基于問題解決教學微設計的實踐研究

胡一

【摘要】奇妙的體驗，能激發問題解決的動機;親歷的實踐，能鍛造問題解決的品質;方法的自悟，能培養問題解決的素養，通過實踐研究，以教學微設計為載體，闡述如何提高學生問題解決的能力。

【關鍵詞】問題解決;教學微設計;實踐研究

提高學生問題解決的能力是學好物理的關鍵。在初中物理的學習過程中，無論是對一個現象，一個問題，一道題目，解決的過程中都應該遵循一定的規律，而掌握這種策略，并提高這種能力，才能對初中物理有更好的領悟。而教學微設計是提高學生問題解決能力的一種有效的方法，它是聚焦某教學重點或難點進行突破，是教學設計的關鍵，并逐步形成以“創設情境——指向問題——注重實踐”為主線的教學微設計，從而使課堂教學更具有科學性和有效性。

一、奇妙的體驗，激發問題解決的動機

現代的學習方式中強調體驗式學習，就是要讓學習者真正地參與學習過程，教師的作用不再是單方面簡單枯燥式地傳授知識，而是以各種可用感官接觸的媒質為道具、以學生為主體，創造出讓學生有真正感受，留下難忘印象，值得學生回憶的活動。在初中物理的教學中，學生真實的體驗更為重要，它是培養學生學習物理興趣的基礎，更能激發學生進行問題解決的動機。然而，隨著社會的發展，信息技術的進步，學生對即將學習知識的前體驗不再像從前一樣猶如一張白紙，而是相當豐富，有的學生對你將做的物理實驗早有所聞，甚至親自嘗試過，早已沒有了新鮮感和好奇心，如果此時我們還是呈現一些陳舊的實驗，勢必對他們的學習動機起不到積極的作用。因此，我認為我們給學生的體驗要與時俱進，并不斷更新和創新，要讓學生感受到實驗的奇特之處和妙不可言。

微設計1.能量之光：學生對光具有能量這一概念應該早已認可，如果我們在課堂上還是以太陽能熱水器、太陽能電池等這些習以為?，F象為主，學生會覺得乏而無味，學習興趣激不起一絲漣漪，而如果我們加入新的元素，讓學生在課堂上就能得到最真實、甚至最震撼的體驗，那么他們對光具有能量會有更深刻的認識。我們可以設計這樣一個方案：制作一個鋼鐵俠手套，其中裝有一個激光器，能發出一束高強度強激光，讓它去射擊氣球，引發氣球的爆炸。我們可以把多個氣球擺成一定的形狀，甚至設置雙層氣球，從而營造更好的效果，

幫助學生建立能量的觀念，從物理學視角形成關于能量的基本認識，用能量的觀念解釋簡單的自然現象和實際問題。

微設計2.動態彩虹：自然界中的彩虹學生們早已司空見慣，人造彩虹有的學生也已經嘗試過，但是他們看到的往往是彩虹形成后定格的美麗畫面，對于彩虹的形成過程并沒有一個親歷的過程。如果我們能在課堂上現場制造一個彩虹，學生一定會對彩虹的形成會有更深刻的認識。學生知道彩虹往往在雨后形成，因此它的形成需要太陽光和小水滴，我們可以對老式的投影儀的冷光源進行一定的改造，讓它成為我們教室里的人造太陽，讓實驗不受自然環境的影響，另外，我們購買一個類似工地上噴水的高密度噴水機，在噴的時候我們將噴頭從左到右緩慢移動，目的是為了讓彩虹的出現成為一個動態的過程，這里學生一定會不由自主的發出驚嘆，因為他們感覺我們似乎正在空中畫了一道彩虹，從而讓學生認識到彩虹形成的條件，為之后進一步學習光的色散做好了鋪墊。

總之，體驗要新、要奇、要妙，要給人一種情理之中，意料之外的感覺，為更好的激發學生問題解決的動機提供支持。

二、親歷的實踐，鍛造問題解決的品質

學習品質包括學習能力、學習習慣、學習狀態等因素，它直接影響學生的學習效率、學習效果。為了鍛造學生問題解決的品質，我們要創設問題情境，并引導學生通過實踐的方式去進行問題解決，以實踐的方式提高學生的思維能力，因為實踐不僅要動手，還要動腦，更要手腦并用，是一種比機械做題更高級的提高學生思維能力的方式。在實踐中，學生需要交流、合作，會遇到困難，也會獲得成功，關鍵是經歷的過程會不斷的鍛造他們問題解決的品質，讓這種品質在一次次磨練中不斷提升。

