□江苏省苏州工业园区唯亭学校 胡春明
“问题解决教学法”在初中物理教学中的应用
□江苏省苏州工业园区唯亭学校 胡春明
所谓“问题解决”是一种高级智力活动过程。通过这一活动过程可以培养和提高学生的问题解决能力。这也是物理新课程的重要目标之一。本文结合平时教学经历和新课程改革,阐述了在教学过程中发挥“问题解决”的教学价值,重点讨论了在物理教学中,如何培养学生的问题意识和提高学生分析、解决问题的能力。
物理新课程 问题意识 问题解决
物理新课程的基本理念之一是“从生活走向物理,从物理走向生活”。其本质要求就是透过物理现象,注重对物理问题的质疑和探究。通过质疑和探究激发学生学习物理的积极性,培养学生的科学精神,养成科学态度,形成终身学习、探索创新的能力。因此,在物理教学中特别要引导学生发现问题、求异质疑的意识,并在物理探究过程中培养学习的多元智力。
1.问题解决教学法的定义。问题解决教学法是指:教师提出一系列有关的问题情境或者学生结合生活经验、自然现象、观察实验等,自己提出问题,并为所提的问题积极探索、实践体验、建构知识、解决问题、应用质疑,从而实现从能力到人格的整体发展,进而成为问题解决者的一种教学方法。
2.问题解决教学法的理论依据。
(1)建构主义理论。建构主义认为教学过程要呈现整体性的任务,让学生尝试进行问题的解决。在此过程中学生要自己发现完成整体任务所需完成的子任务,以及完成各级任务所需的各级知识技能。在教学中,教师既可以从要求学生解决一个实际问题开始教学,也可以从给一个规则入手,同时提供用于更好地理解和解决问题的工具。而后让学生单个地或在小组中进行探索,发现解决问题所需的基本知识技能,在掌握这些知识技能的基础上,最终使问题得以解决。
同样,科学知识是科学家群体社会性建构的结果,因此学生学习科学知识也要经历一个自我建构的过程。问题解决教学法正是以问题为载体,层层深入,让学生经历探究解决问题的过程与方法,培养学生的知识与技能、情感态度与价值观,这既符合新课程标准的三维目标的落实,同时也符合建构主义理论的要求。
(2)现代认知心理学、信息加工心理学理论。根据这两种理论,问题的解决过程,就是一个从初始状态向目标状态搜索的过程,问题解决者是主动的信息加工者,他不仅能在问题解决过程中不断缩小初始状态与目标状态之间的差距,实现二者之间的有效匹配,而且还能够对问题解决的过程和结果进行自我监控。
1.问题解决教学法能培养学生的问题意识。问题解决教学法是一个不断发现问题、提出问题、分析问题并解决问题的过程,这种教学形式有利于培养学生的问题意识。创新能力的培养着力点在培养学生的问题意识。如果学生不善于发现问题、思考问题、解决问题,其创新精神、创新能力也将是无本之木、无源之水。
要培养学生的问题意识,就是使其在一些自然现象、日常生活和实验观察中,多问一些“是什么”、“为什么”、“蕴藏着什么”、“怎么解决”等一连串的想法,最终把发现问题和解决问题变成一种习惯、成为一种需要。这种培养和塑造可以问题情境来呈现,也可以渗透在平常的学习和生活之中。初中物理是学生学习物理科学的启蒙阶段,也是学生物理问题意识养成的重要时期,只有形成良好的问题意识,才能为进一步发展学生的问题解决能力奠定基础。
2.问题解决教学法能驱动学生的求知欲。问题解决教学法通过问题来驱动学生的学习兴趣,把问题看作学习的动力。通过层层深入的问题,引起学生探求未知的好奇心,在思维碰撞的过程中通过逻辑严密的推理、豁然开朗的顿悟等获得成功体验。如在讲授《世界是运动的》一节时,我首先给学生播放花粉颗粒的布朗运动、烟花爆竹的燃放、神州六号飞船的升空、太阳系中各个行星的运动,使学生得到“我们处在一个运动变化的世界中,从微观粒子到宇宙的天体,都在不停地运动”的结论,再激起学生的矛盾思维:难道世界都是运动的?有没有静止不动的物体呢?这样的一个疑问犹如在学生平静的思维世界里激起了一个巨大的浪花。随之而来的学生的质疑就顺利成章了:世界上哪些物体是运动的,哪些物体是静止的?如何判断物体是运动还是静止呢?等等。这样的问题驱动是学生乐学、好学的最大源泉,它为学生学习物理知识提供动力,而系统的物理知识体系又为问题的解决提供保障。
