基于问题解决教学微设计的实践研究

胡一

【摘要】奇妙的体验，能激发问题解决的动机;亲历的实践，能锻造问题解决的品质;方法的自悟，能培养问题解决的素养，通过实践研究，以教学微设计为载体，阐述如何提高学生问题解决的能力。

【关键词】问题解决;教学微设计;實践研究

提高学生问题解决的能力是学好物理的关键。在初中物理的学习过程中，无论是对一个现象，一个问题，一道题目，解决的过程中都应该遵循一定的规律，而掌握这种策略，并提高这种能力，才能对初中物理有更好的领悟。而教学微设计是提高学生问题解决能力的一种有效的方法，它是聚焦某教学重点或难点进行突破，是教学设计的关键，并逐步形成以“创设情境——指向问题——注重实践”为主线的教学微设计，从而使课堂教学更具有科学性和有效性。

一、奇妙的体验，激发问题解决的动机

现代的学习方式中强调体验式学习，就是要让学习者真正地参与学习过程，教师的作用不再是单方面简单枯燥式地传授知识，而是以各种可用感官接触的媒质为道具、以学生为主体，创造出让学生有真正感受，留下难忘印象，值得学生回忆的活动。在初中物理的教学中，学生真实的体验更为重要，它是培养学生学习物理兴趣的基础，更能激发学生进行问题解决的动机。然而，随着社会的发展，信息技术的进步，学生对即将学习知识的前体验不再像从前一样犹如一张白纸，而是相当丰富，有的学生对你将做的物理实验早有所闻，甚至亲自尝试过，早已没有了新鲜感和好奇心，如果此时我们还是呈现一些陈旧的实验，势必对他们的学习动机起不到积极的作用。因此，我认为我们给学生的体验要与时俱进，并不断更新和创新，要让学生感受到实验的奇特之处和妙不可言。

微设计1.能量之光：学生对光具有能量这一概念应该早已认可，如果我们在课堂上还是以太阳能热水器、太阳能电池等这些习以为常现象为主，学生会觉得乏而无味，学习兴趣激不起一丝涟漪，而如果我们加入新的元素，让学生在课堂上就能得到最真实、甚至最震撼的体验，那么他们对光具有能量会有更深刻的认识。我们可以设计这样一个方案：制作一个钢铁侠手套，其中装有一个激光器，能发出一束高强度强激光，让它去射击气球，引发气球的爆炸。我们可以把多个气球摆成一定的形状，甚至设置双层气球，从而营造更好的效果，

帮助学生建立能量的观念，从物理学视角形成关于能量的基本认识，用能量的观念解释简单的自然现象和实际问题。

微设计2.动态彩虹：自然界中的彩虹学生们早已司空见惯，人造彩虹有的学生也已经尝试过，但是他们看到的往往是彩虹形成后定格的美丽画面，对于彩虹的形成过程并没有一个亲历的过程。如果我们能在课堂上现场制造一个彩虹，学生一定会对彩虹的形成会有更深刻的认识。学生知道彩虹往往在雨后形成，因此它的形成需要太阳光和小水滴，我们可以对老式的投影仪的冷光源进行一定的改造，让它成为我们教室里的人造太阳，让实验不受自然环境的影响，另外，我们购买一个类似工地上喷水的高密度喷水机，在喷的时候我们将喷头从左到右缓慢移动，目的是为了让彩虹的出现成为一个动态的过程，这里学生一定会不由自主的发出惊叹，因为他们感觉我们似乎正在空中画了一道彩虹，从而让学生认识到彩虹形成的条件，为之后进一步学习光的色散做好了铺垫。

总之，体验要新、要奇、要妙，要给人一种情理之中，意料之外的感觉，为更好的激发学生问题解决的动机提供支持。

二、亲历的实践，锻造问题解决的品质

学习品质包括学习能力、学习习惯、学习状态等因素，它直接影响学生的学习效率、学习效果。为了锻造学生问题解决的品质，我们要创设问题情境，并引导学生通过实践的方式去进行问题解决，以实践的方式提高学生的思维能力，因为实践不仅要动手，还要动脑，更要手脑并用，是一种比机械做题更高级的提高学生思维能力的方式。在实践中，学生需要交流、合作，会遇到困难，也会获得成功，关键是经历的过程会不断的锻造他们问题解决的品质，让这种品质在一次次磨练中不断提升。

微设计3.白光之谜：首先，我们让学生利用三棱镜代替小水珠，分解手电筒发出的白光，显示彩虹，并利用白色的纸面显示彩色的光路，同时画出三棱镜的位置和白纸上紫光和红光的大致位置，随后展示结果，利用实物投影引导学生分析并发现不同小组红光和紫光位置相反的原因：三棱镜位置是颠倒的，深刻认识在分解白光中，红光靠近三棱镜的顶角，而紫光靠近三棱镜的底边。其次，引导学生提出可能的新问题：分解出来的色光能否再分解？这里可以引导学生把刚才色散出的紫光或红光（边缘的光带方便实验），再用一个三棱镜进行分解，并利用白色的纸面再次显示光路，让学生通过实践自主发现的确不可再分解，与此同时，老师可以补充：其实它还是可以分解的，只是在我们可以观察的范围内不能再被分解为其它色系的光。最后，引导学生提出新的问题：这些光能不能再次还原成白光？如何还原？

