基于問題解決教學(xué)微設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究

胡一

【摘要】奇妙的體驗(yàn)，能激發(fā)問題解決的動(dòng)機(jī);親歷的實(shí)踐，能鍛造問題解決的品質(zhì);方法的自悟，能培養(yǎng)問題解決的素養(yǎng)，通過實(shí)踐研究，以教學(xué)微設(shè)計(jì)為載體，闡述如何提高學(xué)生問題解決的能力。

【關(guān)鍵詞】問題解決;教學(xué)微設(shè)計(jì);實(shí)踐研究

提高學(xué)生問題解決的能力是學(xué)好物理的關(guān)鍵。在初中物理的學(xué)習(xí)過程中，無論是對一個(gè)現(xiàn)象，一個(gè)問題，一道題目，解決的過程中都應(yīng)該遵循一定的規(guī)律，而掌握這種策略，并提高這種能力，才能對初中物理有更好的領(lǐng)悟。而教學(xué)微設(shè)計(jì)是提高學(xué)生問題解決能力的一種有效的方法，它是聚焦某教學(xué)重點(diǎn)或難點(diǎn)進(jìn)行突破，是教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，并逐步形成以“創(chuàng)設(shè)情境——指向問題——注重實(shí)踐”為主線的教學(xué)微設(shè)計(jì)，從而使課堂教學(xué)更具有科學(xué)性和有效性。

一、奇妙的體驗(yàn)，激發(fā)問題解決的動(dòng)機(jī)

現(xiàn)代的學(xué)習(xí)方式中強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，就是要讓學(xué)習(xí)者真正地參與學(xué)習(xí)過程，教師的作用不再是單方面簡單枯燥式地傳授知識，而是以各種可用感官接觸的媒質(zhì)為道具、以學(xué)生為主體，創(chuàng)造出讓學(xué)生有真正感受，留下難忘印象，值得學(xué)生回憶的活動(dòng)。在初中物理的教學(xué)中，學(xué)生真實(shí)的體驗(yàn)更為重要，它是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的基礎(chǔ)，更能激發(fā)學(xué)生進(jìn)行問題解決的動(dòng)機(jī)。然而，隨著社會(huì)的發(fā)展，信息技術(shù)的進(jìn)步，學(xué)生對即將學(xué)習(xí)知識的前體驗(yàn)不再像從前一樣猶如一張白紙，而是相當(dāng)豐富，有的學(xué)生對你將做的物理實(shí)驗(yàn)早有所聞，甚至親自嘗試過，早已沒有了新鮮感和好奇心，如果此時(shí)我們還是呈現(xiàn)一些陳舊的實(shí)驗(yàn)，勢必對他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)起不到積極的作用。因此，我認(rèn)為我們給學(xué)生的體驗(yàn)要與時(shí)俱進(jìn)，并不斷更新和創(chuàng)新，要讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)的奇特之處和妙不可言。

微設(shè)計(jì)1.能量之光：學(xué)生對光具有能量這一概念應(yīng)該早已認(rèn)可，如果我們在課堂上還是以太陽能熱水器、太陽能電池等這些習(xí)以為?，F(xiàn)象為主，學(xué)生會(huì)覺得乏而無味，學(xué)習(xí)興趣激不起一絲漣漪，而如果我們加入新的元素，讓學(xué)生在課堂上就能得到最真實(shí)、甚至最震撼的體驗(yàn)，那么他們對光具有能量會(huì)有更深刻的認(rèn)識。我們可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)方案：制作一個(gè)鋼鐵俠手套，其中裝有一個(gè)激光器，能發(fā)出一束高強(qiáng)度強(qiáng)激光，讓它去射擊氣球，引發(fā)氣球的爆炸。我們可以把多個(gè)氣球擺成一定的形狀，甚至設(shè)置雙層氣球，從而營造更好的效果，

幫助學(xué)生建立能量的觀念，從物理學(xué)視角形成關(guān)于能量的基本認(rèn)識，用能量的觀念解釋簡單的自然現(xiàn)象和實(shí)際問題。

