1、基于問題解決的物理教學研究 每個人生來都是問題解決者，人掌握知識的目的在于解決他所面臨的新問題。而教育課程的最重要的最終目標就是教學生解決問題。我國頒布的高中新課程標準中也明確規定，要培養學生分析和解決問題的能力。數學教育家張奠宙先生認為：“以問題解決為主導”是改革我國數學和科學教育的突破口1。可見問題解決教學是適合當代教學改革發展要求的一種基本的教學形式，它基于問題解決的方式來建構知識，培養能力、提高素質，進而促進學生的主動發展。1 問題解決教學的含義到目前為止，對于問題解決的含義學界給出了諸多不同的闡述，然而通過教育心理學的大量研究成果我們可以得到這樣一個認識，即基于問題解決的教學具有以下

2、基本特征：（1）以問題為中心基于問題解決教學的課堂中，學習是圍繞著問題展開的。問題是整個學習活動進行的線索，問題貫穿于整個學習活動的始終。這里的問題要能引起學生的思考,不能靠簡單模仿或套用公式直接解決；還要重視情境應用,給出一種情境,一種實際需求,以克服一種現實困難為標志。（2）以探究性學習為基本方式問題解決的過程，是培養學生科學態度和發展學生問題解決能力的關鍵環節，它影響著問題解決學習的最終效果。科學教育中的“科學”，不是靜態的科學結論，而應包含動態的科學探究過程，問題解決的過程同時也應是探究學習的過程。讓學生探究整個問題解決的過程，從問題的表征、資料的收集、假設的提出到問題的最終解決，都要

3、求學生積極參與。教師在其中只是起到輔助者和幫助者的作用，并不控制學生的問題解決過程，整個過程都是由是學生自主進行控制和調節的。（3）以知識的意義建構為目的知識的意義建構是指學生對知識的深刻理解和把握。問題解決過程中的一切活動都是為了讓學生更好地完成和深化對所學知識的意義建構。高水平的思維活動、特別是問題解決活動更有利于學生對知識的意義建構，這是因為問題解決的過程是學生主動參與學習的過程，是學生積極思維的過程，所以問題解決學習特別有利于學生對知識的理解和掌握，有利于對知識形成更深刻更靈活的理解，從而產生更靈活廣泛的遷移。2什么才是“問題”在現實生活中，問題是各種各樣的，內容和形式千差萬別，從心理

4、學的角度，所有的問題都含有三個基本的成分：（1）條件：一組已知的關于問題條件的描述，即問題的起始狀態；（2）目標：關于構成問題結論的描述，即問題要求的答案或目標狀態；（3）障礙：正確的解決方法不是直接顯而易見的，必須通過一定的思維活動才能找到答案，達到目標狀態。因此，按上述理解，作為“問題解決”中的問題，應具有：情境性、探究性、挑戰性和開放性等特點。具體來說，問題解決中的物理問題包括來自于物理學理論和現實世界非常規性物理問題、結構不良型物理問題和具有豐富情景的原始問題等。對這類問題的解決，一般不能通過模仿或直接套用物理公式和定律來解決，必須經過研究探索、分析假設以及靈活運用各種知識和技能才能求

5、得問題的答案。學生通過對問題的解決的過程，抽象出問題所隱含專業知識、學習到解決問題的策略以及學習策略。由于許多問題具有開放性的特點，往往沒有明確的答案，所以學生還必須要對解決問題的過程進行元認知反思活動，以對問題的解決作出恰當的評價。因此，問題解決教學為學生提供了許多機會來發展并實踐他們的高層次思維技能，使學生把握概念之間的復雜聯系并廣泛靈活地應用到具體的問題情景中去。23 基于問題解決的物理教學過程3.1設置恰當的問題情境問題解決教學是基于問題的學習和教學，問題的好壞直接決定了教學的效果。好的問題要既能體現所要學習的物理知識內容，又要考慮學生的知識經驗，適合學生的程度，問題設置的難度還必須使

6、學生可以接受而又要具有發展性，要落在他們的最近發展區內；既要與實際生活相聯系，以引起他們對研究問題的興趣，又有助于學生的發散思維和創新思維的發揮，使問題解決后學生的能力傾向發生變化；要有探究性，給學生一個充分自由思考、充分發展自己思維的空間，又具有一定的開放性，可以把問題延伸、拓展、擴充到一般情形，并蘊含著新的關系和規律，搭建起通向新理解的橋梁。在物理教學中創設問題情景的途徑有以下幾種：通過觀察自然現象形成問題情境；通過演示實驗形成問題情境通；過物理學史創設問題情境；利用學生意想不到的錯誤設置問題的情境；利用學生對某一問題的不同看法設置問題情境；通過提出假設、驗證假設的方法形成問題情境等等。物

7、理教學中通過問題情景的設置，來激發學生的思維，使他們自主的進行探索式的學習，使其在經歷問題解決的過程中，獲得知識，發展高級的思維能力。3.2形成正確的問題表征對物理問題的正確表征是解決問題的重心，學生只有在對問題正確的表征情況下，才能激活長時記憶中的物理概念、基本原理及過去相關的圖式和樣例，才能對物理問題進行更深層次的表征，即科學理論表征。因此，物理教學中的問題解決，應該讓學生在讀題的同時通過畫草圖，在草圖上進行相關物理量的標注，把文字表征轉化為圖像表征，并通過合理的轉換，使之與長時記憶中的圖式相類似。這種做法實質上是工作記憶對外部表征的操作，一方面可以減輕工作記憶的負擔，另一方面通過紙筆操作

