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摘 要 通过大学物理“静电场中的导体”课堂教学实例，从课前、课堂和课后三环节入手，探索在网络环境下如何将PBL自主学习教学模式引入课堂教学实践，为学生自主学习能力培养提供实践依据。
关键词 大学物理；网络；PBL；自主学习
中图分类号：G434 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）06-0135-03
Abstract The article explored a new teaching mode of PBL autono-mous learning based on network according to the university physics teaching example of condition in static electric field through the links of before-class，Classroom and After-class. The application research provided the practical basis for the cultivation of students’ autonomous learning ability.
Key words university physics； network； PBL； autonomous learning
1 前言
南宋哲学家陆九渊曰：“为学患无疑，疑则有进。”治学最担忧的是提不出疑问，有了疑问就有了进步的基础。基于问题的学习（Problem-Based Learning，PBL）正是以问题为核心，将问题与学习任务紧密结合，目前已成为国际上广泛流行的一种教学模式[1]。自主学习能力是学生在学习活动中形成和发展起来的，是运用科学的学习策略去独立自主地获取、加工和利用信息，分析和解决实际问题的一种个性特征[2]。笔者以前期对学生自主学习现状调查和网络交互型教学模式分析为基础[3-4]，在教学中通过基于网络的PBL自主学习教学模式进行大学物理教学改革的探索和实践，收到较好的教学效果。本文以“静电场中的导体”为例进行说明。
2 课前环节——设计问题，明确目标
课堂授课前，利用网络平台，将精心设计的问题链上传到网络PBL专题问题网页中，学生以问题为指引，通过在大学物理学科资源库中搜索相关资料提前预习。通过这一环节，能够为学生提供一个锻炼自学能力的舞台。教师在进行问题设计时，为了使学生明确学习目标，必须注意以下三个方面。
问题指向具有针对性 物理学家海森堡曾说过：“提出正确的问题，往往等于解决了问题的大半。”问题链的设计应该以实现教学目标为抓手，通过关键问题作为“题眼”，学生在查阅资料、讨论交流时能够有的放矢，从而对本讲的教学内容形成较为清晰的认识，然后再通过其他问题的牵引达到熟悉重点、明确难点的目的。
问题内容具有连贯性 问题链的设计要考虑到内容是否具有连贯性，要一环扣一环，紧密结合。如果仅仅是问题的简单叠加，学生只能通过问题掌握与问题相关的内容，无法发挥以点带面的自主学习效果。
问题难度具有区分性 问题链的设计要具有难度的可区分性，一方面，就问题本身而言，既不能一叶知秋，也不能难于攀登，这两个极端都不能达到基于问题的自主学习目的；另一方面，从学生来说，一个教学班的学生具有一定的差异性，在问题设计时要为每名学生提供能够自主学习的机会。
如大学物理“静电场中的导体”内容，根据课程标准，教学重点是导体的静电平衡，难点是静电平衡规律的理解与运用。按照以上要求，课前在网络平台上进行如下问题链的设计：
问题1：将导体放入静电场中会怎样？
问题2：什么是静电感应？
问题3：导体静电平衡的条件是什么？
问题4：静电平衡状态下，实心导体电荷分布具有什么特征？
问题5：什么是尖端放电？产生的原因是什么？
问题6：空心导体腔内无带电体时，电荷分布具有什么特征？
问题7：空心导体腔内有带电体时，电荷分布具有什么特征？
问题8：什么是静电屏蔽？静电屏蔽有哪些应用？
3 课堂环节——教为主导，学为主体
教学设计：主辅问题相得益彰 课堂教学中，将学生通过网络提前预习的问题链作为主问题，同时在课堂中从主问题向外又不断拓展，层层设疑，引出其他问题作为辅问题。主问题为树干，辅问题为树枝，构成PBL这棵茂密的问题树，如图1所示。
教学方法：问题牵引全程互动 课堂教学中，教师一方面以PBL问题树牵引教学，引导学生不断地发现问题、思考问题和解决问题；另一方面采取课堂小教师的教学形式，给学生充分提供上讲台锻炼的机会，培养学生的口才、胆量和思维。通过问题牵引全程互动的教学模式，创设了一种“无疑时导其有疑，有疑时导其解疑”的教学情境，有效地激发学生自主学习的主动性和积极性，提高他们的自主学习能力。
