基于问题解决的物理课堂教学改革的实践研究

杨辉霞

“学科核心素养”被置于深化课程改革，落实立德树人目标的基础地位，已成为新一轮课程改革深化的方向.课堂是教育教学改革的主战场，为了要把“知识为本”的课堂教学转变为“核心素养为本”的教学，笔者开展了基于问题解决的课堂教学改革的实践研究，即在课堂教学中，教师以“问题”为落实教学目标的抓手，以问题解决为主线合理建构课堂教学，在解决问题的过程中，引导学生确立态度，培养能力，习得知识，最终完成发展学生核心素养的教育任务.

“问题解决”的课堂教学具有三个基本特征：（1）以问题的提出和解决为中心.即教学过程不是简单的知识传递讲解过程，而是根据课本知识要求和学生的知识经验，把教学问题化.问题的提出和解决贯穿教学过程；（2）以发展学生运用知识综合解决问题能力和创新意识及学习能力为重点；（3）以教师引导学生自主合作探索学习为关键.即教师是教学过程中问题情境的创设者，解决问题过程的指导者，学生学习的鼓励者.笔者根据“问题解决”的课堂教学的基本特征，对于如何把物理知识形成有效的问题呈现及问题解决中如何激励和促进学生主动和富有创造性的学习，结合教学实践进行研究.

1问题情境的创设是否有利于教学目标的落实和达成

“问题解决”的课堂教学强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者解决真正的问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的策略，并发展自主学习的能力.在“问题解决”教学中，“问题”的提出不是任意的，而是“有目标”的，要有恰当的学习目标定向.所提出的问题要能够把问题解决的活动与其隐含的基本概念、法则、原理等联系起来，要让学习者进行聚焦性、反省性的探究，把学生引导到对其中的基本知识、基本结构、基本规律的理解上，对基本技能的掌握上，以及对人、对自然和对社会的态度上.

案例1：《动能和势能》的教学

引课1：教师播放视频羽毛球击碎玻璃.

师：羽毛球为何具有这样的威力？

生1：劲大，厉害.

生2：压强大.

引课2：教师播放视频——日本发生的海啸，摧毁了汽车、房屋.

问1：海水为什么具有这么大的冲击力？

问2：海水做功了吗？做功需要哪些条件？

分析具体的教学目标是一节课的预期结果，这种预期结果要最终达成，就需要教师创设的问题情境能诱导学生的联想，让学生从情境中自然而然地把学习目标变成具体的问题.本案例中学生所使用的教材是人教版，学生学习《动能和势能》之前的一节课，才初步认识了力学上的“功”，本节课的其中一项教学任务是借助功的概念建立能量的概念.引课1中视频，老师设计本意是引导学生产生问题，羽毛球能做功，具有较大的能量，但由于情境没有依据学生的实际情况选择，导致学生回答的问题与本节课教学目标无关.而引课2中，学生很容易根据老师的提示，判断海水可以做功，具有能量，达成本节课的教学目标.物理学科的情境非常丰富，包括实验、视频、故事、魔术和习题等等，老师有很广泛的选择性，在具体的课堂教学中，选择的问题情境首要依据是要有利于完成本节课的教学目标.

2问题的提出是否基于学生的已有知识和生活经验，是否具有针对性、层次性和挑战性

“问题解决”的课堂教学中，所创设的问题情境不仅要与教学目标有关联，同时也能促进学生的心理发展，有利于学生创新思维能力的培养.另外，根据多元智能理论我们知道，每个学生所擅长的智能是不同的，在教学中需要认识、尊重和充分利用个体智能差异.课堂教学要面向全体学生，因人而异，设计一些具有针对性、层次性和挑战性的问题，使各类学生都能积极思考，真正参与课堂学习，有所收获.

案例2：《电流和电路》的教学

学生按照学案完成自主学习，老师按照学案的顺序逐个进行提问.

