（课程与教学论专业论文）基于问题解决的物理初高中衔接研究.pdf

中文摘要 中文摘要 衔接教育作为学校教育的有机组成部分，对整个教育活动有重要的作用。但物 理初高中衔接的教学实践中还存在着许多问题。本研究通过分析发现，解决初高中 衔接出现的问题，需要提高学生的问题解决能力。而目前基于问题解决的物理初高 中衔接问题研究几乎没有，因此本研究将从问题解决的角度，研究物理初高中衔接。 本研究首先在文献研究和中学教学实践的基础上，总结了物理初高中衔接中存 在的问题。并梳理了培养学生问题解决能力的研究，说明培养学生问题解决能力有 助于解决初高中衔接中的问题。 其次，具体阐述了基于问题解决的物理初高中衔接研究的理论基础，以问题解 决的定义与特征为依据，说明解决物理初高中衔接当中出现的问题需要提高学生的 问题解决能力。 再次，通过口语报告法，并结合基于问题解决的物理初高中衔接研究的理论基 础，分析影响高一学生“问题解决 的因素。 接着，针对影响高一学生“问题解决 的因素，提出基于问题解决的物理初高 中衔接的教学策略，并通过教学实践，检验以上提出的基于学生问题解决的初高中 衔接的教学策略的有效性。 最后，依据对基于问题解决的物理初高中衔接的分析，得出本研究的结论：1 培 养学生的问题解决能力，有助于解决物理初高中衔接中出现的问题；2 影响高一学 生“问题解决 的六项因素；3 基于问题解决的初高中衔接的五条教学策略。 关键词：物理初高中衔接，问题解决，影响因素，策略 福建师范大学硕士学位论文 a b s t r a c t a st h ei m p o r t a n tp a r to fs c h o o le d u c a t i o n , b r i d g i n ge d u c a t i o np l a y sav e r yi m p o r t a n t r o l ei nt h ew h o l ee d u c a t i o np r o g r a m s i td i s c o v e r st h a tt h e r ea m a n yp r o b l e m se x i s t w h e nal o to fp r e s e n to r d i n a r yh i g hs c h o o l sc l t r r yo u tt h eb r i d g i n ge d u c a t i o n w ef o u n d t h a ts o l v ep r o b l e m so fb r i d g i n ge d u c a t i o n , n e e dt oi m p r o v es t u d e n t s a b i l i t yt os o l v e p r o b l e m s a tp r e s e n t , t h ei n f o r m a t i o nh a sb e e ns c a n tt os a yt h el e a s t s ow eh a v ea r e s e a r c ho nb r i d g i n ge d u c a t i o n - b a s e do nt h ep r o b l e ms o l v i n g f i r s t , t h ea u t h o ra n a l y z e dt h er e s e a r c hs t a t u so fb r i , i g i n ge d u c a t i o n , a n ds u mu pt h e r e s e l t l c l lo nd e v e l o p i n gt h es t u d e n t s a b i l i t yt os o l v ep r o b l e m s a n dw ef o u n dt h a t i m p r o v es t u d e n t s a b i l i t yt os o l v ep r o b l e m sh e l ps o l v et h ep r o b l e mo f b r i d g i n ge d u c a t i o n s e c o n d ，t h ea u t h o re x p o u n d e dt h em e a n i n ga n dt h