基于“问题解决”的课堂教学模式的实践与思考

“问题解决”是学习过程中经常发生的一种最重要的认知过程。从某种意义上讲,教学的最终目的是要使学生能自主地解决各种问题。“问题解决”教学模式是指教师针对学生所学的内容设计出具有一定思考价值和一定思维容量的问题,让学生进行讨论、思考,构思物理问题解决的方案,尝试解决物理问题。“问题解决”教学有利于提高学生解决问题的能力,促进学生能力的形成和发展。下面是笔者在初中新课程物理课堂中实施“问题解决”教学的一些思考。

一、创设情景提出有效问题,是开展“问题解决”式教学的前提保证

解决问题首先要提出问题,因此教师在备课时,要对教材进行加工处理,结合学生生活实际和社会热点问题,精心创设学生感兴趣的物理情景,利于学生主动发现和探索问题。在提出的问题中,对学生提出的问题加以正确的引导、分析、归纳,与学生交换意见、帮助学生排除干扰因素,让问题的结论能在学生一次次的活动中自然而然地得出。

【案例】以“探究影响液体蒸发快慢的因素”为例谈一点具体的做法。

创设生活情境:“晒衣服时,通常将衣服展开,放在通风的,有阳光的地方!”你能从中提出什么样的问题呢?

然而学生在略作思考之后的回答并没有走向自己预设的轨道。学生1:为什么要展开?学生2:为什么要选择有阳光的地方?学生3:为什么要选择通风的地方?很明显学生的回答很表面,只抓住了事物的外在因素,思维的深度不够,缺乏对问题本质的思索,与自己的意图有差距,怎么办?此时就需要老师有耐心去鼓励、去引导。

引导学生继续回答为什么?追问:“同学们你们能回答为什么吗?”很多学生抢答“衣服干得快!”继续追问:“为什么干得快?”学生一下沉默了,再次暴露出学生思维的深度不够!

把问题继续抛给学生,只是改变方式,要求学生小组合作“讨论、交流”。一分钟后,师生共同交流:“衣服干是衣服中的水分蒸发掉了,干得快意味着衣服中的水分蒸发的快。”在此基础上再要求学生提出问题,很快就有了“水蒸发的快慢与什么因素有关?”师:“请你针对提出的问题提出几种可能的猜想。”

一番思考之后,学生猜想:(1)温度的高低;(2)表面积的大小;(3)空气流动的快慢;(4)阳光下晒;(5)风速……学生的猜想有很多,对猜想进行整合、归纳是必须的,最后归纳出三个可供探究的因素:液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流动的快慢。在此基础上学生分组探究,教学顺利展开。

根据学生熟悉的生活场景创设物理情景,引导学生提出相关物理问题,通过一系列的问题,一再地追问、探讨、归纳、总结,使学生初步地体会问题的提出对于科学探究的重要性,感悟整个的思维过程,让学生在问题提出的过程中感受物理学科的魅力,享受思考的快乐!

二、明确学生解决物理问题时的主要思维障碍,是开展“问题解决”式教学的重要保障

1.日常观念的诱惑

学生在学习物理之前,头脑中并不是一张白纸,他们从日常生活中积累了不少与物理有关的感性经验,这样,但其中错误的经验就会影响正确物理概念的建立。例如,只有浮在液面上的物体才受到浮力;同一个物体浸没在液体中越深受到的浮力越大;摩擦力总是阻碍物体的运动;物体不受力不运动,受力才运动,受力越大运动得越快等等。这些错误的观念是非常顽固的,必须利用有效措施,排除错误观念的干扰,用科学的物理概念去置换学生头脑中错误的概念。

2.思维定势的束缚

思维定势是人们在思维中普遍存在的一种心理想象。思维定势既具有积极的意义,又具有消极的影响。消极的思维定势使学生把自己头脑中已有的、习惯了的思维方式不恰当地运用到新的物理情景中去,将学生的思维束缚在一个狭小的范围之内,因而成为学习物理的主要思维障碍。例如,在判断动滑轮各个力或距离的关系时,学生们绝大多数都能对下图所示(a)这种见惯了的模式作出正确的判断,因为在他们的头脑中动滑轮总是省一半力,费一倍距离。而对(b)这种倒装的情况判断时,就容易出现错误的结论,而且这种错误并非是个别现象,带有一定的普遍性。这就是由于问题改变了提问的角度或呈现的模式,而与学生见惯的问题稍有不同,思维定势的消极作用引起思维的闭塞或混乱。

3.数学负迁移的影响

数学知识在解决物理问题时起着巨大的作用,但毕竟只是解决问题的一个工具,如果不注意特定的物理内涵,仅从纯数学角度来理解和使用物理概念、规律、公式,势必造成数学与物理的脱节。简单地将数学结论与物理结论完全等同起来,无视物理规律的适用条件忽视对其物理意义的讨论。例如,对于密度公式:ρ=m/V及由欧姆定律变形而来的R=U/I等公式,学生往往不去深入理解公式中所蕴含的深刻的物理意义,而从数学公式本身出发考虑问题,从而得出物体的密度与物体质量成正比,与物体的体积成反比;当电压等于零时,电阻也为零等错误,从而影响了对物体的密度及电阻概念的理解。

造成学生思维障碍的心理诱因是很多的,远不止以上所罗列的几种。此外还有相关概念的干扰、数学与物理知识不匹配等等。在教学中认真分析、研究学生的思维障碍,是开展“问题解决”式教学的重要保障。

三、合理运用好相关原则,是“问题解决”式教学顺利开展的有力保证

1.针对性原则,注意问题探究的方向性

提出的问题必须是学生真实存在的问题,是确实感到困惑而不是表现形式上的问题,这就要求我们教师平时能够深入学生,了解他们对每个知识点的认知特点的思维方式,摸准他们的思维脉搏,因势利导地提出恰当的实际问题,抓住问题探究方向。

2.渐进性原则,注意问题探究的节奏性

问题设置要具有合理的程序和阶梯性,设计由浅入深,由易到难,层层递进,把学生的思维逐步引向新的高度,可创设“小步距”问题,把一个复杂的、难度较大的课题分解成若干个小问题。

3.开放性原则,把握问题探究的深广度

探究能力的培养是一个自主开放的主动建构过程。要激发学生根据不同条件,从不同角度采用不同方法进行探究,从而引发不同的思维,按照不同的理解去思考问题和回答问题,让学生在学习、创造个体活动中充分发挥自己的特长和张扬个性化的探究品质,体验成功,从而产生再探究、再学习、再发现的新动力,为此教师应注意学生的差异性,创设多元性、开放性问题。

4.主动性原则,落实问题探究自主性

教师创设一种民主、和谐、充满爱和尊重的“教学情景场”,积极鼓励学生通过不同途径提出问题、发现问题、解决问题。如在教学中教师偶尔故意出现知识性问题,一旦发现后不要立即向学生声明,要让学生看看有没有问题,期待学生发现错误,提出问题。鼓励学生向教师、书本、权威提出挑战。对于学生粗心造成的错误,不替代学生改正;对经过讨论而一时不能取得一致意见的问题不作裁判;对能通过自己探索、总结出带有规律性的认识,不包办代替;对能积极提出问题,大胆质疑的学生,教师要给予充分肯定,尤其对学习有困难的落后学生,多给他们提出问题的机会,多加以呵护,让他们在充满鼓励的氛围中充分自由地提出问题并实施探究,解决问题。

作者单位:江苏省溧阳市燕山中学