用問題解決模式培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力

摘 要：學(xué)生在物理學(xué)習(xí)和物理考試中都不可避免地會遇到陌生的復(fù)雜問題，而問題的解決需要一系列的相關(guān)能力，那么教學(xué)中該如何培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力呢？筆者在本文中嘗試了在初中階段利用問題解決模式來培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力.

關(guān)鍵詞：問題解決模式;問題解決能力;平均密度

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）04-0020-04

作者簡介：蔣煒波（1987-），男，四川人，碩士，中學(xué)一級教師，研究方向：中學(xué)物理教育.

1 問題解決的內(nèi)涵

問題解決的過程由心理學(xué)家奧蘇貝爾等人提出，他們將問題解決分為四個(gè)階段.首先呈現(xiàn)問題情境，然后明確問題的目標(biāo)和已知條件，接下來填補(bǔ)已知條件和目標(biāo)之間的空隙，最后檢查推理有無錯(cuò)誤，填補(bǔ)空隙的途徑是否最為簡捷[1].

物理問題的解決也需要經(jīng)歷這四個(gè)階段，并且要求學(xué)生具備一定的綜合能力.學(xué)生首先需要將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為具體的、明確的、可解決的問題，包括明確已知條件和目標(biāo)要求;然后尋找到從已知走向目標(biāo)的具體方案，或者規(guī)劃詳細(xì)的路徑;最后執(zhí)行方案路徑，并在這一過程中不斷地反思、修正、調(diào)整，最終解決問題.

問題解決能力是問題解決過程中個(gè)體需要具備的能力，其內(nèi)涵非常豐富，包括在面臨問題時(shí)應(yīng)該具有的對現(xiàn)狀的認(rèn)識分析能力、對信息的提取加工能力、對資源的整合協(xié)調(diào)能力、對途徑的探索選擇能力、對認(rèn)知的區(qū)分關(guān)聯(lián)能力、對問題的細(xì)分拆解能力、對結(jié)果的預(yù)測評估能力、對定式的質(zhì)疑創(chuàng)新能力、對模型的歸納總結(jié)能力、對個(gè)體的啟發(fā)創(chuàng)造能力以及對過程的推理論證能力等.

問題解決模式，是以“問題”為導(dǎo)向、以學(xué)生為主體、以一系列細(xì)小問題的解決為教學(xué)過程的一種教學(xué)模式，它旨在提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題以及處理問題的能力.問題解決模式對學(xué)生的思維能力培養(yǎng)具有非常直接的作用，在問題解決模式的教學(xué)實(shí)施過程中，學(xué)生的頭腦被充分地調(diào)動起來，在學(xué)習(xí)過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并解決問題，并且繼續(xù)生成新的問題，正是在問題的不斷生成和解決的過程中，學(xué)生的科學(xué)思維得到了真正的鍛煉和培養(yǎng)[2].

用問題解決模式培養(yǎng)問題解決能力的教學(xué)設(shè)計(jì)，需要有一個(gè)大問題或復(fù)雜問題統(tǒng)攝教學(xué)，然后再將大問題拆解為一系列的小問題，學(xué)生在問題的不斷解決過程中完成整個(gè)學(xué)習(xí)過程，鍛煉并培養(yǎng)了學(xué)生的問題解決能力.這里以初中階段較為復(fù)雜的混合物平均密度教學(xué)為例，展示用問題解決模式培養(yǎng)解決問題能力的具體過程.

2 平均密度問題的教學(xué)環(huán)節(jié)

2.1 復(fù)雜問題的提出

問題解決能力的培養(yǎng)，需要一個(gè)合適的有一定難度的較為復(fù)雜的問題統(tǒng)攝教學(xué)，在實(shí)踐中筆者發(fā)現(xiàn)，那些看似非常簡單但細(xì)想?yún)s很復(fù)雜的問題特別適合用來統(tǒng)攝教學(xué)，這類問題很容易讓學(xué)生暴露出自己能力上的缺陷和不足，并且還能夠激發(fā)起學(xué)生解決這類復(fù)雜問題的強(qiáng)烈欲望.在平均密度的習(xí)題課中，筆者在一開始給學(xué)生拋出了這樣一個(gè)原始的目標(biāo)問題.

