?
學(xué)生回答:秤鉤對(duì)手指也有一個(gè)拉力的作用。
老師指出:手指拉秤鉤的力和秤鉤拉手指的力叫做作用力和反作用力。
然后教師再提問(wèn):手指對(duì)秤鉤的作用力和秤鉤對(duì)手指的反作用力,這兩個(gè)力的大小存在著什么關(guān)系呢?手指對(duì)秤鉤的拉力可以直接從彈簧秤上讀出,但秤鉤對(duì)手指拉力的大小卻無(wú)法僅靠感覺(jué)得出,你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定這兩個(gè)力之間的大小關(guān)系嗎?最后再引導(dǎo)學(xué)生用兩個(gè)彈簧秤的相互牽引來(lái)發(fā)現(xiàn)它們大小相等的規(guī)律。
高中物理教學(xué)階段,建議使用問(wèn)題設(shè)計(jì)方案2:
教師可以故意提供幾把測(cè)量不準(zhǔn)的彈簧秤,然后請(qǐng)甲、乙兩位同學(xué)演示彈簧秤對(duì)拉實(shí)驗(yàn),匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(甲同學(xué)的讀數(shù)是6.3 N,乙同學(xué)的讀數(shù)是6.7 N),然后問(wèn)學(xué)生:甲同學(xué)的6.3 N和乙同學(xué)的6.7 N是相等的兩個(gè)力嗎?
接著給大家布置任務(wù):現(xiàn)在請(qǐng)大家設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明甲同學(xué)的6.3 N和乙同學(xué)的6.7 N是相等的兩個(gè)力?
學(xué)生經(jīng)過(guò)討論后提出驗(yàn)證方法,然后請(qǐng)丙同學(xué)用第三把彈簧秤先后分別跟甲、乙同學(xué)的彈簧秤對(duì)拉,通過(guò)等效替換的方法驗(yàn)證了作用力與反作用力大小相等的結(jié)論。
這樣的問(wèn)題設(shè)計(jì)充滿(mǎn)挑戰(zhàn),激活了學(xué)生的思維,啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用邏輯思維設(shè)計(jì)驗(yàn)證結(jié)論,發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維能力。
4 ? ?問(wèn)題設(shè)計(jì)的層次性
問(wèn)題設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)層次性,要充分考慮到學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),由淺入深地設(shè)計(jì)問(wèn)題,層層遞進(jìn),環(huán)環(huán)相扣,這樣可使學(xué)生獲得成功感,充分調(diào)動(dòng)每位學(xué)生的積極性,增加自信心。對(duì)于有一定深度和難度的內(nèi)容,通過(guò)分層設(shè)問(wèn),培養(yǎng)學(xué)生思維的深度和廣度,通過(guò)層層剖析、循序推進(jìn),最終到達(dá)解決問(wèn)題的彼岸。
如圖3所示,一斜劈M靜止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑塊m,若給滑塊一向下的初速度v0,滑塊正好保持沿斜面勻速下滑,根據(jù)這個(gè)情景,先后設(shè)計(jì)了如下5個(gè)層層遞進(jìn)的問(wèn)題: ①此時(shí)斜劈是否受到地面對(duì)它的摩擦力作用,并說(shuō)明理由?②在此基礎(chǔ)上,若對(duì)滑塊再施加一個(gè)豎直向下的力F1,結(jié)果怎樣? ③若對(duì)滑塊施加一個(gè)沿斜面向下的力F2 ,結(jié)果怎樣? ④若對(duì)滑塊施加一個(gè)水平向右的力F3 ,結(jié)果又怎樣? ⑤若對(duì)滑塊施加一個(gè)任何方向的力F,結(jié)果是否都一樣? 根據(jù)經(jīng)典模型先設(shè)計(jì)一個(gè)母問(wèn)題,由此加以變換形成多個(gè)子問(wèn)題,有利于學(xué)生的理解、遷移和應(yīng)用。如果直接出現(xiàn)問(wèn)題④或問(wèn)題⑤,不用前面幾個(gè)問(wèn)題做鋪墊,學(xué)生會(huì)感到很難理解,而通過(guò)逐一解決前面幾個(gè)問(wèn)題,再來(lái)解決問(wèn)題④或問(wèn)題⑤,則顯得水到渠成。
同一內(nèi)容針對(duì)不同層次的學(xué)生,設(shè)問(wèn)的層次和角度要有所不同。有的學(xué)生讓他自己跳一跳后摘到桃子,有的學(xué)生可能需要給他設(shè)定一些臺(tái)階,讓他們順著臺(tái)階上去也能摘到桃子。在復(fù)習(xí)《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》一節(jié)時(shí),實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示,大部分學(xué)生對(duì)“平衡摩擦力以及砝碼盤(pán)和砝碼的質(zhì)量要求”實(shí)驗(yàn)條件的控制感到疑惑。針對(duì)基礎(chǔ)較好的實(shí)驗(yàn)班學(xué)生,筆者只設(shè)置了3個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:①怎樣才能保證繩子的拉力等于小車(chē)所受的合力? ②如何平衡摩擦力? ③怎樣才能保證砝碼盤(pán)和砝碼的總重力等于繩子的拉力? ?