e o r e t i c a l f o u n d a t i o no ft h e b r i d g i n ge d u c a t i o n b a s e d o nt h ep r o b l e ms o l v i n ga c c o r d i n gt ot h em e a n i n ga n d c h a r a c t e r i s t i c so ft h ep r o b l e ms o l v i n g a n dw ef o u n dt h a ti m p r o v es t u d e n t s a b i l i t yt o s o l v ep r o b l e m sh e l ps o l v et h ep r o b l e mo f b r i d g i n ge d u c a t i o n t h i r d ，t h ea u t h o ra n a l y s i s e d o nt h ef a c t o r si n f l u e n c i n gt h ep r o b l e ms o l v i n g a c c o r d i n g t o p r o t o c o la n a l y s i s a n dt h et h e o r e t i c a lf o u n d a t i o no ft h eb r i d g i n g e d u c a t i o n - 一b a s e do nt h ep r o b l e ms o l v i n g f o u r t h ，t h ea u t h o rd i s c u s s e ds p e c i f i c a l l ya b o u tt h es t r a t e g i e sw h i c hs h o u l db e m a s t e r e da n du s e db yt e a c h e r s0 1 3 t h eb a s i so ft h ei n f l u e n t i a lf a c t o r0 1 3 t h ep r o b l e m s o l v i n g a n dt h r o u g ht h et e a c h i n gp r a c t i c e ，t e s t i n g t h ee f f e c t i v e n e s so ft e a c h i n g s t r a t e g i e s f i n a l l y , a c c o r d i n gt ot h ea b o v ea n a l y s i s ，w ec 觚g e tt h ec o n c l u s i o no ft h i ss t u d y ( 1 ) i m p r o v es t u d e n t s a b i l i t yt o s o l v ep r o b l e m sh e l ps o l v et h ep r o b l e mo fb r i a g i n g e d u c a t i o m ( 2 ) t h ef a c t o r si n f l u e n c i n gt h ep r o b l e ms o l v i n g ：( 3 ) t h es t r a t e g i e sw h i c h s h o u l d b em a s t e r e da n du s e db yt e a c h e r s k e y w o r d s ：b r i d g i n ge d u c a t i o n , t h ep r o b l e ms o l v i n g , i m p a c tf a c t o r s ，s t r a t e g i e s i l l 福建师范大学硕士学位论文 i v 中文文摘 中文文摘 衔接教育作为学校教育的有机组成部分，对整个教育活动有重要的作用。但物 理初高中衔接仍存在一系列问题，这些因衔接教育的缺失或不当而造成的系列危害 越来越受到教育界的普遍关注。由于缺乏必要的理论指导和实践参考，许多教师虽 然也清醒地认识到做好衔接教育工作的重要性，并尝试开展相关工作，但最终结果 大多不尽人意。