学生尝试再利用一个三棱镜把刚才分解得到的彩虹还原为白光，并画出此时另一个三棱镜的位置，并分析两个三棱镜位置的关系，发现实验成功的秘诀。

微设计4.色光之辨：首先，老师创设了一个问题情境：如何用简便的方法从白光中获得一种色光，引导学生利用手电筒和有色玻璃纸寻找一种简便的方法。学生通过观察白色光屏上只有红光，初步体验红色透明纸只能透过红光，并尝试其它单色光的获得。与此同时，引发学生产生质疑：红色透明纸是只能透过红光，还是把其它色光都变成了红光？如何设计实验证明你的想法？老师提示可以利用加湿器形成的白雾显示光路。学生设计方案：让绿光透过红色玻璃纸，观察是否变成了红光，并进行实验，发现白雾中没有红色的光线，从而深刻认识什么颜色的透明物体只能透过什么颜色的光。其次，老师利用高倍放大镜放大亮着的彩色的手机屏幕，学生发现只有红绿蓝三种色光，并引导学生利用色光混合仪进行色光混合的实验，初步认识光的三原色。最后，老师利用投影机只打出了一束紫光，创设了一个问题情境：如何设计实验证明投影机打出的紫光是单色光还是由红绿蓝三种色光混合而成。学生设计方案：A.将紫光分别照射红绿蓝三种玻璃纸，观察是否有光透过。B.利用三棱镜分解紫光，观察是否能得到其他色光。并把自己的想法加以实践，从而提高问题解决的思维品质。

总之，我们要创造条件让学生尽可能的经历科学家探究实验的完整过程，体会科学性的探究是一个怎么样的流程，培养学生严谨的科学探究的态度，感受科学家研究过程的艰辛和伟大，体验成功的喜悦或不成功的改进，并不断培养学生观察能力、语言表达能力以及反思质疑的态度等各种品质。

三、方法的自悟，培养问题解决的素养

学习素养的培养对学生的学习非常重要，它不仅是核心素养的重要组成部分，还是学生适应现代素质教育需要的必备素养，更是学生一生必备的素养。它应该是在长期的学习过程中逐渐养成的良好的学习行为，包括各种态度、习惯、方法和能力的形成。因此，在教学中我们要有效的引导学生自己领悟方法，并能对方法进行迁移式的应用，从而培养学生问题解决的素养。

微设计5.明辨光源：引导学生由概念自悟方法。首先，老师出示图片：太阳和月亮，引导学生自主建构光源的概念，即本身发光的物体。然后，出示实物：闪闪发光的钻石和本身能发光的小球，引导学生自悟分辨光源的方法，即在没有其它光源干扰下分辨的方法，并利用暗盒和实物投影进行演示。这是自悟的第一个层次。

微設计6.颜色之谜：引导学生进行学习方法迁移式的自悟。首先，老师提出问题：我们看到的红花本身发光吗？为何黑暗中我们看不见它？白光照射下，为什么又能看见了，另外我们看到的红花为什么是红色？其次，利用演示实验：利用暗盒和实物投影，分别用红光、蓝光、绿光照射红色的花，让学生观察看到花的颜色，从而让学生初步感悟到物体的颜色可能是由物体反射色光的颜色决定，但如何可视化这样一种猜想，提示学生可以借鉴之前研究透明物体颜色的方法。的确，学生会想到：例如让绿光照射红色和绿色物体，利用加湿器形成的白雾显示光路，从而让光的反射可视化。这是自悟的第二个层次。接着还可以提升自悟的层次。我们用类似的方法还可以研究相关领域，如白色和黑色物体对不同色光的反射作用，甚至能用到其他领域上的研究。

总之，老师通过问题链以及系列活动的设计，旨在引导学生在体验过程、探究知识的同时，更要自悟方法，并把这种素养逐步形成，逐步提升到新的层次。

在教学中，体验、实践和自悟应该是相辅相成，融汇贯通的，一个微设计可以着重于其中一点去设计，也可以包含几个点去设计，一切以具体的教学实践为前提，总之都要为提高学生问题解决能力做嫁衣。

参考文献：

[1]如何在高中物理教学中提高学生的解题能力[J].陈周文.当代教研论丛.2018（08）.

[2]浅谈高中物理课堂的探究式教学——如何在探究教学中发展学生的元认知能力[J].刘华扬.物理教师.2018（06）.

[3]影响高中物理实验学习困难的元认知因素及其教学策略[J].李建设.物理教师.2017（06）.