【摘要】“問題解決”是近年來國際教育界發(fā)展起來的一種教學(xué)方法和教育思想。它要求教師為學(xué)生創(chuàng)造具體環(huán)境，啟發(fā)和激發(fā)學(xué)生獨立提出探索性及求證性問題，培養(yǎng)學(xué)生開放性思維，尋找在不同的條件下的多種解決問題的途徑。因此，“問題解決”是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的重要教學(xué)方法和教育思想。

【關(guān)鍵詞】問題解決 教學(xué)設(shè)計

1 引言

探究性學(xué)習(xí)是相對于接受式學(xué)習(xí)而言的，動手操作、自主探索、協(xié)作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗的主要方式，教學(xué)改革不僅重視學(xué)習(xí)內(nèi)容的更新，更強調(diào)學(xué)習(xí)方式的變革，根據(jù)大學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，探索適應(yīng)未來社會的新的學(xué)習(xí)方式是廣大教師必須研究的課題。在教育環(huán)境的信息化和教學(xué)改革的全面啟動環(huán)境中，我們認為探究性學(xué)習(xí)是通過設(shè)置問題情境，讓學(xué)生獨立、自主地發(fā)現(xiàn)問題，通過實驗、操作、調(diào)查、信息搜集與處理、表達與交流等活動，經(jīng)歷探究過程獲得知識與能力，掌握解決問題的方法，獲得情感體驗的綜合學(xué)習(xí)方式。探究性學(xué)習(xí)的鮮明特征之一是問題的解決過程。問題解決屬于學(xué)習(xí)的較高層次。奧蘇伯爾和魯賓遜的有意義學(xué)習(xí)理論把問題解決列為有意義學(xué)習(xí)的第五級，僅次于創(chuàng)造性;著名數(shù)學(xué)家波利亞把“問題解決”作為培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)才能，教會其思考的一種手段和途徑。學(xué)生問題解決的水平也是衡量教學(xué)效果的標準之一。由于問題解決在知識掌握、運用和發(fā)展智能中的獨特地位和作用，已成為現(xiàn)代教學(xué)研究的熱點問題。因此，以現(xiàn)代教育思想為理念，根據(jù)大學(xué)物理實驗的教學(xué)內(nèi)容、認知規(guī)律和情感特征，在基于問題解決的探究性學(xué)習(xí)模式上，研究以問題解決為核心的探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)方式和策略，具有積極和深遠的現(xiàn)實意義。

2 問題解決概述

(1)問題

問題是一種情境。通常可以間接地用已有知識解決。問題的難度取決于情境的復(fù)雜程度，問題雖然是多種多樣，但所有問題都包含三個基本成分:⑴給定。這是有關(guān)問題的描述，給定問題的初始狀態(tài);⑵目標。有關(guān)構(gòu)成問題結(jié)論的描述，即問題要求的答案或問題解決就是要把問題的給定狀態(tài)轉(zhuǎn)化為目標狀態(tài)。⑶障礙。正確的解決方法不是顯而易見的，必須通過一定的思維活動才能找到答案，達到目標狀態(tài)。如大學(xué)開展的設(shè)計性可以分為根據(jù)給定的實驗器材完成實驗設(shè)計或指定實驗題目實驗器材任選完成實驗設(shè)計等幾種設(shè)計性實驗類型。學(xué)生要通過查找資料、研究解決實驗設(shè)計。

(2)問題的分類

按照問題的結(jié)構(gòu)特點，問題可以分為結(jié)構(gòu)良好的問題和結(jié)構(gòu)不良的問題。結(jié)構(gòu)良好的問題指提供了解決問題的充足信息，問題的解法相對確定，有正確的答案。結(jié)構(gòu)不良的問題指學(xué)習(xí)者并不能獲得解決這些問題的所有信息，甚至問題本身也可能是不清楚的，解決問題的方法也可能是多樣的，沒有唯一的“正確方法”。因此，這類問題的特征是問題解決的思路多樣性和結(jié)論的不唯一性。

問題還可以按其他標準分類。從問題的內(nèi)容來分，可將問題分為具體問題和抽象問題兩類。從問題的性質(zhì)來分，可將問題分為歸納結(jié)構(gòu)問題、轉(zhuǎn)化問題和排列問題三類。

(3)問題解決

關(guān)于問題解決有兩種觀點。傳統(tǒng)觀點認為，解決問題是指個人利用已有知識來處理新的情境，即把新情境概括到已經(jīng)處理過的某類舊情境中，用處理舊情境的方法來處理新情境，問題就能解決。現(xiàn)代認知心理學(xué)認為，問題解決是人們在沒有明顯的解決方法的情況下，將給定情境轉(zhuǎn)化為目標情境的認知加工過程。