因此，研究初高中衔接教育的有效对策，对改变衔接教育不如人意 的现状，进一步提高初高中衔接教育的实效性，充分发挥衔接教育的作用和它应有 的育人功能，进一步促进学生的全面发展及顺利成才具有极其重要的研究价值和现 实意义。 针对初高中衔接问题的出现，教育工作者归纳出许多原因，并针对原因提出相 应的对策。然而他们却忽视了，解决初高中衔接中出现的问题，需要提高学生的问 题解决能力。研究基于问题解决的初高中衔接教学，可以发现学生在升入高中后认 知、方法等方面的不足，为做好初高中衔接提供重要依据。 本研究利用文献研究、口语报告、访谈、实践研究等方法，对基于问题解决的 物理初高中衔接进行深入探讨。 一、在文献研究和中学教学实践的基础上，总结了物理初高中衔接中存在的主 要问题：1 教学内容及其要求的差异问题；2 学习心理问题；3 物理思想、方法的衔 接问题。并梳理了培养学生问题解决能力的已有研究，结合基于问题解决的物理初 高中衔接研究的理论基础，说明培养学生问题解决能力有助于解决初高中衔接中的 问题。 二、阐述了基于问题解决的物理初高中衔接研究的理论基础，说明培养学生问 题解决能力有助于解决初高中衔接中的问题。先阐述问题解决的内涵及意义，并总 结出问题解决特征：1 问题解决必须面临新情境、新课题；2 问题解决强调问题解决 者运用并重组已有的信息、知识、经验，寻找新的策略方法，制订实施的方案( 该 过程强调问题的表征和知识的迁移，以及问题解决者的主动性) ；3 问题解决是基于 一定的知识经验的；4 问题解决主张反省思维( 强调反省这种方法的掌握) 。接着针 对物理初高中衔接中存在的主要问题，结合问题解决的定义与特征，从四个方面说 明解决物理初高中衔接问题需要提高学生的问题解决能力。 v 福建师范大学硕士学位论文 三、针对高一学生的特点，通过口语报告法，从基础的概念辨析题、理解、简 单应用题到较为复杂的综合应用题，层层深入，考察学生不同层次的“问题解决 思维，并对学生的“问题解决 思维过程进行具体的分析。最后通过口语报告分析 结果，并结合基于问题解决的物理初高中衔接研究的理论基础，分析了影响高一学 生“问题解决 的因素：1 学习动机；2 问题情境的设置；3 问题的表征；4 认知经 验；5 反应定势：6 反省思维。 四、针对影响高一学生“问题解决”的因素，结合基于问题解决的物理初高中 衔接研究的理论基础，提出基于问题解决的物理初高中衔接的教学策略：1 激发学 生的学习动机；2 重视设置结构不良的问题情境；3 重视培养科学思想、科学方法； 4 重视培养迁移能力；5 精选有意义练习。并通过教学实践，检验以上提出的基于学 生问题解决的初高中衔接的教学建议的可行性和有效性：首先，选取闭合电路欧姆 定律这一节作为课例，说明具体在教学过程中如何应用上文提出的教学策略；其 次，在教学实践后，利用访谈法，对部分中学的学生进行访谈，并结合教学实践与 学生的访谈结果，对基于问题解决的初高中衔接教学进行了反思：1 设置结构的不 良问题情境不仅能激发学习动机，还能激发学生进行探究；2 通过科学探究，可以 帮助学生体会科学思想、科学方法；3 反省思维的培养不仅可通过通过个体的自我 反省、还可通过学生之间的合作学习来增强；4 结构不良问题情境的设置，需要在 实践中不断完善：5 原始物理问题不仅能培养学生的迁移能力，还能强化方法的学 习。 五、依据上文对基于问题解决的物理初高中衔接的分析，得出本研究的结论： 1 解决初高中衔接问题需要提高学生问题解决能力。2 通过口语报告分析，得出影响 高一学生“问题解决刀的因素有：( 1 ) 学习动机；t 2 ) 问题情境；( 3 ) 问题表征； ( 4 ) 认知经验；( 5 ) 反应定势( 6 ) 反省思维。3 结合衔接教学、问题解决的理论 基础，以及上文分析得出的影响高一学生“问题解决的因素，提出基于问题解决 的初高中衔接的教学策略：( 1 ) 激发学生学习动机；( 2 ) 设置结构不良的问题情境； ( 3 ) 培养科学思想和科学方法；( 4 ) 提高迁移能力；( 5 ) 精选有意义练习。 六、回顾此研究，发现还有一些值得进一步研究的地方：( 1 ) 科学探究对培养 学生的科学思想、科学方法等有重要作用，是基于问题解决的初高中衔接教学的一 种手段，教师在以后的教学实践中可以充分利用科学探究，培养学生的问题解决能 力。( 2 ) 教学实践后与学生的访谈，发现可以尝试通过合作学习培养学生的反省思 中文文摘 维，进而做好基于问题解决的初高中物理教学衔接。