教学检验：题目设计举一反三 为使学生灵活运用导体静电平衡的规律求解有导体存在时的电场和电荷分布问题，从网络资源库中选择典型例题作为学生的练习题，以一道题目进行说明：
图2所示，在带电量为q、半径为R1的导体球外，同心放置一个内外半径为R2、R3的金属球壳。求电荷分布及系统的场强、电势。
学生分析完该题目后，教师又将该题目拓展，由浅入深，层层递进，通过问题链的形式进行举一反三。
拓展1：如果外球壳本身带电量为Q，情况如何？
拓展2：如果此时内外球壳相连呢？
拓展3：要是外球壳接地后再绝缘呢？
拓展4：再把内球接地又如何？
通过以上拓展，学生逐步突破了本节的难点，对教学内容达到融会贯通的教学效果，用爱因斯坦的话说：“不是我聪明，只是我和问题周旋得比较久。”同时课堂上学生对问题的讨论和争辩，活跃了课堂氛围，创设了一种激情昂扬的教学场面。
4 课后环节——紧贴教学，合理拓疑
课后环节的问题要达到学以致用的效果。一方面针对学生特点，设计了物理和军事相关的问题，如：武器弹药仓库等重要军事设施如何防雷击？如何加强指挥、控制、通信和情报系统等电子设备的屏蔽保护？对于这些问题，教学要求是学生能够通过网络查阅资料，以教学小组的形式进行探讨，给出方案设计，并通过网络平台进行反馈。另一方面考虑到教学内容的延续性，又对下节课的内容进行问题链的设计。如图3所示，对比导体，电介质具有什么特征？将电介质放入静电场中会怎样？
5 教学效果——鱼渔兼得
教学中经常说：“授之以鱼，不如授之以渔。”意思是教给学生以知识，不如教给学生以方法。本文以“静电场中的导体”课堂教学为实例，探索了网络环境下的PBL自主学习教学模式，在该模式中，通过搭建学生自主学习的各种舞台，学生不仅学会了知识，又掌握了会学的方法，培养了自主学习能力，达到了鱼渔兼得的效果。
参考文献
[1]DELIS R.问题导向学习在课堂教学中的运用[M].方彤，译.北京：中国轻工业出版社，2004：10-55.
[2]尹鸿藻，毕华林.学习能力学[M].山东：中国海洋大学出版社，2000：6-7.
[3]宋春荣，冯蒙丽，蔡玉平.转型背景下的学员自主学习动机现状调查[J].军械教育研究，2013（4）：12-14.
[4]冯蒙丽，宋春荣，刘进，等.大学物理网络交互型教学模式分析[J].中国教育技术装备，2014（18）：132-133.
关键词 大学物理；网络；PBL；自主学习
中图分类号：G434 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）06-0135-03
Abstract The article explored a new teaching mode of PBL autono-mous learning based on network according to the university physics teaching example of condition in static electric field through the links of before-class，Classroom and After-class. The application research provided the practical basis for the cultivation of students’ autonomous learning ability.
Key words university physics； network； PBL； autonomous learning
1 前言
南宋哲学家陆九渊曰：“为学患无疑，疑则有进。”治学最担忧的是提不出疑问，有了疑问就有了进步的基础。基于问题的学习（Problem-Based Learning，PBL）正是以问题为核心，将问题与学习任务紧密结合，目前已成为国际上广泛流行的一种教学模式[1]。自主学习能力是学生在学习活动中形成和发展起来的，是运用科学的学习策略去独立自主地获取、加工和利用信息，分析和解决实际问题的一种个性特征[2]。笔者以前期对学生自主学习现状调查和网络交互型教学模式分析为基础[3-4]，在教学中通过基于网络的PBL自主学习教学模式进行大学物理教学改革的探索和实践，收到较好的教学效果。本文以“静电场中的导体”为例进行说明。
2 课前环节——设计问题，明确目标
课堂授课前，利用网络平台，将精心设计的问题链上传到网络PBL专题问题网页中，学生以问题为指引，通过在大学物理学科资源库中搜索相关资料提前预习。通过这一环节，能够为学生提供一个锻炼自学能力的舞台。教师在进行问题设计时，为了使学生明确学习目标，必须注意以下三个方面。