針對(duì)基礎(chǔ)較弱的平行班學(xué)生,設(shè)置了更具體的問(wèn)題:①本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁??本?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是誰(shuí)?要測(cè)哪個(gè)力的大小? ②對(duì)小車(chē)進(jìn)行受力分析,怎樣才能保證繩子的拉力等于小車(chē)所受的合力? ?③平衡摩擦力時(shí)要不要掛著砝碼盤(pán)呢?要不要拖著紙帶呢? ④對(duì)砝碼盤(pán)和砝碼進(jìn)行受力分析,列出動(dòng)力學(xué)方程,并提問(wèn)在什么情況下,砝碼盤(pán)和砝碼的總重力等于繩子的拉力?有了思維的臺(tái)階,學(xué)生就能順利突破知識(shí)的難點(diǎn),對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解就更深刻了。
5 ? ?問(wèn)題設(shè)計(jì)的構(gòu)建性
問(wèn)題設(shè)計(jì)的構(gòu)建性是指教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)以問(wèn)題為載體,突出知識(shí)間的相互作用和內(nèi)在聯(lián)系,引導(dǎo)和幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建,為學(xué)生能力提升和思維發(fā)展奠定基礎(chǔ)。教材中每節(jié)內(nèi)容都有一個(gè)核心問(wèn)題,核心問(wèn)題的解決并非是一蹴而就的,為了解決核心問(wèn)題,就應(yīng)當(dāng)根據(jù)核心問(wèn)題提出一系列子問(wèn)題,各個(gè)子問(wèn)題的層次是否分明,能否形成一個(gè)具有漸進(jìn)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題系統(tǒng),直接影響著教學(xué)目標(biāo)能否順利實(shí)現(xiàn)。
例如,在“歐姆表的原理”教學(xué)中,要解決的核心問(wèn)題是:通過(guò)表頭的電流大小與待測(cè)電阻大小之間有什么關(guān)系?可以把這一核心問(wèn)題大致分解成如下一系列子問(wèn)題:①當(dāng)紅黑表筆短接,此時(shí)表頭中電流為Ig ,電流Ig刻度處對(duì)應(yīng)的電阻刻度是多少?②當(dāng)紅黑表筆斷開(kāi),此時(shí)表頭中電流為零,電流零刻度處對(duì)應(yīng)的電阻刻度為多少?③若紅黑表筆間接上某待測(cè)電阻后,此時(shí)表頭指針指在中間刻度(已知?dú)W姆檔工作時(shí)電源電動(dòng)勢(shì)為E,表頭的滿(mǎn)偏電流為Ig),電流中間刻度處對(duì)應(yīng)的電阻刻度為多少?④你能把其他電流刻度改標(biāo)成電阻刻度嗎?⑤電阻刻度是否均勻? 上述問(wèn)題串中的各個(gè)問(wèn)題都是緊緊圍繞“通過(guò)表頭的電流大小與待測(cè)電阻大小之間有什么關(guān)系?”這個(gè)核心問(wèn)題展開(kāi),而且思維層次逐步提高,學(xué)生通過(guò)以上系列問(wèn)題的思考,可以基本理解歐姆表的原理。
又如,在“楞次定律的應(yīng)用”教學(xué)中,要解決的核心問(wèn)題是:怎樣運(yùn)用楞次定律分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象?結(jié)合如圖5所示的自制實(shí)驗(yàn)裝置可以把這一核心問(wèn)題大致分解成如下一系列子問(wèn)題:①磁鐵上下振動(dòng),演示二極管交替發(fā)光,請(qǐng)學(xué)生用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向(理解“阻礙磁通量變化”,會(huì)用“增反減同”判斷感應(yīng)電流方向);②振動(dòng)的磁鐵在閉合開(kāi)關(guān)K后,很快停止運(yùn)動(dòng),演示電磁阻尼現(xiàn)象,請(qǐng)學(xué)生用楞次定律分析磁鐵與線(xiàn)圈之間的作用力來(lái)解釋這個(gè)“來(lái)拒去留”現(xiàn)象(理解“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”, 會(huì)用“來(lái)拒去留”判斷磁鐵與線(xiàn)圈間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力);③請(qǐng)學(xué)生分析電磁阻尼現(xiàn)象中磁鐵與線(xiàn)圈之間的能量轉(zhuǎn)化(理解“電磁感應(yīng)符合能量守恒”,體會(huì)“克服阻礙的過(guò)程就是其他能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程”);④用如圖6所示的自制實(shí)驗(yàn)裝置演示電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用現(xiàn)象(兩根銅管固定,另兩根銅管可自由滾動(dòng),磁鐵插入時(shí)銅管靠攏,磁鐵拔出時(shí)銅管分開(kāi)),再請(qǐng)學(xué)生用楞次定律分析這個(gè)“增縮減擴(kuò)”現(xiàn)象(領(lǐng)悟楞次定律的更深層含義——“結(jié)果阻礙原因”)。通過(guò)上述4個(gè)子問(wèn)題的設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生從不同角度理解“阻礙”的內(nèi)涵,使學(xué)生深刻理解楞次定律內(nèi)涵的多樣統(tǒng)一性(如圖7所示),幫助學(xué)生靈活運(yùn)用楞次定律分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
