(江蘇省句容市第三中學(xué)，江蘇 鎮(zhèn)江 212400)

例談學(xué)生問題解決的心理過程

廖啟海孫建中

(江蘇省句容市第三中學(xué)，江蘇 鎮(zhèn)江 212400)

本文從現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)視角，分別從明確問題、定義和表征問題、搜索可行的策略、按照策略行事、復(fù)查和評估結(jié)果等五個方面，對學(xué)生物理解決問題的過程進(jìn)行探討，最后給出了學(xué)生問題解決的心理過程流程圖。

中學(xué)物理；問題解決；策略；流程

現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，問題解決是有目的的認(rèn)知活動，而非自動化的加工，進(jìn)而任何問題的解決都應(yīng)該具有操作的順序性和人的認(rèn)知活動的參與過程。筆者以一道物理題為例，談?wù)剬W(xué)生物理問題解決的心理過程。

例：一定質(zhì)量的理想氣體沿p-V坐標(biāo)圖中曲線所示的方向發(fā)生變化，其中曲線BDA是以p軸、V軸為漸近線的雙曲線的一部分，則( )。

圖1

A. 氣體由A變到B，一定是吸熱的

B. 氣體由B變?yōu)锳，一定是吸熱的

C. 氣體由A變到B再變到A，吸熱多于放熱

D. 氣體由A變到B再變到A，放熱多于吸熱

解析：該問題的解決可分為以下五個步驟。

(1) 明確問題

①BDA是雙曲線的一部分，這是什么變化過程？A狀態(tài)和B狀態(tài)具有什么相同的物理量？

② 熱量、內(nèi)能的變化和功三者之間的關(guān)系如何？

(2) 定義和表征問題

①BDA是雙曲線的一部分，所以橫、縱坐標(biāo)之間滿足反比例函數(shù)關(guān)系。

② 一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能與溫度有關(guān)，前后溫度相同，說明內(nèi)能沒有發(fā)生變化。

③ 除氣體自由膨脹過程外，如氣體體積變小，說明外界對氣體做功；反之，說明氣體對外做功。

(3) 搜索可行的策略

①ADB橫縱坐標(biāo)滿足反比例函數(shù)關(guān)系，說明pV=C，推出該過程為等溫變化，A狀態(tài)和B狀態(tài)具有相同的溫度。

② 熱量、內(nèi)能的變化和功應(yīng)該滿足熱力學(xué)第一定律：ΔU=Q+W。

③p-V圖像與坐標(biāo)軸圍成的“面積”代表氣體做功的多少。

(4) 按照策略行事

由于A到B體積變大，氣體對外做功，W取負(fù)值；同時A和B兩狀態(tài)的溫度相同，說明內(nèi)能變化為零，由熱力學(xué)第一定律可知：Q大于零，該過程吸熱，所以A選項正確、B選項錯誤。按照圖中箭頭方向變化，ACB曲線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”比BDA曲線圍成的“面積”大，而ACB是氣體對外做功，所以整個過程W為負(fù)值；又由于回到了初狀態(tài)，所以內(nèi)能未發(fā)生變化，最后根據(jù)ΔU=Q+W可知，Q大于零，說明整個過程吸熱多于放熱，C選項正確。

(5) 復(fù)查和評估結(jié)果

分析過程ACB，可以列出熱力學(xué)第一定律表達(dá)式：UB-UA=Q1-W1，對過程BDA，同樣可以列出：UA-UB=-Q2+W2(其中Q1、Q2、W1、W2是絕對值)，將兩式相加可以得出：Q1-Q2+W2-W1=0，由于W1gt;W2，所以得出Q1gt;Q2，根據(jù)以上推論發(fā)現(xiàn)上述解題結(jié)果是正確的。

問題解決過程就是不斷地重復(fù)以上五個步驟，如果在復(fù)查和評估結(jié)果時發(fā)現(xiàn)問題沒有得到有效解決，則重復(fù)前面四個步驟，直到解答者找到正確結(jié)果。但在實際問題解決的過程中，各步驟之間的順序也不是一成不變的，所以學(xué)生問題解決的心理過程可以用圖1所示的流程圖進(jìn)行表征。

圖1

我們應(yīng)該了解學(xué)生問題解決的心理過程，并能及時指出學(xué)生在問題解決的過程中出現(xiàn)的問題，同時鼓勵他們嘗試解決新的問題。

[1] 李伯黍,燕國材.教育心理學(xué)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社,2015.

[2] 張大均.教育心理學(xué)[M].北京：人民教育出版社,2003.

[3] 商曉晶.論解決物理問題的一般思維過程[J].黑龍江科技信息,2008，(7).

[4] 陳正順.數(shù)學(xué)問題解決的思維過程[J].教育教學(xué)論壇,2010，(19).