微設(shè)計(jì)2.動(dòng)態(tài)彩虹：自然界中的彩虹學(xué)生們早已司空見慣，人造彩虹有的學(xué)生也已經(jīng)嘗試過，但是他們看到的往往是彩虹形成后定格的美麗畫面，對于彩虹的形成過程并沒有一個(gè)親歷的過程。如果我們能在課堂上現(xiàn)場制造一個(gè)彩虹，學(xué)生一定會(huì)對彩虹的形成會(huì)有更深刻的認(rèn)識。學(xué)生知道彩虹往往在雨后形成，因此它的形成需要太陽光和小水滴，我們可以對老式的投影儀的冷光源進(jìn)行一定的改造，讓它成為我們教室里的人造太陽，讓實(shí)驗(yàn)不受自然環(huán)境的影響，另外，我們購買一個(gè)類似工地上噴水的高密度噴水機(jī)，在噴的時(shí)候我們將噴頭從左到右緩慢移動(dòng)，目的是為了讓彩虹的出現(xiàn)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，這里學(xué)生一定會(huì)不由自主的發(fā)出驚嘆，因?yàn)樗麄兏杏X我們似乎正在空中畫了一道彩虹，從而讓學(xué)生認(rèn)識到彩虹形成的條件，為之后進(jìn)一步學(xué)習(xí)光的色散做好了鋪墊。

總之，體驗(yàn)要新、要奇、要妙，要給人一種情理之中，意料之外的感覺，為更好的激發(fā)學(xué)生問題解決的動(dòng)機(jī)提供支持。

二、親歷的實(shí)踐，鍛造問題解決的品質(zhì)

學(xué)習(xí)品質(zhì)包括學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)狀態(tài)等因素，它直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)效果。為了鍛造學(xué)生問題解決的品質(zhì)，我們要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問題情境，并引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐的方式去進(jìn)行問題解決，以實(shí)踐的方式提高學(xué)生的思維能力，因?yàn)閷?shí)踐不僅要?jiǎng)邮?，還要?jiǎng)幽X，更要手腦并用，是一種比機(jī)械做題更高級的提高學(xué)生思維能力的方式。在實(shí)踐中，學(xué)生需要交流、合作，會(huì)遇到困難，也會(huì)獲得成功，關(guān)鍵是經(jīng)歷的過程會(huì)不斷的鍛造他們問題解決的品質(zhì)，讓這種品質(zhì)在一次次磨練中不斷提升。

微設(shè)計(jì)3.白光之謎：首先，我們讓學(xué)生利用三棱鏡代替小水珠，分解手電筒發(fā)出的白光，顯示彩虹，并利用白色的紙面顯示彩色的光路，同時(shí)畫出三棱鏡的位置和白紙上紫光和紅光的大致位置，隨后展示結(jié)果，利用實(shí)物投影引導(dǎo)學(xué)生分析并發(fā)現(xiàn)不同小組紅光和紫光位置相反的原因：三棱鏡位置是顛倒的，深刻認(rèn)識在分解白光中，紅光靠近三棱鏡的頂角，而紫光靠近三棱鏡的底邊。其次，引導(dǎo)學(xué)生提出可能的新問題：分解出來的色光能否再分解？這里可以引導(dǎo)學(xué)生把剛才色散出的紫光或紅光（邊緣的光帶方便實(shí)驗(yàn)），再用一個(gè)三棱鏡進(jìn)行分解，并利用白色的紙面再次顯示光路，讓學(xué)生通過實(shí)踐自主發(fā)現(xiàn)的確不可再分解，與此同時(shí)，老師可以補(bǔ)充：其實(shí)它還是可以分解的，只是在我們可以觀察的范圍內(nèi)不能再被分解為其它色系的光。最后，引導(dǎo)學(xué)生提出新的問題：這些光能不能再次還原成白光？如何還原？

學(xué)生嘗試再利用一個(gè)三棱鏡把剛才分解得到的彩虹還原為白光，并畫出此時(shí)另一個(gè)三棱鏡的位置，并分析兩個(gè)三棱鏡位置的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)成功的秘訣。

微設(shè)計(jì)4.色光之辨：首先，老師創(chuàng)設(shè)了一個(gè)問題情境：如何用簡便的方法從白光中獲得一種色光，引導(dǎo)學(xué)生利用手電筒和有色玻璃紙尋找一種簡便的方法。學(xué)生通過觀察白色光屏上只有紅光，初步體驗(yàn)紅色透明紙只能透過紅光，并嘗試其它單色光的獲得。與此同時(shí)，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑：紅色透明紙是只能透過紅光，還是把其它色光都變成了紅光？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的想法？老師提示可以利用加濕器形成的白霧顯示光路。學(xué)生設(shè)計(jì)方案：讓綠光透過紅色玻璃紙，觀察是否變成了紅光，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)白霧中沒有紅色的光線，從而深刻認(rèn)識什么顏色的透明物體只能透過什么顏色的光。其次，老師利用高倍放大鏡放大亮著的彩色的手機(jī)屏幕，學(xué)生發(fā)現(xiàn)只有紅綠藍(lán)三種色光，并引導(dǎo)學(xué)生利用色光混合儀進(jìn)行色光混合的實(shí)驗(yàn)，初步認(rèn)識光的三原色。最后，老師利用投影機(jī)只打出了一束紫光，創(chuàng)設(shè)了一個(gè)問題情境：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明投影機(jī)打出的紫光是單色光還是由紅綠藍(lán)三種色光混合而成。學(xué)生設(shè)計(jì)方案：A.將紫光分別照射紅綠藍(lán)三種玻璃紙，觀察是否有光透過。B.利用三棱鏡分解紫光，觀察是否能得到其他色光。并把自己的想法加以實(shí)踐，從而提高問題解決的思維品質(zhì)。