这在以后的研究中，还可以进 一步的尝试。( 3 ) 原始物理问题不仅能培养学生的迁移能力，还能强化方法的学习， 教师在以后的教学实践中可以多提供一些原始物理问题，培养学生的问题解决能力。 ( 4 ) 不同教师在实践过程中，策略应用所达到的效果不同，因此有必要进一步思考， 怎样让教师充分发挥教学策略的作用，真正做好基于问题解决的初高中衔接教学。 ( 5 ) 由于各种原因的限制，研究的广度和深度还不够，希望以后在条件允许下，能 对基于问题解决的初高中衔接教学进行进一步的研究。 福建师范大学硕士学位论文 v i i i 绪论 绪论 一，问题的提出 衔接教育作为学校教育的有机组成部分，对整个教育活动有极为重要的作用， 现在人们还在不断追求它的教育价值。升入高一的学生有着旺盛的求知欲和把高中 物理学好的强烈愿望，这是做好衔接教育的最佳时机。高一物理的主要框架为力学 知识，力学体系中的思想方法贯穿于整个物理学，对后续电学、光学、热学、原子 物理学的学习都有影响，因此高一物理学习的好坏将直接影响到高二、高三的学习。 然而经过一段时间的学习之后，经常听到同学抱怨高中物理难学：“太抽象了，根 本就听不懂”、“老师一讲就懂，可自己做就不会 或者“物理太难了，我将来一定 要读文科 等等，某些初中物理学的很好的学生，高中物理成绩却直线下滑，甚至 还有不及格现象。 这些因衔接教育的缺失或不当而造成的危害受到教育界的普遍关注，许多教育 工作者正在尝试实践如何做好初高中物理衔接教育。由于缺乏必要的理论指导和实 践参考，许多教师虽然也清醒地认识到做好衔接教育工作的重要性，并尝试开展相 关工作，但最终结果大多不尽人意。因此，研究初高中衔接教育的有效对策，对改 变衔接教育不如人意的现状，进一步提高初高中衔接教育的实效性，充分发挥衔接 教育的作用和它应有的育人功能，进一步促进学生的全面发展及顺利成才具有极其 重要的研究价值和现实意义。【l l 针对衔接问题的出现，教育工作者归纳出许多原因，并针对原因提出相应的对 策。然而他们却忽视了“物理方法的问题、学生心理问题等问题的出现，重要的 原因是学生的问题解决能力不足。普通高中物理新课程标准中也明确指出高中学生 应该达到以下要求：“能够在科学探究中，提出问题，能发现与物理学有关的问题； 从物理学的角度来表述这些问题；认识发现问题和提出问题的意义。 圆因此，在初 高中物理衔接教学中，应培养学生的问题解决能力。而且初中生进入高中后，学习 成绩不好的重要原因是问题解决能力不足。综上所述，研究基于问题解决的初高中 衔接教学，可以发现学生在升入高中后认知、方法等方面存在的不足，这些都为做 刘煜初高中物理学习的衔接问题和教学对策 d 华中师范大学2 0 0 5 1 2 0 1 中华人民共和国教育部普通高中物理课程标准( 实验) m 人民教育出版社，2 0 0 4 ：1 0 福建师范大学硕士学位论文 好初高中衔接提供重要依据。 二、研究综述 1 、关于初高中衔接问题的研究现状及思考 研究初高中衔接的有效对策对缩短学生从初中升入高中学习的适应期、提高高 中教学质量等方面有重要作用。笔者通过对物理初高中衔接的教学实情调研和对已 有文献的梳理，将物理初高中衔接问题归结为以下几个主要方面： ( 1 ) 教学内容及其要求的差异问题 学生升入高一，随着学习科目的增加，部分学生感到不适应，感觉“一下子忙 不过来，有的科目甚至没时间学习 。许安涛在初、高中物理教学衔接障碍与对 策中指出就具体内容而言初中物理教材往往文字叙述较通俗易懂，且图文并茂， 题型少而简单。物理规律大多数是通过对现象的观察、分析、总结、归纳得出的， 定性分析占主要部分，许多知识是从学生的日常生活感受或体验出发，运用的数学 知识基本上是四则运算，碰到的实验，原理简单且易于操作，因此，大多数学生并 不觉得初中物理难学。而高中物理相对初中物理而言，教学内容较多，章节篇幅较 长，语言的叙述较为严谨、简练，表述方式也相对初中物理较为抽象、概括，对同 一物理现象或规律从多侧面进行研究，以上种种变化对学生思维能力的要求大大提 高。因此初中生刚进入高中阶段，常感到物理模型十分抽象，接受困难。再加上教 材的安排，将力学、热学、光学、电学、原子物理这五部分内容中相对较难的“力 学 放在高中的起始阶段，也就必然会给学生的学习带来困难，造成初高中衔接问 题。2 1 再者，高中物理课程标准对学生的要求与初中也是不同的。