微設計3.白光之謎：首先，我們讓學生利用三棱鏡代替小水珠，分解手電筒發出的白光，顯示彩虹，并利用白色的紙面顯示彩色的光路，同時畫出三棱鏡的位置和白紙上紫光和紅光的大致位置，隨后展示結果，利用實物投影引導學生分析并發現不同小組紅光和紫光位置相反的原因：三棱鏡位置是顛倒的，深刻認識在分解白光中，紅光靠近三棱鏡的頂角，而紫光靠近三棱鏡的底邊。其次，引導學生提出可能的新問題：分解出來的色光能否再分解？這里可以引導學生把剛才色散出的紫光或紅光（邊緣的光帶方便實驗），再用一個三棱鏡進行分解，并利用白色的紙面再次顯示光路，讓學生通過實踐自主發現的確不可再分解，與此同時，老師可以補充：其實它還是可以分解的，只是在我們可以觀察的范圍內不能再被分解為其它色系的光。最后，引導學生提出新的問題：這些光能不能再次還原成白光？如何還原？

學生嘗試再利用一個三棱鏡把剛才分解得到的彩虹還原為白光，并畫出此時另一個三棱鏡的位置，并分析兩個三棱鏡位置的關系，發現實驗成功的秘訣。

微設計4.色光之辨：首先，老師創設了一個問題情境：如何用簡便的方法從白光中獲得一種色光，引導學生利用手電筒和有色玻璃紙尋找一種簡便的方法。學生通過觀察白色光屏上只有紅光，初步體驗紅色透明紙只能透過紅光，并嘗試其它單色光的獲得。與此同時，引發學生產生質疑：紅色透明紙是只能透過紅光，還是把其它色光都變成了紅光？如何設計實驗證明你的想法？老師提示可以利用加濕器形成的白霧顯示光路。學生設計方案：讓綠光透過紅色玻璃紙，觀察是否變成了紅光，并進行實驗，發現白霧中沒有紅色的光線，從而深刻認識什么顏色的透明物體只能透過什么顏色的光。其次，老師利用高倍放大鏡放大亮著的彩色的手機屏幕，學生發現只有紅綠藍三種色光，并引導學生利用色光混合儀進行色光混合的實驗，初步認識光的三原色。最后，老師利用投影機只打出了一束紫光，創設了一個問題情境：如何設計實驗證明投影機打出的紫光是單色光還是由紅綠藍三種色光混合而成。學生設計方案：A.將紫光分別照射紅綠藍三種玻璃紙，觀察是否有光透過。B.利用三棱鏡分解紫光，觀察是否能得到其他色光。并把自己的想法加以實踐，從而提高問題解決的思維品質。

總之，我們要創造條件讓學生盡可能的經歷科學家探究實驗的完整過程，體會科學性的探究是一個怎么樣的流程，培養學生嚴謹的科學探究的態度，感受科學家研究過程的艱辛和偉大，體驗成功的喜悅或不成功的改進，并不斷培養學生觀察能力、語言表達能力以及反思質疑的態度等各種品質。

三、方法的自悟，培養問題解決的素養

學習素養的培養對學生的學習非常重要，它不僅是核心素養的重要組成部分，還是學生適應現代素質教育需要的必備素養，更是學生一生必備的素養。它應該是在長期的學習過程中逐漸養成的良好的學習行為，包括各種態度、習慣、方法和能力的形成。因此，在教學中我們要有效的引導學生自己領悟方法，并能對方法進行遷移式的應用，從而培養學生問題解決的素養。

微設計5.明辨光源：引導學生由概念自悟方法。首先，老師出示圖片：太陽和月亮，引導學生自主建構光源的概念，即本身發光的物體。然后，出示實物：閃閃發光的鉆石和本身能發光的小球，引導學生自悟分辨光源的方法，即在沒有其它光源干擾下分辨的方法，并利用暗盒和實物投影進行演示。這是自悟的第一個層次。

微設計6.顏色之謎：引導學生進行學習方法遷移式的自悟。首先，老師提出問題：我們看到的紅花本身發光嗎？為何黑暗中我們看不見它？白光照射下，為什么又能看見了，另外我們看到的紅花為什么是紅色？其次，利用演示實驗：利用暗盒和實物投影，分別用紅光、藍光、綠光照射紅色的花，讓學生觀察看到花的顏色，從而讓學生初步感悟到物體的顏色可能是由物體反射色光的顏色決定，但如何可視化這樣一種猜想，提示學生可以借鑒之前研究透明物體顏色的方法。的確，學生會想到：例如讓綠光照射紅色和綠色物體，利用加濕器形成的白霧顯示光路，從而讓光的反射可視化。這是自悟的第二個層次。接著還可以提升自悟的層次。我們用類似的方法還可以研究相關領域，如白色和黑色物體對不同色光的反射作用，甚至能用到其他領域上的研究。

總之，老師通過問題鏈以及系列活動的設計，旨在引導學生在體驗過程、探究知識的同時，更要自悟方法，并把這種素養逐步形成，逐步提升到新的層次。

在教學中，體驗、實踐和自悟應該是相輔相成，融匯貫通的，一個微設計可以著重于其中一點去設計，也可以包含幾個點去設計，一切以具體的教學實踐為前提，總之都要為提高學生問題解決能力做嫁衣。

參考文獻：

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