問題解決(problem solving)在加涅和奧蘇泊爾的學(xué)習(xí)分類中指學(xué)習(xí)的最高形式即學(xué)生改組已有的知識、概念和規(guī)律，獲得新規(guī)則或新的思維產(chǎn)品的思維過程。解決問題策略在其中起著重要的作用。問題解決作為一種學(xué)習(xí)的高級形式，其結(jié)果是習(xí)得新的規(guī)則。加涅把通過問題解決習(xí)得的新規(guī)則稱為高級規(guī)則。例如，在“水面浮硬幣實驗”中，由于表面張力作用，不同的硬幣有些能浮在水面上，有些硬幣則沉入水中，水中蠟燭或玻璃棒靠近浮水硬幣時會相斥，該實驗要求學(xué)生通過實驗現(xiàn)象的觀察、分析與設(shè)計，得出有意義的結(jié)論，其教學(xué)設(shè)計流程，見圖1:

通過解決這個問題，學(xué)生對液體表面張力有了更深層次的理解。高級規(guī)則的學(xué)習(xí)不僅可以通過問題解決，即通過發(fā)現(xiàn)形式習(xí)得，也可以通過接受的形式習(xí)得。新習(xí)得的高級規(guī)則又可以應(yīng)用于新的問題情景解決其他新的問題。通常，問題解決的結(jié)果總是帶有創(chuàng)造性的。“問題解決教學(xué)”法是以“問題系列”為特征的“五步啟發(fā)式”教學(xué)法。其課堂結(jié)構(gòu)為:創(chuàng)設(shè)情境，定向激勵;設(shè)問啟發(fā)，領(lǐng)會新知;回顧整理，明確結(jié)論;練習(xí)反饋，校正補償;總結(jié)概括，深化提高。問題系列是教師預(yù)先設(shè)計好的，引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)目標的階梯式路標，通過問題系列把學(xué)生引向“探索學(xué)習(xí)”之路。通過提出問題(教師設(shè)計教學(xué)情景，使抽象的知識點都有豐富的載體)→猜想→建構(gòu)→明確目標→討論五個環(huán)節(jié)，既能解決問題，又培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的求知欲。若在采用“問題解決教學(xué)”法的同時，巧妙地設(shè)置問題，啟發(fā)學(xué)生，會取得更好的效果。通過一系列的問題，使學(xué)生學(xué)會將理論用于實踐，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)上的成就感。也就是說，“問題解決教學(xué)”法，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 3 解決問題的心理過程

根據(jù)現(xiàn)代認知心理學(xué)對問題解決的研究，可以把解決問題的過程分為七個子過程，見圖2:

4 問題解決教學(xué)模式的實施

問題解決教學(xué)模式是指依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和要求，由教師創(chuàng)設(shè)問題情境，以問題的發(fā)現(xiàn)、探究和解決來激發(fā)學(xué)生求知欲和主體意識，培養(yǎng)學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力的一種教學(xué)模式。其中，教師創(chuàng)設(shè)問題情境是教學(xué)設(shè)計的中心環(huán)節(jié)。在問題情景的引導(dǎo)下，學(xué)生通過收集素材、資料，深思醞釀，提出假設(shè)，引發(fā)爭論，進行批判性思考和實驗探究，得出結(jié)論，通過應(yīng)用又產(chǎn)生新的問題，使學(xué)生思維不斷發(fā)展、升華。其問題解決教學(xué)設(shè)計流程見圖3:

創(chuàng)設(shè)問題情境，就是在教材內(nèi)容和學(xué)生求知心理之間制造一種“不協(xié)調(diào)”，把學(xué)生引入一種與問題有關(guān)的情境之中。通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生明確探究目標，給思維以方向;同時產(chǎn)生強烈的探究欲望，給思維以動力。設(shè)計問題情境，力求體現(xiàn)障礙性、趣味性、開放性、差異性和實踐性。對于問題情境中所隱含的“問題”，應(yīng)該根據(jù)具體情況由師生共同提出，盡量學(xué)生在學(xué)習(xí)實踐活動中自己去發(fā)現(xiàn)、去提出，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題更貼近其思維實際，更能引發(fā)其探究。發(fā)現(xiàn)問題往往比解決問題更重要。讓學(xué)生在探究中，學(xué)解老問題，解決新問題、解決難題、發(fā)現(xiàn)問題，構(gòu)成探究性四個不同層次的問題循環(huán)，促進學(xué)生能力的全面提高。以多元智能的理念，設(shè)計探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)，讓具有不同認知風(fēng)格和智能傾向的學(xué)生在探究活動中發(fā)揮自己的特長，優(yōu)勢互補，讓基于問題的探究性學(xué)習(xí)過程成為他們協(xié)作交流的平臺，促進學(xué)生相對優(yōu)勢智能的發(fā)展。近年來，高等學(xué)校大力開展的物理實驗探究性學(xué)習(xí)屬于問題解決教學(xué)范疇，將設(shè)計性實驗定位于基于問題解決的探究性學(xué)習(xí)，研究適合大學(xué)生的積極高效的探究性學(xué)習(xí)策略以及模式，完善和指導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)的教與學(xué)，對于提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

[1] 皮連生等，現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計，首都師范大學(xué)，2005.

[2] 張大均，教育心理學(xué)，人民教育出版社，2006.