陸亞?wèn)| 何季軍

（南通市北城中學(xué)，江蘇 南通 226500）

現(xiàn)代科技生活要求學(xué)生準(zhǔn)備好學(xué)會(huì)應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題，其中涉及到學(xué)生的高級(jí)思維能力，創(chuàng)造力，溝通、創(chuàng)新、協(xié)作能力，批判性思維和解決問(wèn)題的能力.為了更好地引導(dǎo)學(xué)生走向生活，面臨社會(huì)與生活的挑戰(zhàn)，教師應(yīng)該密切關(guān)注到學(xué)生提出問(wèn)題、思考問(wèn)題以及解決問(wèn)題能力層面上來(lái)，以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了更大的機(jī)會(huì).拋棄純粹的機(jī)械化的概念學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)向鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)，打開(kāi)對(duì)話(huà)并鼓勵(lì)他們通過(guò)有效的方式進(jìn)行批判性思考，學(xué)會(huì)對(duì)復(fù)雜的情境或問(wèn)題以建模的思想加以解決.而這些問(wèn)題的最佳呈現(xiàn)方式必然是原始物理問(wèn)題.

1 初中生解決物理原始問(wèn)題能力的調(diào)查和分析

原始物理問(wèn)題解決是對(duì)感性和理性認(rèn)知過(guò)程的總結(jié)，因此它提供了合理的解決方案.換句話(huà)說(shuō)，對(duì)原始物理問(wèn)題的解決，需要從提出合理問(wèn)題開(kāi)始，然后結(jié)束解決方案.解決問(wèn)題可以通過(guò)體驗(yàn)或領(lǐng)悟的形式來(lái)完成.體驗(yàn)是提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案和執(zhí)行方案的一種方式，學(xué)生可以通過(guò)這些過(guò)程提高解決問(wèn)題的思維能力.解決問(wèn)題的過(guò)程需要幾種技能，包括合理計(jì)劃，解釋相關(guān)聯(lián)的信息，使用合理科學(xué)方法，檢查并反饋結(jié)果，嘗試策略并愿意接受他人和同事的幫助.解決問(wèn)題的策略包括4個(gè)步驟：了解確定問(wèn)題的構(gòu)成并會(huì)描述各個(gè)構(gòu)成因素之間的因果關(guān)系，計(jì)劃和確定解決問(wèn)題的解決方案，分析反思解決問(wèn)題方案以及評(píng)估解決問(wèn)題的步驟.根據(jù)初中物理教師的訪談顯示，絕大多數(shù)學(xué)生可以根據(jù)概念回答問(wèn)題.但是，在回答有關(guān)概念在生活中的應(yīng)用的問(wèn)題時(shí)，他們總會(huì)遇到困難，難以在日常生活中應(yīng)用科學(xué)概念.根據(jù)Sugiarto進(jìn)行的研究，學(xué)生很難在日常生活中應(yīng)用概念，這是說(shuō)明學(xué)生在解決原始物理問(wèn)題能力方面表現(xiàn)缺失.根據(jù)物理原理問(wèn)題的解決策略，將解決物理原始問(wèn)題的能力和各項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)在表1中.

表1 解決原始問(wèn)題的能力和指標(biāo)

1.1 研究方法

該研究采用描述性定性研究來(lái)分析某省某市一所普通初中九年級(jí)學(xué)生解決物理原始問(wèn)題的技能研究的結(jié)果.根據(jù)最近一次期末調(diào)研考試的分?jǐn)?shù)，確定本研究的對(duì)象是200名具有低，中和高認(rèn)知能力的學(xué)生.該調(diào)查問(wèn)卷中包含5個(gè)問(wèn)題，代表每個(gè)解決問(wèn)題的指標(biāo)，并且已經(jīng)通過(guò)大學(xué)物理教育專(zhuān)家的驗(yàn)證.使用的問(wèn)題采用描述的形式，測(cè)試結(jié)果的評(píng)估使用評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1-4分對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和分類(lèi)（表2）.解決原始問(wèn)題技能的百分比計(jì)算使用以下公式：

表2 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估

其中SM=最高得分，R=獲得的原始值，NP=預(yù)期百分比值.

1.2 結(jié)果與討論

圖1顯示了該校初中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中解決原始問(wèn)題技能的測(cè)量結(jié)果.