總之，我們要?jiǎng)?chuàng)造條件讓學(xué)生盡可能的經(jīng)歷科學(xué)家探究實(shí)驗(yàn)的完整過程，體會(huì)科學(xué)性的探究是一個(gè)怎么樣的流程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究的態(tài)度，感受科學(xué)家研究過程的艱辛和偉大，體驗(yàn)成功的喜悅或不成功的改進(jìn)，并不斷培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、語言表達(dá)能力以及反思質(zhì)疑的態(tài)度等各種品質(zhì)。

三、方法的自悟，培養(yǎng)問題解決的素養(yǎng)

學(xué)習(xí)素養(yǎng)的培養(yǎng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)非常重要，它不僅是核心素養(yǎng)的重要組成部分，還是學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代素質(zhì)教育需要的必備素養(yǎng)，更是學(xué)生一生必備的素養(yǎng)。它應(yīng)該是在長期的學(xué)習(xí)過程中逐漸養(yǎng)成的良好的學(xué)習(xí)行為，包括各種態(tài)度、習(xí)慣、方法和能力的形成。因此，在教學(xué)中我們要有效的引導(dǎo)學(xué)生自己領(lǐng)悟方法，并能對方法進(jìn)行遷移式的應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)生問題解決的素養(yǎng)。

微設(shè)計(jì)5.明辨光源：引導(dǎo)學(xué)生由概念自悟方法。首先，老師出示圖片：太陽和月亮，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)光源的概念，即本身發(fā)光的物體。然后，出示實(shí)物：閃閃發(fā)光的鉆石和本身能發(fā)光的小球，引導(dǎo)學(xué)生自悟分辨光源的方法，即在沒有其它光源干擾下分辨的方法，并利用暗盒和實(shí)物投影進(jìn)行演示。這是自悟的第一個(gè)層次。

微設(shè)計(jì)6.顏色之謎：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)方法遷移式的自悟。首先，老師提出問題：我們看到的紅花本身發(fā)光嗎？為何黑暗中我們看不見它？白光照射下，為什么又能看見了，另外我們看到的紅花為什么是紅色？其次，利用演示實(shí)驗(yàn)：利用暗盒和實(shí)物投影，分別用紅光、藍(lán)光、綠光照射紅色的花，讓學(xué)生觀察看到花的顏色，從而讓學(xué)生初步感悟到物體的顏色可能是由物體反射色光的顏色決定，但如何可視化這樣一種猜想，提示學(xué)生可以借鑒之前研究透明物體顏色的方法。的確，學(xué)生會(huì)想到：例如讓綠光照射紅色和綠色物體，利用加濕器形成的白霧顯示光路，從而讓光的反射可視化。這是自悟的第二個(gè)層次。接著還可以提升自悟的層次。我們用類似的方法還可以研究相關(guān)領(lǐng)域，如白色和黑色物體對不同色光的反射作用，甚至能用到其他領(lǐng)域上的研究。

總之，老師通過問題鏈以及系列活動(dòng)的設(shè)計(jì)，旨在引導(dǎo)學(xué)生在體驗(yàn)過程、探究知識的同時(shí)，更要自悟方法，并把這種素養(yǎng)逐步形成，逐步提升到新的層次。

在教學(xué)中，體驗(yàn)、實(shí)踐和自悟應(yīng)該是相輔相成，融匯貫通的，一個(gè)微設(shè)計(jì)可以著重于其中一點(diǎn)去設(shè)計(jì)，也可以包含幾個(gè)點(diǎn)去設(shè)計(jì)，一切以具體的教學(xué)實(shí)踐為前提，總之都要為提高學(xué)生問題解決能力做嫁衣。

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