如初中物理课程总 目标这样要求：“经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和 科学技术有关的社会活动，在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识 ， 而高中物理课程标准中却是这样要求：“学习科学探究方法，发展自主学习能力， 养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。 对比初高 中对科学探究的要求，我们可以发现，初中要求的层次相对较低，即只要“经历基 本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力 ，而高中却要“学习科学探究方法， 发展自主学习能力，养成良好的思维习惯”，即不仅仅只是经历基本的科学探究过程， 中华人民共和国教育部全日制义务教育物理课程标准( 实验稿) 岫北京师范大学出版社，2 0 0 1 ：6 中华人民共和国教育部普通高中物理课程标准( 实验) m 人民教育出版社，2 0 0 4 ：8 绪论 还要学习科学探究的方法。再比如在“运动的描述 这一主题，初中只要求描述物 体运动状态的物理量是速率、路程和时间，高中却要求描述物体运动状态的物理量 是速度、位移、加速度和时间，这些物理量是基于初中的学习，却又进行延伸，而 且在该主题上，高中的学习还要求学生熟悉比值定义法、斜率、三角形和梯形的面 积等数学知识的应用。 ( 2 ) 学习心理问题 升入高一的学生有着旺盛的求知欲和把高中物理学好的强烈愿望，然而经过一 段时间的学习之后，经常听到同学抱怨高中物理难学：“高中物理与初中相比太抽象 了，根本就听不懂 、“高中的学习，老师一讲就懂，可自己做就不会 等等。甚至 有些初中物理学的很好的学生，高中物理成绩却直线下滑。以上种种现象都是初高 中物理教学衔接方面存在障碍的表现。初、高中物理教学衔接的问题，历来是中学 物理教学中倍受关注的问题。詹伟琴、喻晶对学生学习物理的心理进行了调查b 1 如图0 - 1 所示： 问题你对现在的物理成绩 选项较满意一般不满意无所谓 百分比 5 1 2 5 8 6 8 1 问题你感到学习高中物理的压力 选项很大较大一般很小没有 百分比1 9 6 5 1 5 2 3 7 4 1 l 问题高中物理与初中物理相比 太深奥，无法与 内容深了，但与 选项初中物理也很难度差不多其他 初中物理衔接 有联系 百分比3 0 9 6 2 9 3 1 3 1 图0 - 1 从调查中可知学生从初中升入高中，对现在的物理成绩不满意的占了6 8 ，可 福建师范大学硕士学位论文 见大部分的学生对现在的成绩感到不满意，而且学生对学习物理普遍感到有压力， 这从认为高中物理学习压力“很大”或“较大”的占了7 1 1 就可以看出，而这种 心理又造成学生害怕学习物理。而调查数据显示，有6 2 9 的学生，虽然认为高中 物理与初中物理相比内容深了，但与初中物理还是很有联系。这说明做好初高中衔 接是有很大的可能性的。 ( 3 ) 物理思想、方法的衔接问题 初中学习物理，主要靠直观形象，因此初中学生的学习方法主要是观察方法和实 验方法。有的学生只会跟着老师转，甚至死记硬背老师布置的内容，却还可以取得 不错的学习效果。但高中的学习，主要靠抽象思维，学习方法是以观察方法和实验 方法为基础，结合理想化方法、类比方法、假说方法等去理解学习物理概念和物理 规律，并用较多的数学方法去解决物理习题。比较初高中的学习，学生由初中进入 高中，其学习内容和任务的改变，要求他们尽快地调整学习方法和思维方法，并学 生学会通过观察、分析，进行归纳推理，演绎推理，会建立物理模型。这时若学生 仍只采用简单的“死记硬背”，未掌握物理思想、方法，则无法对知识进行深入的理 解，不能灵活运用概念和规律。4 1 詹伟琴、喻晶的调查也说明了这个问题，5 1 如图 0 2 所示： 图0 2 从调查中不难发现还是有很大一部分学生觉得原来初中的方法已经不适应高中 的学习，但是却未能找到正确的方法，从而造成初高中衔接问题。东北师范大学的 绪论 宋淑飞在硕士学位论文新课程下高中物理科学方法教育实施策略研究对高中物 理科学方法教育现状调查中也发现，大部分学生能够认识到物理科学方法对于物理 概念、物理规律的建立和发展的重要意义，但是在对具体方法的掌握方面，如控制 变量法，这一初中阶段就经常涉及的方法，仅只有2 9 8 的学生认为自己掌握了； 对于数学方法( 物理学的研究工具) ，仅有2 0 6 的学生认为自己掌握了；也仅有 2 6 2 的学生掌握了在物理必修模块中占有重要地位的理想化方法；仅有6 3 的学 生认为自己至少掌握了两到三种方法；而认为掌握了较多的物理科学方法的学生仅 有2 1 。