面向問題解決能力培養的初中物理信息化教學模式構建研究

任輝

關鍵詞：問題解決能力；初中物理；信息化教學；模式構建

以問題解決能力培養為依托的初中物理教學比較考驗教師的教學功底，一刀切、滿堂灌的教學模式違背了這一教學任務的初衷，不有利于達成教學目標，一部分教育資源被浪費。初中物理教師則需要主動審視自身教學行為，密切聯系學生的生活實際，與學生共同分析問題的來源。圍繞理論與實踐教學之間的邏輯關系逐步發展學生的創新思維，組織開展探究性教學活動，鼓勵學生理順思路，掌握方式方法，逐步形成一定的應用意識，進而結合個人的生活實踐以及積累的歷史物理知識，高效解決問題。這種以學定教以及先學后教的教學模式符合大勢所趨，對提升學生的問題解決能力有重要影響。能夠更好地打造品質課堂，全面發揮信息化教學的作用，促進初中物理教學的快速轉型。

一、問題解決能力概述

問題解決與特殊情境存在聯系，由一定的情境所引起，根據一定的目標，應用各種認知活動以及綜合技能，是一種比較特殊的思維操作活動，有助于科學解決問題。如果將問題解決遷移到教育中，那么這一概念的內涵及外延將會更加豐富：由一定的情境所引起，結合教學目標以及教學技術組織學習活動，完成知識構建。教師需要圍繞問題解決能力的培養要求進一步分析學生的認知過程，引導學生綜合對比，找到問題解決方法，明確預定目標以及效果。因此問題解決離不開目標導向，以各種認知工具為載體，積極形成一系列的思維活動，進而快速解決問題。問題解決能力與問題解決密切相關，學生需要主動利用高階思維以及學習工具自主感悟問題，了解問題的根源。教師則需要結合學生問題解決的具體過程積極優化教學環境，逐步提升學生的問題解決能力。為了實現這一目標，教師需要遵循一定的教學準則，深入分析教學藝術，掌握最佳的教學對策，分步驟、有目的和有計劃地引導學生。首先，教師需要在教學情境中與學生共同分析問題的客觀性，然后明確問題的基本性質，實現準確界定和科學分析。其次，提出解決問題的多種方法并分析可能性，選擇最佳的一種策略，高效解決問題。最后，簡單預測這些解決策略所產生的后果，進一步分析解決問題的基本目的，積極組織實驗活動。

二、初中物理教學中的問題解決能力

（一）發現與描述問題能力

問題發現能力和描述能力是問題解決能力中的一部分，在初中物理教學中，這一能力主要涉及諸多的主客觀影響因素，離不開物理現象以及物理理論。教師需要注重物理教學與自然現象之間的有機聯系，與學生共同探索物理實驗和物理理論知識中所存在的各種特殊現象。圍繞特定情境引導學生了解現象出現的本質原因，深度思考其中的原理以及問題產生的影響，在自主思考以及總結的過程中借助物理性的語言大膽表述。這一能力的培養相對比較復雜，教師需要關注學生的自主積累，增強學生的表述能力和理解能力。

（二）猜想、假設及推測能力

猜想并非天馬行空，而是在一定的環境中自主分析，實現科學合理的論證，良好的猜想能力有助于學生在學習物理知識的過程中實現事半功倍和融會貫通。在深入分析某一種方案并驗證方案的正確性和錯誤性時，學生會進行簡單猜想并完成論證工作。教師只需要扮演好引導者的角色，鼓勵學生自主分析，在猜想的基礎上大膽推測和理性假設，學生會主動調用已有的知識，說出不同的想法，積極支持個人的猜想。不管是猜想、推測還是假設，都需要堅持正確的探究方向，保證一定的可行性，積極參與整個驗證活動，不再無理由或者是漫無目的的猜想。

（三）分析、設計及決策能力

分析能力主要是指個體能夠結合整個事物發生發展的具體過程，深入了解影響事物發展的基本影響因素，進一步探究多種影響因素所發揮的作用，進而抓住主要因素，理順思路。在初中物理實驗教學中實驗分析是重點，學生需要抓住核心，深入了解間接探究與直接探究之間的邏輯關系，能夠自行完成實驗探究任務，全身心投入其中。

