基于問題解決的物理課堂教學改革的實踐研究

楊輝霞

“學科核心素養(yǎng)”被置于深化課程改革，落實立德樹人目標的基礎(chǔ)地位，已成為新一輪課程改革深化的方向.課堂是教育教學改革的主戰(zhàn)場，為了要把“知識為本”的課堂教學轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂诵乃仞B(yǎng)為本”的教學，筆者開展了基于問題解決的課堂教學改革的實踐研究，即在課堂教學中，教師以“問題”為落實教學目標的抓手，以問題解決為主線合理建構(gòu)課堂教學，在解決問題的過程中，引導(dǎo)學生確立態(tài)度，培養(yǎng)能力，習得知識，最終完成發(fā)展學生核心素養(yǎng)的教育任務(wù).

“問題解決”的課堂教學具有三個基本特征：（1）以問題的提出和解決為中心.即教學過程不是簡單的知識傳遞講解過程，而是根據(jù)課本知識要求和學生的知識經(jīng)驗，把教學問題化.問題的提出和解決貫穿教學過程；（2）以發(fā)展學生運用知識綜合解決問題能力和創(chuàng)新意識及學習能力為重點；（3）以教師引導(dǎo)學生自主合作探索學習為關(guān)鍵.即教師是教學過程中問題情境的創(chuàng)設(shè)者，解決問題過程的指導(dǎo)者，學生學習的鼓勵者.筆者根據(jù)“問題解決”的課堂教學的基本特征，對于如何把物理知識形成有效的問題呈現(xiàn)及問題解決中如何激勵和促進學生主動和富有創(chuàng)造性的學習，結(jié)合教學實踐進行研究.

1問題情境的創(chuàng)設(shè)是否有利于教學目標的落實和達成

“問題解決”的課堂教學強調(diào)把學習設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情境中，通過讓學習者解決真正的問題，來學習隱含于問題背后的科學知識，形成解決問題的策略，并發(fā)展自主學習的能力.在“問題解決”教學中，“問題”的提出不是任意的，而是“有目標”的，要有恰當?shù)膶W習目標定向.所提出的問題要能夠把問題解決的活動與其隱含的基本概念、法則、原理等聯(lián)系起來，要讓學習者進行聚焦性、反省性的探究，把學生引導(dǎo)到對其中的基本知識、基本結(jié)構(gòu)、基本規(guī)律的理解上，對基本技能的掌握上，以及對人、對自然和對社會的態(tài)度上.

案例1：《動能和勢能》的教學

引課1：教師播放視頻羽毛球擊碎玻璃.

師：羽毛球為何具有這樣的威力？

生1：勁大，厲害.

生2：壓強大.

引課2：教師播放視頻——日本發(fā)生的海嘯，摧毀了汽車、房屋.

問1：海水為什么具有這么大的沖擊力？

問2：海水做功了嗎？做功需要哪些條件？

分析具體的教學目標是一節(jié)課的預(yù)期結(jié)果，這種預(yù)期結(jié)果要最終達成，就需要教師創(chuàng)設(shè)的問題情境能誘導(dǎo)學生的聯(lián)想，讓學生從情境中自然而然地把學習目標變成具體的問題.本案例中學生所使用的教材是人教版，學生學習《動能和勢能》之前的一節(jié)課，才初步認識了力學上的“功”，本節(jié)課的其中一項教學任務(wù)是借助功的概念建立能量的概念.引課1中視頻，老師設(shè)計本意是引導(dǎo)學生產(chǎn)生問題，羽毛球能做功，具有較大的能量，但由于情境沒有依據(jù)學生的實際情況選擇，導(dǎo)致學生回答的問題與本節(jié)課教學目標無關(guān).而引課2中，學生很容易根據(jù)老師的提示，判斷海水可以做功，具有能量，達成本節(jié)課的教學目標.物理學科的情境非常豐富，包括實驗、視頻、故事、魔術(shù)和習題等等，老師有很廣泛的選擇性，在具體的課堂教學中，選擇的問題情境首要依據(jù)是要有利于完成本節(jié)課的教學目標.

2問題的提出是否基于學生的已有知識和生活經(jīng)驗，是否具有針對性、層次性和挑戰(zhàn)性

“問題解決”的課堂教學中，所創(chuàng)設(shè)的問題情境不僅要與教學目標有關(guān)聯(lián)，同時也能促進學生的心理發(fā)展，有利于學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng).另外，根據(jù)多元智能理論我們知道，每個學生所擅長的智能是不同的，在教學中需要認識、尊重和充分利用個體智能差異.課堂教學要面向全體學生，因人而異，設(shè)計一些具有針對性、層次性和挑戰(zhàn)性的問題，使各類學生都能積極思考，真正參與課堂學習，有所收獲.

案例2：《電流和電路》的教學

學生按照學案完成自主學習，老師按照學案的順序逐個進行提問.

師：什么是電流？電流的方向是如何規(guī)定的？電源有哪些？用電器有哪些？為什么燈比原來亮了，是不是電流比原來大了？

分析這樣的問題可以鞏固學生的基礎(chǔ)知識，在教學中常常被老師選擇使用，但一節(jié)課全是這樣的問題，問題沒有層次性和挑戰(zhàn)性，對發(fā)展學生的思維能力是有欠缺的.在一線教學中“問題”教學中常常遇到的問題有：（1）問題的指向性不明，或脫離學生的生活經(jīng)驗和已有知識；（2）問題設(shè)計的形式單一，不能有效利用多種教學方式相結(jié)合，以學生為中心的合作過程，通過問題的發(fā)現(xiàn)、思考、理解這三個過程來促進學生的學習、發(fā)展；（3）問題之間不能形成問題鏈；（4）對于課堂中生成的新問題，不能有效及時地處理等等.根據(jù)學生的個體差異性，針對班級學生的實際情況，我們建議在“問題解決”的課堂教學中，可以有意識地把課堂內(nèi)容分為四個層次的問題：個人問題、同伴問題、小組問題和班級問題等，能充分發(fā)揮每個學生的智力潛能，達成新課程的育人目標.

