培養高中生學生問題解決能力的教學模式初探

王亮

隨著社會的飛速發展，教育理念的不斷更新，新課程標準孕育而生。新課標給教師帶來了新的理念，為教學方法帶來新的指導，為推動教育進一步發展跟上社會需要指明了方向。全國高中物理新課標中明確指出要注重物理學科本質，培養學生物理學科的核心素養，從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任方向提煉育人價值。在教學方法上提倡教師創設情境，引導學生自主探究獲取知識，培養學生自主學習能力，而自主探究這一過程其實也就是學會解決問題的過程，因此，物理教學中應該以培養學生的問題解決能力為根本追求。本文以自由落體運動為例，分析說明提升問題解決能力的教學模式的樣態。

一、將教學內容轉化為學生需要解決的問題

對物理教師而言創設什么樣的情境、做出怎樣的提問，如何通過問題鏈引導學生，并提煉出問題解決的一般模式是學生最終能否形成自主學習能力的關鍵。特別是物理學科的抽象思維要求高，如何合理創設“問題空間”，讓學生以“問題解決”為導向，達成既定教學目標是一個比較高的挑戰。

在“自由落體運動”這一節學習要求中提出學生能通過探究過程認識自由落體運動并能用其規律解決實際問題。根據問題解決模式的指導思想，我把認識自由落體運動按認知的層次化遞進性原則分成了兩大問題。問題一：物體下落的快慢與什么因素有關？問題二：自由落體是一種什么性質的運動？這兩個問題是采用從定性到定量對相關問題進行科學推理，從學生實際生活經驗分析出發到物理模型的建構，探究的難度逐次遞增。

二、創設與現實生活關聯的真實問題情境

創設情境環節中要求教師能夠創設與現實基本一致的情境，并提出在上述情境中與當前主題密切相關的問題，有利于學生構建意義。由于主動同化外部知識是一切知識獲取的前提，所以一定要把情境和問題建立在能夠引起學生興趣的基礎上從而能充分調動學生的積極性。

我創設了“在采摘水果時，果樹上果子和葉子下落快慢是不同的”這樣一個真實的情境，并配上了相應的視頻（農村里用竹竿擊打果實使其下落，比較果子和樹葉下落快慢）。采摘果實是一種體驗自然的過程，比較容易引起學生的興趣。而果子和樹葉的質量又有鮮明的對比，自然就能聯系到質量大的物體和質量小的物體，從而比較順利地引出問題一。而在無空氣阻力情況下物體下落快慢與質量無關這一結論與學生原有的認知沖突，按照“建構主義理論”當外部知識與原有認知沖突時，學生需要對原有知識改造并重組成新的知識，這一“順應”的過程需要教師提供線索進行引導。

三、搭建支持學生解決問題的腳手架

明確了問題之后探究的目標也就明確了，如何搭建解決問題的腳手架呢？根據“最近發展區理論”學生發展存在兩種水平，第一個是已經達到的水平，第二個是可能達到的學習水平，兩水平間差距就是最近發展區。因此在科學探究之前教師應充分了解學生已經達到的學習水平和能夠達到的學習水平，從而對哪些問題由學生獨立自主探究完成，哪些通過小組協作共同完成，哪些通過教師引導探究完成加以明確。

四、同伴互助，交流問題解決的心得

根據美國心理學家阿爾波特·班杜拉的“社會化學習”理論，學習是個社會化過程，學生在這些群體中可以提出問題，以澄清不確定的領域或困惑，從同學們那里聽取了該問題的答案，可以提高他們掌握的材料，也許是最有力的，可以取代教師的作用幫助其他小組成員，并從他們的理解中受益。所以最后對探究結果的交流展示能最大限度提升學生學習的品質，從而最終形成對于知識建構過程中個人建構和社會建構的統一。

第二部分是對自由落體是什么性質的運動進行研究，也是本節課的重點。由于自由落體是初速度為零的勻加速直線運動的一種特例，因此這個過程屬于對新知識的“同化”，可以在學生原有學習水平基礎上引導學生利用物理探究模式得到結論。于這些問題對于學生來說學習水平要求較高，因此需要縮小探究的廣度，難度、并設計為團隊合作探究。

學生通過合作學習，共同體驗物理問題的探究過程模式——作出假設、設計實驗方案、收集并分析數據、得出結論并交流四個環節，而其中作出假設、設計實驗方案和分析數據就是基于問題二的三個子問題。即“假設自由落體是什么性質的運動？”“如何設計實驗方案”“如何處理實驗數據得到結論”

探究完成后需要對效果進行評價，在評價環節我也創設了情境，利用小游戲“測試你的反應速度”。讓學生在游戲中用自由落體規律測試自己的反應時間，從而檢測是否能用物理規律解釋實際問題。

課后我進行了反思，發現利用問題解決方式進行教學比起常規的講授式教學取得的積極效果是非常明顯的，體現了學生學習主體的理念。富有邏輯性的問題鏈設置，大量的學生主動參與解決問題的過程使得學生從被動聽變成主動學。每解決一個問題都會讓學生獲得成就感從而激勵他去完成下一個問題，這和游戲關卡的設置原理是一樣的。更重要的是學生學會了從物理學視角解釋自然現象和解決實際問題;在基于經驗事實建構物理模型的抽象概括過程中培養了科學思維;學會了探究的一般模式并培養了學生科學探究的意識。不過教學過程中也存在很多問題，其中最值得探討的就是實驗方案設計可以留給學生更加開放的探究維度。可以給出例如位移傳感器，光電門傳感器，等等實驗器材讓學生設計方案。但是隨之產生的矛盾的是這樣設計時間上就會比較緊張，無法在課堂有限時間內完成。因此我覺得可以利用學生預習的方式讓學生課前去了解落體運動研究的過程，從而在探究第一個問題上變得更快更有效，第二個問題的側重性就更顯著了。隨著對于新理念的不斷學習、理解，我會在問題解決模式教學上不斷鉆研，學無止境，“問“無止境。