良好的設計能力能夠讓學生明確個人的學習計劃，保障計劃的步驟性、程序性、模塊性和具體化，深入了解不同步驟所產生的結果以及發揮的作用。決策能力是指在明確實驗策略的過程中，學生參與實驗的成員主動碰撞思維的能力，個體能夠積極研究可行性以及必要性，選擇最佳的方案以及計劃，自主收集各種實驗資源，實現有效統籌以及靈活應用。

除此之外，教師還需要關注學生的細心觀察、動手操作以及客觀記錄，讓學生能夠自行完成簡單的操作任務，不再單打獨斗。而是主動與他人進行合作交流，產生更多的情感共鳴，充分凸顯集體智慧，實現共同進步、共同提升。

三、面向問題解決能力培養的初中物理信息化教學模式構建對策

初中物理教學主要以培養學生的學科核心素養為基本目標，確保學生能夠在動手操作、動腦思考的過程中積累豐富的科學文化知識，形成良好的學習行為習慣，在科學探究意識的指導下主動利用所學知識解決生活中的各種問題。教師則需要抓住物理教學的核心和根本，著重培養學生的問題解決能力，主動從信息化教學之中吸取養分，掌握信息化工具的使用技巧，突破時空限制，為學生的自主學習和科學應用保駕護航。

（一）密切聯系生活實際

學生問題解決能力的培養是一個漫長的過程，為了順利實現這一目標，教師需要了解問題的基本來源，結合已有的教學經驗以及學生的課堂表現與學生共同分析問題的主客觀影響因素。物理的科學性和應用性比較明顯，學科屬性較為突出，涉及諸多的生產理論、生活原理和生活規律，通過對物理學科發展歷程的分析及研究可以了解人類的生產實踐能力以及科學發展階段。因此，教師需要注重理論聯系生活實際，從生活之中取材，深入了解不同物理問題在生活中的具體表現，在深度分析的過程中了解問題的根源、發展規律以及預測未來發展情況，全面發展學生的問題意識以及應用意識，讓學生能夠自主探索解決問題的最佳對策，不再按圖索驥。比如在講解壓強與浮力時，教師可以借助多媒體教學工具生動直觀地展示生活中壓強的具體應用，如針筒以及水泵都運用了大氣壓的相關原理，將液體直接輸入進水泵和針筒中。

另外，水力發動機以及溫度計也離不開液體壓強，潛水艇和輪船的下沉及上浮則與浮力存在關系。在生動展示以及講解各種生活實例和實踐應用時，學生的積極性比較足，能夠自主分析壓強與浮力之間的邏輯關系。教師只需要適當放權，結合學生的課堂表現適當放慢教學節奏，讓學生結合個人的生活經驗以及所積累的物理知識自主探究。有的學生學習積極性比較足，能夠迅速找到問題的突破口和切入點，自主分析受力面積，了解壓力大小，圍繞液體體積以及溶液密度分析浮力作用。學生的問題分析能力以及解決能力得到了鍛煉，不再過多地依賴于外界，機械性地接受知識輸入。

（二）逐步夯實理論基礎

作為創新的前提和基礎，理論不容忽略。在新課改的大環境下，教師開始以培養應用型和創新型人才為基本目標，逐步夯實學生的學科基礎，提升學生的社會適應能力。在組織教學活動前，教師需要從學生的學習基礎出發，進一步培養學生的創新思維，讓學生能夠在大膽實踐、自主探索和深度思考的過程中實現互幫互助、共同進步，不斷發現問題并提出相應的解決方案。理論學習離不開閱讀，教師則需要適當放慢教學節奏，組織拓展閱讀活動，有效融入最新最前沿的物理研究成果以及奇聞趣事，全面開闊學生的視野，提升學生的思想境界，升華學生的思想，讓學生能夠尋求新的突破，迸發出更多的思維靈感和智慧火花。

比如在講解電流與電路時，教師會發現這一知識板塊中的知識點非常復雜，涉及并聯電路分流、串聯電路分壓以及電路線上的電流損耗。教師需要以培養學生的物理核心素養為基礎，強化學生對科學設計電路以及安全用電等核心知識的理解，結合現階段光控電路、聲控電路以及科技發展的現實條件引導學生自主結合個人的生活經驗閱讀相關的書籍，積累豐富的理論知識，逐步提升個人的知識積累，擴大見聞，進而為后續的問題分析和問題解決做好鋪墊。

