培养高中生学生问题解决能力的教学模式初探

王亮

随着社会的飞速发展，教育理念的不断更新，新课程标准孕育而生。新课标给教师带来了新的理念，为教学方法带来新的指导，为推动教育进一步发展跟上社会需要指明了方向。全国高中物理新课标中明确指出要注重物理学科本质，培养学生物理学科的核心素养，从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任方向提炼育人价值。在教学方法上提倡教师创设情境，引导学生自主探究获取知识，培养学生自主学习能力，而自主探究这一过程其实也就是学会解决问题的过程，因此，物理教学中应该以培养学生的问题解决能力为根本追求。本文以自由落体运动为例，分析说明提升问题解决能力的教学模式的样态。

一、将教学内容转化为学生需要解决的问题

对物理教师而言创设什么样的情境、做出怎样的提问，如何通过问题链引导学生，并提炼出问题解决的一般模式是学生最终能否形成自主学习能力的关键。特别是物理学科的抽象思维要求高，如何合理创设“问题空间”，让学生以“问题解决”为导向，达成既定教学目标是一个比较高的挑战。

在“自由落体运动”这一节学习要求中提出学生能通过探究过程认识自由落体运动并能用其规律解决实际问题。根据问题解决模式的指导思想，我把认识自由落体运动按认知的层次化递进性原则分成了两大问题。问题一：物体下落的快慢与什么因素有关？问题二：自由落体是一种什么性质的运动？这两个问题是采用从定性到定量对相关问题进行科学推理，从学生实际生活经验分析出发到物理模型的建构，探究的难度逐次递增。

二、创设与现实生活关联的真实问题情境

创设情境环节中要求教师能够创设与现实基本一致的情境，并提出在上述情境中与当前主题密切相关的问题，有利于学生构建意义。由于主动同化外部知识是一切知识获取的前提，所以一定要把情境和问题建立在能够引起学生兴趣的基础上从而能充分调动学生的积极性。

我创设了“在采摘水果时，果树上果子和叶子下落快慢是不同的”这样一个真实的情境，并配上了相应的视频（农村里用竹竿击打果实使其下落，比较果子和树叶下落快慢）。采摘果实是一种体验自然的过程，比较容易引起学生的兴趣。而果子和树叶的质量又有鲜明的对比，自然就能联系到质量大的物体和质量小的物体，从而比较顺利地引出问题一。而在无空气阻力情况下物体下落快慢与质量无关这一结论与学生原有的认知冲突，按照“建构主义理论”当外部知识与原有认知冲突时，学生需要对原有知识改造并重组成新的知识，这一“顺应”的过程需要教师提供线索进行引导。

三、搭建支持学生解决问题的脚手架

明确了问题之后探究的目標也就明确了，如何搭建解决问题的脚手架呢？根据“最近发展区理论”学生发展存在两种水平，第一个是已经达到的水平，第二个是可能达到的学习水平，两水平间差距就是最近发展区。因此在科学探究之前教师应充分了解学生已经达到的学习水平和能够达到的学习水平，从而对哪些问题由学生独立自主探究完成，哪些通过小组协作共同完成，哪些通过教师引导探究完成加以明确。

四、同伴互助，交流问题解决的心得

根据美国心理学家阿尔波特·班杜拉的“社会化学习”理论，学习是个社会化过程，学生在这些群体中可以提出问题，以澄清不确定的领域或困惑，从同学们那里听取了该问题的答案，可以提高他们掌握的材料，也许是最有力的，可以取代教师的作用帮助其他小组成员，并从他们的理解中受益。所以最后对探究结果的交流展示能最大限度提升学生学习的品质，从而最终形成对于知识建构过程中个人建构和社会建构的统一。

第二部分是对自由落体是什么性质的运动进行研究，也是本节课的重点。由于自由落体是初速度为零的匀加速直线运动的一种特例，因此这个过程属于对新知识的“同化”，可以在学生原有学习水平基础上引导学生利用物理探究模式得到结论。于这些问题对于学生来说学习水平要求较高，因此需要缩小探究的广度，难度、并设计为团队合作探究。

学生通过合作学习，共同体验物理问题的探究过程模式——作出假设、设计实验方案、收集并分析数据、得出结论并交流四个环节，而其中作出假设、设计实验方案和分析数据就是基于问题二的三个子问题。即“假设自由落体是什么性质的运动？”“如何设计实验方案”“如何处理实验数据得到结论”

探究完成后需要对效果进行评价，在评价环节我也创设了情境，利用小游戏“测试你的反应速度”。让学生在游戏中用自由落体规律测试自己的反应时间，从而检测是否能用物理规律解释实际问题。

课后我进行了反思，发现利用问题解决方式进行教学比起常规的讲授式教学取得的积极效果是非常明显的，体现了学生学习主体的理念。富有逻辑性的问题链设置，大量的学生主动参与解决问题的过程使得学生从被动听变成主动学。每解决一个问题都会让学生获得成就感从而激励他去完成下一个问题，这和游戏关卡的设置原理是一样的。更重要的是学生学会了从物理学视角解释自然现象和解决实际问题;在基于经验事实建构物理模型的抽象概括过程中培养了科学思维;学会了探究的一般模式并培养了学生科学探究的意识。不过教学过程中也存在很多问题，其中最值得探讨的就是实验方案设计可以留给学生更加开放的探究维度。可以给出例如位移传感器，光电门传感器，等等实验器材让学生设计方案。但是随之产生的矛盾的是这样设计时间上就会比较紧张，无法在课堂有限时间内完成。因此我觉得可以利用学生预习的方式让学生课前去了解落体运动研究的过程，从而在探究第一个问题上变得更快更有效，第二个问题的侧重性就更显著了。随着对于新理念的不断学习、理解，我会在问题解决模式教学上不断钻研，学无止境，“问“无止境。