高中物理教学中问题解决思维的显性化尝试

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  高中物理学习是一个充满思维的过程,而思维的重点又往往是围绕问题解决来进行的,因此问题解决思维是高中物理教学的一个重要内容.在传统的物理教学中,问题解决思维往往是伴随着问题解决而进行的,一个问题得到成功的解决之后,学生收获的往往是解决问题的思路与方法,而没有从问题解决思维的角度去思考.这与传统的物理教学是有关系的,传统物理教学更强调物理知识的学习,更强调具体物理问题的解决,而作为一种思维,问题解决常常是隐藏在某个具体问题的解决过程之后的,是不容易为学生所觉察的.这是典型的问题解决思维被隐性化的做法,其有利于学生将全部精力放到物理知识的学习上,但却不利于学生思维能力更好地形成,因此高中物理教学中可以尝试将问题解决思维显性化,以让学生在收获物理知识的同时,获得更好的思维能力.
  1 高中物理学习中问题解决思维的概念浅析
  什么是问题解决思维?物理学习研究的课程专家告诉我们,问题解决思维是学生在物理学习中,在面临新情境、新问题时所表现出来的一种解决物理问题的思维活动.说得简单一点,问题解决思维就是学生在问题解决的过程中,发现已知的物理量与未知的物理之间关系的思维.事实上,只要学生遇到物理问题,学生的思维过程就会展开,只是事实上看到的更多的情形是,学生在遇到问题时往往表现出一筹莫展的样子,这其实就是学生的问题解决思维能力不强的原因,他们不知道如何思考,而不知道如何思考的背后又是不知道问题解决思维的一般形式.
  2 高中物理教学中问题解决思维教学显性化
  传统的物理教学思路中,当学生的解题能力比较薄弱时,采取的措施往往是头疼医头、脚疼医脚的思路,即学生哪一类题目出现困难,就用哪一类试题进行重复训练,直到学生的解题能力形成为止.这实际上是一种类似于动作训练的思路,是不利于学生的思维能力形成的.而如果在教师对某道题目的精讲之后不注意引导学生分析这些思维是如何得来的,仅仅凭着学生的自然解题过程,问题解决的思维又是无法真正形成的.因此,在高中物理教学尤其是习题教学中,将问题解决思维显性化,可能是解决学生问题解决思维能力薄弱的有效思路.
  所谓问题解决思维的显性化,就是指在一个问题得到解决之后,回过头来跟学生分析这一问题是如何得到解决的,在解决的过程中,哪些问题是重点问题,哪些关键不能忽视,问题解决的一般思路又是什么,这一问题以前是否遇到过,可能会有什么样的变化形式,以后遇到类似的问题又应当如何思考等.
  这里先举一个新知学习的例子.以“动能和动能定理”的学习为例,人教版教材首先安排的就是“动能的表达式”这一学习内容,这一内容的教学如何展开?教学的终点是明确的,即确定动能的表达式.因此,笔者以为关键是先应当确定一个教学起点:即动能是物体由于运动具有的能量,其肯定与物体的运动速度有关;而功是能量转化的量度,因此要求动能的表达式,其实就是求某个过程中动能转化的量度,即做功的多少.那么,这个过程应当放到一个什么样的情境中呢?显然,必须是一个做功的过程,显然这个过程越简洁的话,关系越容易被发现.于是一个物体在恒力作用下沿直线发生一段位移的模型就建立了起来,在这个过程中赋予力的大小、运动距离、运动初速度之后,结合动力学的基本关系,学生就有可能自主发现做功的多少与能量变化之间的具体表达式了.
  相对于一般教学过程而言,这是一个教师创设情境,学生自主思考的过程,且学生容易顺利得出最后的结论,因此是一个完整的问题解决过程.在问题得到解决之后,教师再回过头来引导学生思考:我们为什么会想到这个办法?其中经历了哪些关键的步骤?这些问题的提出,往往会将学生的思维从问题转向问题解决思维,从而有效地培养学生的问题解决思维能力.
  再以第一点中的高考原题为例,在问题解决之后,同样去引导学生分析总结:已知了什么?解题的目标是什么?已知量与未知量之间是如何联系起来的?怎样才能想到这层关系?这些追问,同样可以培养学生的问题解决能力.
  3 让学生用物理解决思维驱动新问题的解决
  经历了系统的问题解决能力显性化培养之后,一个重要的措施是让学生带着这样的思维去解决陌生的问题.
  关于陌生问题,高中物理的教学同行们并不陌生,题海中任意挑一个出来,都有可能是陌生的问题.但从学生问题解决思维能力培养的角度来看,要让学生认识到这一陌生的问题与曾经的哪一题是类似的,这需要帮学生激活原有的试题模型——试题模型实际上就是问题解决的模型,其对于问题解决来说至关重要,因为根据物理教学专家的研究结论,只有学生头脑中储备有足量的问题解决模型时,问题解决能力才会让学生以自动化的状态进行问题的解决.
  因此,陌生问题既是对原有模型的深化,也是丰富原有的问题解决模型,一旦学生在陌生的问题中也能顺利地运用问题解决的思维去完成问题解决,那学生的问题解决能力基本上就真正形成了.
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