（三）組織探究學習活動

問題解決能力具體涉及歸納總結能力、思路分析能力以及提問能力，教師則需要一步一個腳印地引導學生，關注學生的自主參與，尊重學生的主體地位，全面踐行生本理念。其中探究式教學方案對學生問題解決能力的培養有重要影響，有助于學生自主總結、大膽概括和理性歸納，理順個人的思路，實現高效吸收和靈活應用。教師則需要做好前期準備工作，深入分析探究式教學的基本原理，精心設置教學方案，全方位強化學生的問題解決能力，更好地打造實效課堂。探究式問題解決是重點，教師需要堅持過程視角，逐步完善教學方案，讓學生能夠自主發現問題、分析問題并解決問題，構建完善的知識理論框架，積極更新個人的知識庫，學會自主梳理邏輯思路，尋求最佳的解決方案。在調起學生的興趣后，教師則需要開展實踐探究活動，促進問題解決方案的有效落地，讓學生能夠在動腦動手動口的過程中全方位吸收物理知識，不再紙上談兵。根據課堂中學生的綜合表現，教師還需要將現象分析、結論反思和實踐總結融為一體，圍繞科學探究目的以及探究主題組織第二輪的科學分析探究活動，將探究內容與探究目標相結合，進一步簡化探究過程，提升學生的知識獲得能力、總結能力以及分析能力，只有這樣才能夠更好地實現教學相長。

比如在與學生共同探究下沉的物體是否受到浮力時，教師則可以組織開展小組合作探究活動，提供給學生彈簧測力計、水以及鐵塊，讓學生自主利用實驗器材完成實驗任務，根據個人已有的學習經驗以及生活經驗自主設計實驗方案，分析彈簧的重量，借助彈簧測力計得出最終的結論。嚴格踐行單一變量原則，讓學生能夠自主對比分析最終的數據，進而對“下沉的物體受到浮力”這一結論有一個深刻的理解。

（四）提升學生應用意識

教師需要明確前期的教學目標，不再直接按照自身的主觀看法機械性地組織教學活動。在總結經驗以及反思教學行為的過程中從長計議，根據學生的基本學情以及教學環境適當放慢教學步伐，引導學生深入感悟物理、了解物理和認識物理，逐步形成良好的問題意識以及應用意識。解決實際問題是重點，這一點要求教師堅持以學生為中心的教學理念，積極分析各種實踐性問題，提升學生的問題解決能力，避免學生被動聽講。讓學生能夠保持極強的好奇心和求知欲，自主探索解決問題的最佳方案。整個問題解決的過程相對比較漫長，教師需要注重科學引導和適當介入，想方設法地激發學生的學習動機，挖掘學生的潛能，開發學生的智力，逐步提升學生的探究能力和實踐能力，培養學生良好的創新意識和應用意識。在合作探究、互動交流的過程中，學生綜合對比不同的問題解決思路，掌握解決問題的高效策略及方法，進而逐步形成良好的科學素養以及綜合能力。在教師的循循善誘下，學生能夠主動理解和掌握不同的物理學習思路，積極對比多種科學方法的優缺點，個人的物理學習能力以及問題解決能力都有所提升。

比如在圍繞“密度”引導學生自主分析應用型問題時，教師可以進行簡單設問，如“怎么樣判斷一個物體是鍍金還是純金呢？”“為什么在冬天時北方的水管會凍裂呢？”。很多學生感覺比較好奇，教師則可以趁熱打鐵，引導學生圍繞所學習的密度知識綜合對比和分析物質密度，掌握密度的測量方法并實現理性判斷，分析不同溫度條件下水的體積以及密度，進而強化學生對熱脹冷縮這一基本物理原理的理解。另外，在圍繞“冬季下雪汽車打滑”這一典型的物理問題引導學生自主分析時，教師需要順勢導入摩擦力的相關知識，鼓勵學生自主嘗試解決問題的相關策略，有的學生會從增大接觸面著手，有效解決這一核心問題。這種理論與實際緊密結合的教學模式有助于提升學生的問題解決意識，培養學生良好的學習行為習慣，避免學生對學習消極抵觸。

四、結束語

為了全面踐行新課改理念，在初中物理教學中教師需要著眼于現階段社會各界對物理人才培養的具體要求，著重提升學生的問題解決能力。將實踐探究能力、問題解決能力、問題意識以及合作交流能力相結合，堅持因勢利導以及生本理念，全面夯實學生的理論基礎。從學生的生活實際著手，調用學生已有的生活經驗全面激發學生的多個感官，培養學生良好的創新思維。引導學生自主探究、大膽探索和理性分析，逐步形成良好的應用意識，進而主動自覺地解決各種核心問題。