圖1 初中生在物理學(xué)習(xí)中解決原始問(wèn)題技能的測(cè)量結(jié)果

確定問(wèn)題的構(gòu)成包括理解問(wèn)題的組成部分，基于數(shù)據(jù)或關(guān)聯(lián)事實(shí)以及確定問(wèn)題的公式或問(wèn)題.在本研究中，確定問(wèn)題的方面分為兩個(gè)指標(biāo)，分別是確定問(wèn)題的構(gòu)成和描述問(wèn)題構(gòu)成的因果關(guān)系.討論的問(wèn)題是城市面臨的日益復(fù)雜的光污染問(wèn)題.設(shè)計(jì)該問(wèn)題的目的是通過(guò)問(wèn)題激發(fā)和鼓勵(lì)學(xué)生去學(xué)習(xí)光學(xué)相關(guān)的知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生去思考，提問(wèn)和分析，直到找到正確的解決方案為止.根據(jù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的指標(biāo)進(jìn)行問(wèn)題解決測(cè)試的結(jié)果是68.00%和62.00%，這表明它屬于中等層次.在確定并分析問(wèn)題的結(jié)果顯示，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行解決問(wèn)題的能力測(cè)試的所有項(xiàng)目中，其得分最高.進(jìn)一步顯示，通過(guò)兩年多的學(xué)習(xí)，學(xué)生可能已經(jīng)學(xué)會(huì)從現(xiàn)象通過(guò)對(duì)比或類(lèi)比尋找并確定要研究的問(wèn)題.通過(guò)觀察該指標(biāo)上學(xué)生的答案，結(jié)果是大多數(shù)學(xué)生都從給出的文本情境中獲取他們的答案，也就是能夠抽象并概括出相關(guān)問(wèn)題.從該結(jié)果可以得出結(jié)論，學(xué)生的認(rèn)知能力已經(jīng)得到非常大的提高，已經(jīng)學(xué)會(huì)利用對(duì)比或類(lèi)比分析的方法總結(jié)歸納并提出較為合適的問(wèn)題，并能將問(wèn)題的構(gòu)成要素進(jìn)行因果關(guān)系的描述，但邏輯不夠嚴(yán)謹(jǐn)，問(wèn)題的敘述也僅限于問(wèn)卷中所提供的文字.

解決問(wèn)題首先需要制定計(jì)劃，也就是設(shè)計(jì)與面臨的問(wèn)題有關(guān)的一些想法或解決方案.該指標(biāo)的結(jié)果表明，學(xué)生在設(shè)計(jì)解決問(wèn)題方案以解決問(wèn)題方面的技能仍然很低.學(xué)生的答案僅限于常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，或者不太具體.它表明學(xué)生在尋找解決問(wèn)題的潛在解決方案方面的能力仍然很低.該陳述基于測(cè)試百分比得分54.00%.在課堂上的觀察結(jié)果表明，學(xué)生解決問(wèn)題的能力遠(yuǎn)非短期能夠得到提高的，必須通過(guò)系列培訓(xùn)學(xué)生才能幫助他們找到解決學(xué)習(xí)活動(dòng)中問(wèn)題的方法.教師在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該主動(dòng)帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，以闡明日常問(wèn)題中的所遇到的物理概念.教師設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生討論一些可能的解決方案來(lái)解決問(wèn)題.教師可以幫助學(xué)生確定這些解決方案能否在短期或長(zhǎng)期內(nèi)解決問(wèn)題，從而使學(xué)生獲得最有效的解決方案.在通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)一步問(wèn)卷調(diào)查可以知道，學(xué)生無(wú)法制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)相關(guān)的活動(dòng)方案最主要的原因是學(xué)生缺乏建模的能力，情境中的次要因素反復(fù)干擾學(xué)生的思維，導(dǎo)致活動(dòng)方案的設(shè)計(jì)無(wú)法進(jìn)行下去.

通過(guò)確定與問(wèn)題相關(guān)的邏輯和相關(guān)解決方案的指標(biāo)來(lái)應(yīng)用解決實(shí)驗(yàn)方案的方面，比其他指標(biāo)的百分比要低.在測(cè)試中觀察到的結(jié)果表明，學(xué)生很難確定解決方案，因?yàn)榻處煄缀鯖](méi)有教過(guò)他們從問(wèn)題開(kāi)始的學(xué)習(xí)，即使偶爾有之，也不過(guò)是教師照本宣科：?jiǎn)栴}是假問(wèn)題，解決方案也不過(guò)是書(shū)上的文本罷了.因此，久而久之，學(xué)生傾向于只關(guān)注文本，因?yàn)樗麄儾涣?xí)慣面對(duì)問(wèn)題并找到解決這些問(wèn)題的解決方案，當(dāng)然不能夠發(fā)展出解決問(wèn)題的思想.結(jié)果還表明，學(xué)生還沒(méi)有更高層次的思考能力.