3.问题解决教学法能激发学生的创造性思维。陶行知先生曾说过:“发明千千万,起点是一问。”问题解决教学的过程中,一方面,教师经常向学生设疑、质疑,使之积极思考,促使其思维发散;另一方面,教师经常鼓励学生大胆生疑,从不同角度、不同方法去观察、处理问题。如在测定纸片下落速度时,学生在做实验之前头脑中很清楚,原理也很明确,但实际操作就遇到问题了。纸片在下落的过程中总是忽左忽右地飘,下落的路线也不是直的,容易碰到课桌或其他物体而改变路线。这个问题引起了学生的思考,随后由大家共同讨论想到,通过改变纸片的形状从而解决了这一问题。在实验结束后,学生进行分析论证,可是他们得到的答案大部分都是不一样的,有的甚至相差很远。这又引起了他们的疑问,在我的提示下他们提出了很多问题:有学生提到是不是在做实验时纸片下落的高度不一样的缘故?是不是由于纸片的形状不同?还有学生提到了纸片下落时速度变不变化的问题,我觉得都很有价值。毫无疑问,这种创新式的课堂教学必将为学生的创新精神和能力培养装上助推器,从而激发起学生无限的创造力。
4.问题解决教学法体现了教育的和谐性。问题解决教学法把教学过程视为师生平等参与和民主交流的和谐过程,鼓励学生发表与教师、教材不同的意见和看法,并给予理解、鼓励和指导。这样的教学过程能够发挥教师和学生这两类主体的积极性,这不仅反映了教学的本质,也体现了教育中的时代精神要求。
当今评价一位好老师不是能讲得学生没问题可问,而是能启发学生提出深刻的问题;不是简单地授之以鱼,更多地是授之以渔。这也体现了教与学的和谐统一。
1.激活原有知识经验,有效引导分析问题。初中阶段学生已经具备了良好的认知结构,拥有足够多的前概念,也就是说脑里储存有许多的“如果……那么……”。但条件反射是一种“条件→活动”规则,只要条件信息一出现,活动就会自动产生。这里的活动不仅是外显的行为反应,还包括内隐的心理活动。它是思维的高层,是把知识再加工的过程。因此,解决共性问题时,在分析问题的过程中,教师应针对问题指导学生从自身已有的知识经验出发,分析当前问题的基本结构,洞察问题中所隐含的基本关系,进行辨别、分析、综合和推理,提出猜想或假设。当所面对的问题与学生原有知识经验有一定的距离时,教师要激活学生多方面的相关知识,并综合起来做一定的推理和转化,以形成解决当前问题的思路,这一过程可以帮助学生深化对知识的理解,在经验和知识之间建立更为丰富的联系,形成更为整合、更为融会贯通的知识结构。
同时,具体问题具体分析,换句话说就是在一种新的情境中如何运用所学知识解决个性问题。学生在解决问题时面临具体情境不同,问题就不同,这就要求学生在解决共性问题基础上更要注重具体问题的细微差别。
2.以科学的物理方法指导建构,解决问题。知识建构需要讲究方法和策略,“授之以鱼,莫若授之以渔”,教师应指导学生对各种不同的思维方法、途径和预设进行探究、比较、讨论、反思,以期和认知结构中的相关知识、经验发生相互作用,实现新知的同化或顺应,建立新的认知结构。物理思想是物理的灵魂,物理方法是物理的行为。在物理教学过程中,有意识地向学生渗透一些基本的物理思想方法,是培养学生分析问题、解决问题能力的重要途径。
总之,单纯的知识是没有生命的,只有将知识转化成问题,也就将知识赋予了生命。问题解决法不仅能较好地实践教师主导、学生主体的新课程理念,也能实现高效的物理课堂学习;它能使学生更积极、有效地思维;能使学生建立发现问题、分析问题、解决问题的良好习惯。
虽然问题解决教学法有很多优点,但它还需要在教学实践中不断总结、不断完善。关于问题解决的研究、应用及其中所出现的问题,可能只是刚刚露出水面的“冰山一角”,它正等待着我们进一步去探索和发现。