案例3：《聲與信息》的教學

個人問題：寫出課本中提到的聲傳遞信息的例子.

同伴問題：與你的同桌交流生活中有哪些聲音傳遞信息的例子.

小組問題：對上述聲傳遞信息的例子進行分類.

班級問題：總結(jié)本節(jié)課學到了什么.

3問題的解決是否在主要教學環(huán)節(jié)中得到體現(xiàn)

基于問題解決的課堂教學中，問題的解決應(yīng)該貫穿課堂的主要環(huán)節(jié).教學中先確定某個真實的問題（或任務(wù)），然后是圍繞該問題展開的進一步學習.給定問題進行假設(shè)，創(chuàng)設(shè)情境、自主學習、協(xié)作學習，以及查詢各種信息資料和邏輯推理等環(huán)節(jié)對假設(shè)進行論證，根據(jù)論證的結(jié)構(gòu)制定解決問題的行動規(guī)劃，實施該計劃并根據(jù)實施過程中的反饋，補充和完善原有的認識.

案例4《聲與能量》的教學

教師播放視頻，問：類比水波，聲波可以傳遞能量嗎？你的依據(jù)是什么？

生：可以傳遞能量，飛機起飛的聲音能震碎玻璃.

演示實驗：揚聲器、蠟燭.

問：聲波傳遞能量的性質(zhì)有哪些現(xiàn)象？有哪些應(yīng)用或危害？（閱讀教材，并進行分類）

師：閱讀科學世界，總結(jié)本節(jié)課學到了什么.

分析在學習聲與能量這個環(huán)節(jié)中，教師創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學生提出猜想“聲波可以傳遞能量”，師生為猜想提供證據(jù)，同時在自主學習，合作交流環(huán)節(jié)中對問題的研究不斷延伸拓展，最后問題得以解決教學目標得以達成.問題的解決構(gòu)成了主要的學習過程，使每個教學環(huán)節(jié)均指向明確，每種教學行為均確有價值.

4問題的解決是否讓學生在學習中，達成本節(jié)課的教學目標，最終形成一個知識結(jié)構(gòu)

基于問題解決的課堂教學，包括學習內(nèi)容分析、學習過程設(shè)計和學法指導(dǎo)，以三線一面的形式把三維目標貫穿起來：一是知識線.根據(jù)學生的認知規(guī)律，將知識點進行拆分、組合，設(shè)計成不同層次的問題，給學生一個自讀、學習的思路導(dǎo)引；二是學法線.解決問題的過程中，指導(dǎo)學生怎樣讀、怎樣想、怎樣操作、怎樣獨立思考、怎樣合作探究，從而落實學習能力、學習方法的培養(yǎng).這條線或簡或繁，或明或暗；三是德育線.在問題解決的過程即學習過程中，挖掘并體現(xiàn)學習內(nèi)容的情感價值、世界觀和方法論價值，在潛移默化中培養(yǎng)學生正確的價值導(dǎo)向.三條線以問題解決為核心，構(gòu)成立體的學習體系，把三維目標融于其中.這樣在問題解決的過程中，以認知建構(gòu)的方式去重組問題、重組內(nèi)容，讓孩子在問題與問題的聯(lián)系中，進行知識的碰撞，進行知識與知識之間的聯(lián)系.讓孩子在學習中，在對問題的追尋中，慢慢形成一個知識結(jié)構(gòu)——從低結(jié)構(gòu)到高結(jié)構(gòu)，從本學科的結(jié)構(gòu)到跨學科的結(jié)構(gòu)，從知識到真實的世界.

案例5：《內(nèi)燃機》的教學

師：吸氣沖程為什么能吸入氣體？

師：壓縮沖程壓縮的是什么？

師：做功沖程的能量轉(zhuǎn)換是什么？

師：排氣沖程為什么能將廢氣排出？

分析一節(jié)課采用的形式多數(shù)為師生間的單向?qū)υ挘依蠋煹膯栴}往往也是問一個，學生集體思考個別同學回答一個.這種形式只能促進個別學生進行思考而不能面向全體學生，而且這樣的問題也不利于達成三維教學目標，要想發(fā)展學生的“核心素養(yǎng)”不僅是一個愿景，要真正成為現(xiàn)實，就需要在課堂教學中必須以三維目標在課堂教學中的落實為媒介，這些才能通過國民教育的正式課程來鑄造未來國民的核心素養(yǎng).

總之，在“問題”這一主線之下合理構(gòu)建課堂教學，在教學中教師課前設(shè)計好的問題，或為導(dǎo)入新課、探究新知，或為突出重點，突破難點，或為引起思考、總結(jié)歸納等有明確意向的問題，引導(dǎo)學生積極思考和探索，掌握知識.引導(dǎo)學生主動和富有創(chuàng)造性地學習，有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維品質(zhì)，發(fā)展學生的素養(yǎng)既是時代的客觀要求，也是基于初中物理課堂教學實際情況的必修課題.