师：什么是电流？电流的方向是如何规定的？电源有哪些？用电器有哪些？为什么灯比原来亮了，是不是电流比原来大了？

分析这样的问题可以巩固学生的基础知识，在教学中常常被老师选择使用，但一节课全是这样的问题，问题没有层次性和挑战性，对发展学生的思维能力是有欠缺的.在一线教学中“问题”教学中常常遇到的问题有：（1）问题的指向性不明，或脱离学生的生活经验和已有知识；（2）问题设计的形式单一，不能有效利用多种教学方式相结合，以学生为中心的合作过程，通过问题的发现、思考、理解这三个过程来促进学生的学习、发展；（3）问题之间不能形成问题链；（4）对于课堂中生成的新问题，不能有效及時地处理等等.根据学生的个体差异性，针对班级学生的实际情况，我们建议在“问题解决”的课堂教学中，可以有意识地把课堂内容分为四个层次的问题：个人问题、同伴问题、小组问题和班级问题等，能充分发挥每个学生的智力潜能，达成新课程的育人目标.

案例3：《声与信息》的教学

个人问题：写出课本中提到的声传递信息的例子.

同伴问题：与你的同桌交流生活中有哪些声音传递信息的例子.

小组问题：对上述声传递信息的例子进行分类.

班级问题：总结本节课学到了什么.

3问题的解决是否在主要教学环节中得到体现

基于问题解决的课堂教学中，问题的解决应该贯穿课堂的主要环节.教学中先确定某个真实的问题（或任务），然后是围绕该问题展开的进一步学习.给定问题进行假设，创设情境、自主学习、协作学习，以及查询各种信息资料和逻辑推理等环节对假设进行论证，根据论证的结构制定解决问题的行动规划，实施该计划并根据实施过程中的反馈，补充和完善原有的认识.

案例4《声与能量》的教学

教师播放视频，问：类比水波，声波可以传递能量吗？你的依据是什么？

生：可以传递能量，飞机起飞的声音能震碎玻璃.

演示实验：扬声器、蜡烛.

问：声波传递能量的性质有哪些现象？有哪些应用或危害？（阅读教材，并进行分类）

师：阅读科学世界，总结本节课学到了什么.

分析在学习声与能量这个环节中，教师创设情境，引导学生提出猜想“声波可以传递能量”，师生为猜想提供证据，同时在自主学习，合作交流环节中对问题的研究不断延伸拓展，最后问题得以解决教学目标得以达成.问题的解决构成了主要的学习过程，使每个教学环节均指向明确，每种教学行为均确有价值.

4问题的解决是否让学生在学习中，达成本节课的教学目标，最终形成一个知识结构

基于问题解决的课堂教学，包括学习内容分析、学习过程设计和学法指导，以三线一面的形式把三维目标贯穿起来：一是知识线.根据学生的认知规律，将知识点进行拆分、组合，设计成不同层次的问题，给学生一个自读、学习的思路导引；二是学法线.解决问题的过程中，指导学生怎样读、怎样想、怎样操作、怎样独立思考、怎样合作探究，从而落实学习能力、学习方法的培养.这条线或简或繁，或明或暗；三是德育线.在问题解决的过程即学习过程中，挖掘并体現学习内容的情感价值、世界观和方法论价值，在潜移默化中培养学生正确的价值导向.三条线以问题解决为核心，构成立体的学习体系，把三维目标融于其中.这样在问题解决的过程中，以认知建构的方式去重组问题、重组内容，让孩子在问题与问题的联系中，进行知识的碰撞，进行知识与知识之间的联系.让孩子在学习中，在对问题的追寻中，慢慢形成一个知识结构——从低结构到高结构，从本学科的结构到跨学科的结构，从知识到真实的世界.

案例5：《内燃机》的教学

师：吸气冲程为什么能吸入气体？

师：压缩冲程压缩的是什么？

师：做功冲程的能量转换是什么？

师：排气冲程为什么能将废气排出？

分析一节课采用的形式多数为师生间的单向对话，而且老师的问题往往也是问一个，学生集体思考个别同学回答一个.这种形式只能促进个别学生进行思考而不能面向全体学生，而且这样的问题也不利于达成三维教学目标，要想发展学生的“核心素养”不仅是一个愿景，要真正成为现实，就需要在课堂教学中必须以三维目标在课堂教学中的落实为媒介，这些才能通过国民教育的正式课程来铸造未来国民的核心素养.

总之，在“问题”这一主线之下合理构建课堂教学，在教学中教师课前设计好的问题，或为导入新课、探究新知，或为突出重点，突破难点，或为引起思考、总结归纳等有明确意向的问题，引导学生积极思考和探索，掌握知识.引导学生主动和富有创造性地学习，有效地培养学生的创新思维品质，发展学生的素养既是时代的客观要求，也是基于初中物理课堂教学实际情况的必修课题.