8、可以把認知過程外化，這樣就更有利于對自身認知的監控和調節。物理問題中還存在著一些核心詞匯，準確理解和掌握這些帶有隱含條件的“核心詞匯”對們物理問題解決也非常關鍵。熟練掌握這些“核心詞匯”，就可以促進學生從文字表征到物理表征到數學表征的轉換，快速提升學生的問題表征能力，進而提高解決問題的能力。這里所說的“物理問題表征核心詞匯”指的就是帶隱含條件的物理概念。物理表征能力的提高，把握審題是關鍵，如果審題方法不到位，以習慣意識看問題，往往對題目中條件不能作出相應判斷，而是主觀臆斷。只有過程分析到位，建立正確的物理模型，選取正確的物理條件，合理運用規律，才能有效解決問題。3.3指導學生的問題解決基于問題

9、的物理教學，目的在于充分發揮學生的主體性，引導學生獲得解決問題的各種思想和方法，培養學生的創造力，推動學生的物理知識和思維能力水平的提高。物理問題解決的過程中教師的主導作用表現在教學過程的調控。研究指出解決問題的效率與結構化和組織化的陳述性知識以及在實踐經驗中積累的情景化的程序性知識有密切關聯。3所以在教學中教師要教給學生結構良好的知識內容，突出物理知識之間的層次和橫向聯系，這樣的知識便于學生在遇到新的問題情景時產生廣泛的遷移；強化解決問題的活動中建立條件產生式，豐富他們程序性知識，提高學生對問題情景的敏感性。在學生解決問題的過程中，教師要適時的有針對性的對其加以引導，學生在解決問題的中遇到困

10、難的時候，應給他們提供起支架作用的信息和知識以及交給學生問題解決的思維策略技巧。物理問題解決策略和物理思維技巧常見的有等效類別法、反證法、圖解法、理想模型逼近法、極限法、半定量估測法等。問題解決活動結束后，引導學生對學習的過程進行反思和評價，幫助學生逐步提高自我調節的能力。3.4合理評價結果在問題解決教學中，與傳統教學法很大的不同就是它強調發揮學生的主體地位作用。注重的是學生積極主動參與解決問題的活動過程，而不是結果。所以在教學中適合使用形成性評價方法，這種評價能讓我們及時了解到學生在問題解決過程中存在的問題，并及時加以調整，這對于學生的學習更具有實際意義。具體的評價方法可以采用行為評價、作品

11、評價、教師的鼓動性評價和學生的自我評價在內的綜合性的學業評價手段與方法。教師對學生的評價要注重學生問題解決的過程，要對學生參與程度、參與積極性、對集體的貢獻進行評價。教學評價還要對學生的問題解決過程進行一定的總結，學生解決問題過程中獲得的知識和技能的系統性和連貫性或許不強，可能存在著雜亂無序的情況甚至是錯誤，教師應該將這些知識和技能總結成比較系統、比較連貫的知識，使學生能夠獲得完整知識，從而對整個過程有比較完整的認識。4物理問題解決教學應注意的問題4.1關注每個學生的發展新課程標準的核心理念是“以人為本”，充分體現“人人學有價值的物理科學知識，人人都獲得必需的知識和技能，不同的人在物理上得到不

12、同的發展。物理問題的解決，其策略和方法是多種多樣的，解決的層次可各不相同。在教學過程中教師應根據物理問題解決層次和學生實際能力水平情況，分類確定教學目標，供不同層次學生去實現，有效地對學生進行分類指導，使每個人都能積極的參與到問題解決中，每個人都得到最大限度的發展。4.2問題解決教學不可輕視問題的提出愛因斯坦曾說：“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要，因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊問題，卻需要創造性的想象力。”4這樣看來，學生提出問題的過程就是創造的過程。學生在自學的基礎上產生的問題常常能顯示出教學的難點和重點。因此，鼓勵學生

13、大膽質疑，培養學生發現問題解決問題的能力，并以學生的問題作為教學的出發點。因此要在物理教學中，除了培養學生解決問題的能力外，還應重視提出問題能力的培養。能夠發現問題、提出問題，既反映了一個人的洞察能力和思維能力，也體現出一個人善于思考、積極思考、敢于創新的思維品質。科學的發展總是與一些重大問題的提出與解決同步前進的，一個善于發現問題、提出問題的學生，其發展前景將不可限量。因此，善于提出問題不僅是促進個體發展的重要因素，也是推動科學進步的強大動力。培養問題意識的主要途徑是創造開放寬松的教學氛圍，注意保護學生的好奇心，充分發揮元認知的作用，鼓勵引導學生發現并提出問題。4.3問題解決教學不能程式化研

14、究者迄今已提出多種問題解決模式，這些教學模式對教師的課堂教學實踐具有參考意義。但是教師在具體實施問題解決教學的時候，切不可機械地按照程序進行模仿操作，而應該指向教學目標，依據教學內容，適當地與其他形式的教學方法，使教學形式新穎活潑，并始終以問題解決為主線進行教學，讓學生在主體性參與之中解決問題，獲得知識，提高能力。結語基于問題解決的物理教學是一種與建構主義學習理論及其教學原則非常吻合的教學方式，這種教學方式以問題為核心，讓學生圍繞問題展開知識建構過程，學生通過親身經歷問題解決過程，而達到掌握靈活的知識基礎和發展高層次的思維技能、解決問題能力及自主學習能力。教學過程包括創設問題情景、形成問題表征、問題解決和發展