用问题解决模式培养学生的问题解决能力

摘 要：学生在物理学习和物理考试中都不可避免地会遇到陌生的复杂问题，而问题的解决需要一系列的相关能力，那么教学中该如何培养学生解决问题的能力呢？笔者在本文中尝试了在初中阶段利用问题解决模式来培养学生的问题解决能力.

关键词：问题解决模式;问题解决能力;平均密度

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章編号：1008-4134（2021）04-0020-04

作者简介：蒋炜波（1987-），男，四川人，硕士，中学一级教师，研究方向：中学物理教育.

1 问题解决的内涵

问题解决的过程由心理学家奥苏贝尔等人提出，他们将问题解决分为四个阶段.首先呈现问题情境，然后明确问题的目标和已知条件，接下来填补已知条件和目标之间的空隙，最后检查推理有无错误，填补空隙的途径是否最为简捷[1].

物理问题的解决也需要经历这四个阶段，并且要求学生具备一定的综合能力.学生首先需要将实际问题转化为具体的、明确的、可解决的问题，包括明确已知条件和目标要求;然后寻找到从已知走向目标的具体方案，或者规划详细的路径;最后执行方案路径，并在这一过程中不断地反思、修正、调整，最终解决问题.

问题解决能力是问题解决过程中个体需要具备的能力，其内涵非常丰富，包括在面临问题时应该具有的对现状的认识分析能力、对信息的提取加工能力、对资源的整合协调能力、对途径的探索选择能力、对认知的区分关联能力、对问题的细分拆解能力、对结果的预测评估能力、对定式的质疑创新能力、对模型的归纳总结能力、对个体的启发创造能力以及对过程的推理论证能力等.

问题解决模式，是以“问题”为导向、以学生为主体、以一系列细小问题的解决为教学过程的一种教学模式，它旨在提升学生发现问题、分析问题、解决问题以及处理问题的能力.问题解决模式对学生的思维能力培养具有非常直接的作用，在问题解决模式的教学实施过程中，学生的头脑被充分地调动起来，在学习过程中不断地发现问题、思考问题并解决问题，并且继续生成新的问题，正是在问题的不断生成和解决的过程中，学生的科学思维得到了真正的锻炼和培养[2].

用问题解决模式培养问题解决能力的教学设计，需要有一个大问题或复杂问题统摄教学，然后再将大问题拆解为一系列的小问题，学生在问题的不断解决过程中完成整个学习过程，锻炼并培养了学生的问题解决能力.这里以初中阶段较为复杂的混合物平均密度教学为例，展示用问题解决模式培养解决问题能力的具体过程.

2 平均密度问题的教学环节

2.1 复杂问题的提出

问题解决能力的培养，需要一个合适的有一定难度的较为复杂的问题统摄教学，在实践中笔者发现，那些看似非常简单但细想却很复杂的问题特别适合用来统摄教学，这类问题很容易让学生暴露出自己能力上的缺陷和不足，并且还能够激发起学生解决这类复杂问题的强烈欲望.在平均密度的习题课中，笔者在一开始给学生抛出了这样一个原始的目标问题.

这一环节，主要是将细分问题引导回到目标问题，用细分问题所总结归纳的结果最终解决目标问题，由合到分再到合，这是问题解决的一个重要策略和途径.

2.7 总结反思与模型提炼

问题解决模式的最后一个环节，即是总结归纳，将问题解决过程中的思考以建构模型的方式固化下来，使之成为以后解决问题的重要工具和参考借鉴，在总结归纳过程中进一步提升学生的问题解决能力.教师先让学生自己总结或者小组内部交流总结，然后在学生的展示过程中引导学生进行提炼.平均密度问题的解决，有几个地方非常值得学生总结.

首先是自己处理问题方式的总结反思.在一开始处理目标问题的时候，过于依赖已有的密度模型，在没有深思熟虑的情况下贸然进行推理论证，最后得到了错误的结论.因此，学生要意识到在以后的问题解决过程中，一定要做好信息的提取加工和认知的区分关联，既找到已有认知与目标问题之间的关系，又能够通过题干信息认识到它们之间的差异，真正认清已知和目标之间的差距.

然后是固化将问题进行细分拆解的策略.目标问题往往和已知差距较大，中间如果没有细小的台阶支撑则往往很难解决，此时应该利用已有的认知将目标问题进行拆解，然后在一系列小问题的不断解决过程中最终找到目标问题的解决办法，这种策略的掌握能够使学生在今后的学习和生活中都大为受益.

最后是平均密度问题自身的模型总结.密度相关的问题很多，像目标问题这样的多种液体混合的情形并不多见，经过分析之后学生也明白了其处理的具体方式，不管是分析得到液体混合的顺序优先级的具体过程，还是最终液体混合顺序优先级的判断依据，都值得学生总结反思.

3 结束语

从初高中物理衔接学习的角度出发，在当前的义务教育阶段，我们绝不能放弃对学生问题解决能力的培养.培养学生的问题解决能力，一定要让学生经历完整的问题解决的过程，让学生在这一过程中熟悉问题解决的基本步骤和核心技巧，包括明确目标和已知、设计方案与路径、问题简化与拆分、使用数学方法与工具等等，让初中学生真正形成初步的问题解决能力.

当然教师必须了解初中学生数学工具相对匮乏的事实和物理思维能力不足的现状，因此在教学中切不可贪多求大.对于有需求的学生，在打好物理学习基础、培养物理学习兴趣和养成物理学习习惯等前提下，我们可以适当地对他们进行引导，提高他们的问题解决的能力.

参考文献：

[1]林崇德.心理学大辞典[M].上海：上海教育出版社，2003.

[2]蒋炜波.以“问题解决模式”培养学生的物理核心素养——谈“天平的构造法”教学设计[J].物理教学，2020，42（08）：34-37+75.

[3]蒋炜波.科学思维中提出质疑的方法策略研究[J].物理教学，2019，41（06）：6-8.

（收稿日期：2020-10-15）