问题指向具有针对性 物理学家海森堡曾说过：“提出正确的问题，往往等于解决了问题的大半。”问题链的设计应该以实现教学目标为抓手，通过关键问题作为“题眼”，学生在查阅资料、讨论交流时能够有的放矢，从而对本讲的教学内容形成较为清晰的认识，然后再通过其他问题的牵引达到熟悉重点、明确难点的目的。
问题内容具有连贯性 问题链的设计要考虑到内容是否具有连贯性，要一环扣一环，紧密结合。如果仅仅是问题的简单叠加，学生只能通过问题掌握与问题相关的内容，无法发挥以点带面的自主学习效果。
问题难度具有区分性 问题链的设计要具有难度的可区分性，一方面，就问题本身而言，既不能一叶知秋，也不能难于攀登，这两个极端都不能达到基于问题的自主学习目的；另一方面，从学生来说，一个教学班的学生具有一定的差异性，在问题设计时要为每名学生提供能够自主学习的机会。
如大学物理“静电场中的导体”内容，根据课程标准，教学重点是导体的静电平衡，难点是静电平衡规律的理解与运用。按照以上要求，课前在网络平台上进行如下问题链的设计：
问题1：将导体放入静电场中会怎样？
问题2：什么是静电感应？
问题3：导体静电平衡的条件是什么？
问题4：静电平衡状态下，实心导体电荷分布具有什么特征？
问题5：什么是尖端放电？产生的原因是什么？
问题6：空心导体腔内无带电体时，电荷分布具有什么特征？
问题7：空心导体腔内有带电体时，电荷分布具有什么特征？
问题8：什么是静电屏蔽？静电屏蔽有哪些应用？
3 课堂环节——教为主导，学为主体
教学设计：主辅问题相得益彰 课堂教学中，将学生通过网络提前预习的问题链作为主问题，同时在课堂中从主问题向外又不断拓展，层层设疑，引出其他问题作为辅问题。主问题为树干，辅问题为树枝，构成PBL这棵茂密的问题树，如图1所示。
教学方法：问题牵引全程互动 课堂教学中，教师一方面以PBL问题树牵引教学，引导学生不断地发现问题、思考问题和解决问题；另一方面采取课堂小教师的教学形式，给学生充分提供上讲台锻炼的机会，培养学生的口才、胆量和思维。通过问题牵引全程互动的教学模式，创设了一种“无疑时导其有疑，有疑时导其解疑”的教学情境，有效地激发学生自主学习的主动性和积极性，提高他们的自主学习能力。
教学检验：题目设计举一反三 为使学生灵活运用导体静电平衡的规律求解有导体存在时的电场和电荷分布问题，从网络资源库中选择典型例题作为学生的练习题，以一道题目进行说明：
图2所示，在带电量为q、半径为R1的导体球外，同心放置一个内外半径为R2、R3的金属球壳。求电荷分布及系统的场强、电势。
学生分析完该题目后，教师又将该题目拓展，由浅入深，层层递进，通过问题链的形式进行举一反三。
拓展1：如果外球壳本身带电量为Q，情况如何？
拓展2：如果此时内外球壳相连呢？
拓展3：要是外球壳接地后再绝缘呢？
拓展4：再把内球接地又如何？
通过以上拓展，学生逐步突破了本节的难点，对教学内容达到融会贯通的教学效果，用爱因斯坦的话说：“不是我聪明，只是我和问题周旋得比较久。”同时课堂上学生对问题的讨论和争辩，活跃了课堂氛围，创设了一种激情昂扬的教学场面。
4 课后环节——紧贴教学，合理拓疑
课后环节的问题要达到学以致用的效果。一方面针对学生特点，设计了物理和军事相关的问题，如：武器弹药仓库等重要军事设施如何防雷击？如何加强指挥、控制、通信和情报系统等电子设备的屏蔽保护？对于这些问题，教学要求是学生能够通过网络查阅资料，以教学小组的形式进行探讨，给出方案设计，并通过网络平台进行反馈。另一方面考虑到教学内容的延续性，又对下节课的内容进行问题链的设计。如图3所示，对比导体，电介质具有什么特征？将电介质放入静电场中会怎样？
5 教学效果——鱼渔兼得
教学中经常说：“授之以鱼，不如授之以渔。”意思是教给学生以知识，不如教给学生以方法。本文以“静电场中的导体”课堂教学为实例，探索了网络环境下的PBL自主学习教学模式，在该模式中，通过搭建学生自主学习的各种舞台，学生不仅学会了知识，又掌握了会学的方法，培养了自主学习能力，达到了鱼渔兼得的效果。
参考文献
[1]DELIS R.问题导向学习在课堂教学中的运用[M].方彤，译.北京：中国轻工业出版社，2004：10-55.
[2]尹鸿藻，毕华林.学习能力学[M].山东：中国海洋大学出版社，2000：6-7.
[3]宋春荣，冯蒙丽，蔡玉平.转型背景下的学员自主学习动机现状调查[J].军械教育研究，2013（4）：12-14.
[4]冯蒙丽，宋春荣，刘进，等.大学物理网络交互型教学模式分析[J].中国教育技术装备，2014（18）：132-133.