通過(guò)分析反思解決問(wèn)題方案的影響這項(xiàng)指標(biāo)評(píng)估結(jié)果我們可以看出，該指標(biāo)的百分比結(jié)果為低層次，僅為36.00%.結(jié)果表明，學(xué)生無(wú)法對(duì)所確定的解決方案加深了解，也就是學(xué)生沒(méi)有使用邏輯思維來(lái)預(yù)測(cè)使用該項(xiàng)解決方案對(duì)解決問(wèn)題的影響.他們甚至不會(huì)在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)完成之后對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行回顧反思，審視自己在制定完成解決問(wèn)題中的不足或優(yōu)勢(shì)所在.該項(xiàng)指標(biāo)評(píng)估的結(jié)果以及對(duì)學(xué)生回答問(wèn)題的障礙進(jìn)行的面談結(jié)果表明，學(xué)生發(fā)現(xiàn)困難是因?yàn)樗麄兺浟死碚?，并且?duì)所提問(wèn)題中的重要事項(xiàng)較少關(guān)注，因此他們的答案可以說(shuō)牛頭不對(duì)馬嘴.這個(gè)結(jié)果表明，學(xué)生只專(zhuān)注于文本，因?yàn)樗麄冎皇峭ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單的記憶來(lái)學(xué)習(xí)，而沒(méi)有經(jīng)過(guò)訓(xùn)練來(lái)解決學(xué)習(xí)活動(dòng)中的問(wèn)題.學(xué)生僅認(rèn)識(shí)到問(wèn)題和概念，但難以實(shí)施和評(píng)估相關(guān)解決方案.許多學(xué)生沒(méi)有意識(shí)到并對(duì)如何運(yùn)用他們的知識(shí)和概念來(lái)解決問(wèn)題感到很困惑.因此，學(xué)生需要經(jīng)常練習(xí)，以便能夠應(yīng)用并反思概念.

2 關(guān)于初中生解決物理原始問(wèn)題能力提高的思考

2.1 情境體驗(yàn)引發(fā)學(xué)生提問(wèn)

解決問(wèn)題的技巧可以通過(guò)反復(fù)對(duì)學(xué)習(xí)中的概念和知識(shí)理解來(lái)訓(xùn)練.概念理解可以通過(guò)旨在提高學(xué)生思維能力的情境學(xué)習(xí)來(lái)完成.在課堂上，教師積極組織學(xué)生活動(dòng)，在自主科學(xué)活動(dòng)中能夠自然生成問(wèn)題，促使學(xué)生對(duì)提出問(wèn)題和解決問(wèn)題產(chǎn)生濃厚的興趣.

案例.在學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律的知識(shí)時(shí)，教師可以采取以下活動(dòng)：取一只透明的圓柱形玻璃杯，在杯子后面適當(dāng)距離放上一個(gè)卡片，卡片上畫(huà)有幾個(gè)箭頭，如圖2所示.讓學(xué)生透過(guò)玻璃杯觀察卡片上的箭頭.逐步向杯中加水，透過(guò)水所看到的箭頭方向變反了，學(xué)生會(huì)覺(jué)得非常意外：有了水怎么看到的箭頭會(huì)變反，同時(shí)與沒(méi)有透過(guò)水所看到的箭頭形成非常顯著的對(duì)比.逐步將卡片靠近，卡片上的箭頭會(huì)變模糊不清；卡片繼續(xù)靠近，卡片上的箭頭似乎又變成和沒(méi)有透過(guò)水所看到的箭頭方向一致了，但是，似乎箭頭變粗了.通過(guò)這個(gè)活動(dòng)，學(xué)生會(huì)意識(shí)到看到的箭頭是透過(guò)玻璃杯所成的像，這個(gè)像的大小、正倒與物體到玻璃杯的距離有關(guān).于是便會(huì)產(chǎn)生“究竟它們的關(guān)系如何”這一問(wèn)題了.由于這個(gè)問(wèn)題是學(xué)生自主活動(dòng)生發(fā)出來(lái)的，學(xué)生也會(huì)樂(lè)于接納，并產(chǎn)生解決問(wèn)題的強(qiáng)烈欲望了.

圖2

學(xué)生作為初學(xué)者，由于他們的認(rèn)知水平有限，對(duì)課題的關(guān)注點(diǎn)與重難點(diǎn)不一致，再加上對(duì)問(wèn)題的表述能力有限，提出的問(wèn)題往往比較雜亂無(wú)序，邏輯不清.所以教師在訓(xùn)練學(xué)生達(dá)到這一層級(jí)要求時(shí)，建議逐步提高要求，循序漸進(jìn).可以先以小組為單位，提倡學(xué)生通過(guò)小組討論協(xié)作提出問(wèn)題.教師在適當(dāng)時(shí)候，應(yīng)該予以指導(dǎo).比如，可以幫助學(xué)生理清問(wèn)題的各個(gè)要素之間的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生將模糊膚淺的表述提煉精簡(jiǎn).這樣就可以把原始物理問(wèn)題抽象概括為精練的物理問(wèn)題了.