這一環(huán)節(jié)，主要是將細(xì)分問題引導(dǎo)回到目標(biāo)問題，用細(xì)分問題所總結(jié)歸納的結(jié)果最終解決目標(biāo)問題，由合到分再到合，這是問題解決的一個(gè)重要策略和途徑.

2.7 總結(jié)反思與模型提煉

問題解決模式的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，即是總結(jié)歸納，將問題解決過程中的思考以建構(gòu)模型的方式固化下來，使之成為以后解決問題的重要工具和參考借鑒，在總結(jié)歸納過程中進(jìn)一步提升學(xué)生的問題解決能力.教師先讓學(xué)生自己總結(jié)或者小組內(nèi)部交流總結(jié)，然后在學(xué)生的展示過程中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行提煉.平均密度問題的解決，有幾個(gè)地方非常值得學(xué)生總結(jié).

首先是自己處理問題方式的總結(jié)反思.在一開始處理目標(biāo)問題的時(shí)候，過于依賴已有的密度模型，在沒有深思熟慮的情況下貿(mào)然進(jìn)行推理論證，最后得到了錯(cuò)誤的結(jié)論.因此，學(xué)生要意識到在以后的問題解決過程中，一定要做好信息的提取加工和認(rèn)知的區(qū)分關(guān)聯(lián)，既找到已有認(rèn)知與目標(biāo)問題之間的關(guān)系，又能夠通過題干信息認(rèn)識到它們之間的差異，真正認(rèn)清已知和目標(biāo)之間的差距.

然后是固化將問題進(jìn)行細(xì)分拆解的策略.目標(biāo)問題往往和已知差距較大，中間如果沒有細(xì)小的臺階支撐則往往很難解決，此時(shí)應(yīng)該利用已有的認(rèn)知將目標(biāo)問題進(jìn)行拆解，然后在一系列小問題的不斷解決過程中最終找到目標(biāo)問題的解決辦法，這種策略的掌握能夠使學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和生活中都大為受益.

最后是平均密度問題自身的模型總結(jié).密度相關(guān)的問題很多，像目標(biāo)問題這樣的多種液體混合的情形并不多見，經(jīng)過分析之后學(xué)生也明白了其處理的具體方式，不管是分析得到液體混合的順序優(yōu)先級的具體過程，還是最終液體混合順序優(yōu)先級的判斷依據(jù)，都值得學(xué)生總結(jié)反思.

3 結(jié)束語

從初高中物理銜接學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，在當(dāng)前的義務(wù)教育階段，我們絕不能放棄對學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng).培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，一定要讓學(xué)生經(jīng)歷完整的問題解決的過程，讓學(xué)生在這一過程中熟悉問題解決的基本步驟和核心技巧，包括明確目標(biāo)和已知、設(shè)計(jì)方案與路徑、問題簡化與拆分、使用數(shù)學(xué)方法與工具等等，讓初中學(xué)生真正形成初步的問題解決能力.

當(dāng)然教師必須了解初中學(xué)生數(shù)學(xué)工具相對匱乏的事實(shí)和物理思維能力不足的現(xiàn)狀，因此在教學(xué)中切不可貪多求大.對于有需求的學(xué)生，在打好物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)興趣和養(yǎng)成物理學(xué)習(xí)習(xí)慣等前提下，我們可以適當(dāng)?shù)貙λ麄冞M(jìn)行引導(dǎo)，提高他們的問題解決的能力.

參考文獻(xiàn)：

[1]林崇德.心理學(xué)大辭典[M].上海：上海教育出版社，2003.

[2]蔣煒波.以“問題解決模式”培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)——談“天平的構(gòu)造法”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].物理教學(xué)，2020，42（08）：34-37+75.

[3]蔣煒波.科學(xué)思維中提出質(zhì)疑的方法策略研究[J].物理教學(xué)，2019，41（06）：6-8.

（收稿日期：2020-10-15）