6 ? ?問(wèn)題設(shè)計(jì)的開(kāi)放性
問(wèn)題設(shè)計(jì)要有一定的開(kāi)放性,傳統(tǒng)的教學(xué)歷來(lái)強(qiáng)調(diào)問(wèn)題的確定性,排斥問(wèn)題的可能性,這就導(dǎo)致我們的學(xué)生長(zhǎng)于求同,而弱于求異,缺乏發(fā)散思維和想象能力,創(chuàng)新能力有待提高。開(kāi)放性問(wèn)題是相對(duì)于封閉性問(wèn)題而言的,它是指那些條件不完整、結(jié)論不確定、解答思路多樣化、觸發(fā)思維活動(dòng)的開(kāi)放的問(wèn)題。開(kāi)放的問(wèn)題具有鮮明的教學(xué)功能:可以培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性與靈活性,開(kāi)拓學(xué)生思維的空間,提高學(xué)生的參與度,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,活躍課堂氣氛。
例如,在“帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)” 復(fù)習(xí)課中,通過(guò)新穎、開(kāi)放的問(wèn)題設(shè)計(jì),可以取得非常好的教學(xué)效果。教學(xué)中,先回顧力與運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí),然后學(xué)生自行分析帶電粒子在幾種單一場(chǎng)和復(fù)合場(chǎng)中能否實(shí)現(xiàn)下列幾種運(yùn)動(dòng),表格中分別有勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若能,在表格中畫(huà)出場(chǎng)的情況,并填寫(xiě)出帶電粒子完成各運(yùn)動(dòng)需要的條件;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由。圖8是學(xué)生設(shè)計(jì)的帶電粒子做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的可能分布情形(約定粒子都帶正電荷),學(xué)生對(duì)給定的情境進(jìn)行開(kāi)放性討論,探究粒子運(yùn)動(dòng)的各種可能性,將常見(jiàn)的粒子運(yùn)動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了歸類(lèi),形成帶電粒子運(yùn)動(dòng)的圖式結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性與靈活性,開(kāi)拓了學(xué)生思維的空間。
又如,在必修1的“力和運(yùn)動(dòng)”模塊復(fù)習(xí)中,筆者上了一堂“測(cè)木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)”的主題探究活動(dòng)課,整堂課分實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、論證、操作和交流四個(gè)環(huán)節(jié)。在學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案環(huán)節(jié)中,要求學(xué)生自己選擇使用過(guò)的器材,運(yùn)用合適的方法,至少設(shè)計(jì)兩種方案(畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖 ,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)式和要測(cè)量的物理量);在實(shí)驗(yàn)方案論證環(huán)節(jié),要求同桌從實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作兩個(gè)角度互相論證方案(實(shí)驗(yàn)原理是否正確,實(shí)驗(yàn)操作是否可行)。學(xué)生經(jīng)過(guò)自己設(shè)計(jì)和互相論證之后,形成如圖9所示的4種典型實(shí)驗(yàn)方案,有共點(diǎn)力平衡方法(如圖9甲和乙),也有動(dòng)力學(xué)方法(如圖9丙和丁),通過(guò)設(shè)置自己選擇器材和方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的開(kāi)放性問(wèn)題,發(fā)散了學(xué)生的思維,激發(fā)了學(xué)生的探究熱情。
優(yōu)化問(wèn)題設(shè)計(jì)、激活學(xué)生思維是創(chuàng)設(shè)高效課堂的關(guān)鍵,課堂問(wèn)題設(shè)計(jì)必須遵循有效問(wèn)題的設(shè)計(jì)原則,讓有效問(wèn)題具有針對(duì)性、明確性、挑戰(zhàn)性、層次性、構(gòu)建性、開(kāi)放性等諸多品質(zhì)。
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