2.2 深刻體悟提高解決問(wèn)題能力

通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)可以提高解決問(wèn)題的能力，學(xué)生可以利用以前學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)闡述新知識(shí)，要求學(xué)生在活動(dòng)中提高解決問(wèn)題的能力.鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力，做出決定，進(jìn)行批判性和分析性思考，以期使學(xué)生能夠輕松地找到解決問(wèn)題的方法或解決生活中的問(wèn)題的技巧.在科學(xué)活動(dòng)中，回答描述性問(wèn)題主要運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)方法，即通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)、調(diào)查考察等手段，獲取關(guān)于事物的有用信息.回答解釋性問(wèn)題需要對(duì)所獲得的信息進(jìn)行理性的加工，即運(yùn)用比較分析、抽象概括等方法，透過(guò)事物的現(xiàn)象認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì).而回答操作性問(wèn)題，則是設(shè)計(jì)對(duì)認(rèn)識(shí)方法的選擇.好的方法既有助于對(duì)事物建立全面而準(zhǔn)確的感性認(rèn)識(shí)，又有助于主體從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，從而使認(rèn)識(shí)得到深化.選擇合適的方法解決合適的問(wèn)題有助于提高解決問(wèn)題的能力.解決問(wèn)題技能的影響因素除了所面對(duì)問(wèn)題的性質(zhì)以外，更重要的是學(xué)生知識(shí)的結(jié)構(gòu).學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)與其初始知識(shí)有關(guān)，這些知識(shí)是通過(guò)例如理論，事實(shí)，原理和假設(shè)等呈現(xiàn)的.根據(jù)解決問(wèn)題能力的分析結(jié)果，可以確定影響學(xué)生技能的幾個(gè)因素.這些因素是：（1）經(jīng)驗(yàn)因素包括學(xué)生以前已經(jīng)掌握的背景知識(shí)；學(xué)生處理問(wèn)題的習(xí)慣.（2）認(rèn)知因素或?qū)W生的思維能力包括學(xué)生的閱讀能力、分析和邏輯技能.（3）情感因素或態(tài)度包括準(zhǔn)確性，毅力和耐心.這些個(gè)因素要求我們教師在引導(dǎo)學(xué)生解決原始問(wèn)題時(shí)，需要多讓學(xué)生體驗(yàn)領(lǐng)悟，體驗(yàn)的是問(wèn)題的情境，解決問(wèn)題的過(guò)程，領(lǐng)悟的是在解決問(wèn)題過(guò)程中我們?nèi)绾尾粩嘈拚O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，采用的解決問(wèn)題的方法等.比如設(shè)計(jì)問(wèn)題的方案應(yīng)該更具有開(kāi)放性，讓最多的學(xué)生全身心的投入，讓更多的方法加入到研究過(guò)程中，這樣有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維.

2.3 有效反思提高解決問(wèn)題能力的批判性

教育的意義在于遷移.我們?yōu)槭裁丛谖锢韺W(xué)習(xí)中要求學(xué)生不斷通過(guò)提出原始問(wèn)題并解決問(wèn)題呢？其本來(lái)意義并不在于學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題活動(dòng)中獲取到多少有用的知識(shí)，而在于學(xué)會(huì)如何提出問(wèn)題并解決問(wèn)題，提升在解決問(wèn)題活動(dòng)過(guò)程中的能力，以期將來(lái)在面向社會(huì)時(shí)能夠?qū)⑦@些能力順利遷移過(guò)去.在解決問(wèn)題結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展反思，領(lǐng)悟在這個(gè)活動(dòng)中我們運(yùn)用到哪些方法，哪些比較有效，哪些步驟還有 缺陷，需要如何提升.這是對(duì)自己思維活動(dòng)過(guò)程的自我反省領(lǐng)悟，有助于能夠從常人沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題中再次找出問(wèn)題，從常人沒(méi)有看出的破綻中尋找出破綻，對(duì)思維活動(dòng)的批判性提高有著重要的意義.

根據(jù)已進(jìn)行的調(diào)查研究結(jié)果，可以得出結(jié)論：初中九年級(jí)學(xué)生的解決物理原始問(wèn)題的能力仍然很低，這就要求教師不斷設(shè)計(jì)使用與日常生活相關(guān)的物理學(xué)習(xí)媒體來(lái)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，以最大程度地提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力.