1 6 1 这些问题，说明学生对物理科学方法的了解、掌握程度不够，进而造成 初高中衔接问题。 从以上对初高中衔接的研究，物理初高中衔接的教学实践中还存在许多问题， 虽然许多教育工作者也清醒地认识到做好衔接教育工作的重要性，并尝试开展相关 工作，但由于缺乏必要的理论指导和实践参考，结果大多不尽人意。本文通过对基 于问题解决的物理初高中衔接研究的现实性的分析，发现解决初高中衔接出现的问 题，需要提高学生的问题解决能力，而目前基于问题解决的物理初高中衔接研究的 文章几乎没有，因此本文将从问题解决的角度，研究物理初高中衔接。 2 、关于学生问题解决能力培养的研究现状及思考 普通高中物理新课程标准强调学生要能够在科学探究中，提出问题，能发现与 物理学有关的问题；从物理学的角度来表述这些问题；认识发现问题和提出问题的 意义。而且初中生进入高中后，学习成绩不好的重要原因是问题解决能力不足，因 此，研究基于问题解决的初高中衔接教学，可以发现学生在升入高中后认知、方法 等方面存在的不足，为做好初高中衔接提供重要依据。 问题解决强调人们在日常生活和社会实践中，面临新情境、新课题，发现它与 主客观需要的矛盾订1 ，即强调学生学会问题的表征。早在古希腊，苏格拉底的精神 助产术，就开始强调帮助弟子学会问题表征，具有明显的问题性。在我国古代，也 早就有了“学起于思，思源于疑的提法。而1 8 世纪法国著名思想家、教育家卢梭 提出了培养学生问题解决能力的思想。他反对传授学生现成的知识，而重视学习通 过解决问题，自己发现学问。他强调，教学中重要的不是教给学生真理，而是教学 生怎样去发现真理，即引导学生自己去解决问题，即“问题不在于告诉他一个真理， o 中华人民共和国教育部普通高中物理课程标准( 实验) m 人民教育出版社，2 0 0 4 ：1 0 福建师范大学硕士学位论文 而在于教他怎样去发现真理。 高中物理较初中物理偏难，教师不能只传授学生现 成的知识，应以知识为载体，培养学生的问题解决能力，进而解决初高中衔接中出 现的某些问题。 也有许多人认为，问题教学是由美国实用主义教育家杜威提出的，因为他的问 题教学思想是建立在心理学基础之上的，他强调反省思维的主张。醒1 杜威认为，学 校教学的重要任务是唤起儿童的思维，培养儿童的思维能力，即强调学生的问题解 决能力。杜威认为，最好的思维方式是反省思维。即“对某个问题进行反复的、严 肃的、持续不断地深思。 反省是一种重要的思维方法，学生从初中进入高中，方 法不当是造成初高中衔接问题的重要原因。正如上文詹伟琴、喻晶对学生做得调查 显示，有8 1 4 的学生认为高中的学习方法与初中不同，但只有2 0 6 能自己改进 方法，大多数学生不知从何下手。而杜威问题教学思想中强调的反省思维，正是一 种重要的科学方法，因此强调问题解决教学有助于解决初高中衔接当中出现的方法 问题。 当代人们对培养学生问题解决能力也进行了多样化的探索，并创立了多种问题 教学模式，其中代表性较大的有探究训练模式、生物科学探究模式、社会研究课的 探究模式、发现法等。其中探究训练模式是萨其曼提出的，他提出这一模式的宗旨 在于使学生掌握科学家和学者探究知识、形成原理的过程，发展理智的素养和技能。 他认为，儿童具有自然而又旺盛的探索精神，有强烈的求知欲，要使他们的探索活 动和求知活动不流于盲目的冲动，就应该用理智的素养和技能武装他们。探究训练 就是要求学生参与科学探究，而这种科学探究是通过问题解决进行的 。通过让学生 经历问题解决的过程，培养学生正确面对陌生的问题情境，培养科学的思想和方法， 而且通过问题解决，可以潜移默化地让学生学会迁移，促进初高中的顺利衔接。 而社会研究课探究模式特别关注培养学生对社会生活本质进行探究和反思的能 力，特别是关注培养学生对他们自己的生活经历和他们社会的方向进行探究和反思 能力。眇1 社会研究课探究模式同样强调探究与反思，这与杜威问题教学思想中强调 的反省思维是一致的。反省做为一种重要的方法，在初高中衔接阶段占有重要的位 置。 o 卢梭著，李平沤译，爱弥儿论教育【m 】商务印书馆，1 9 7 8 ：2 8 0 。约翰杜威著，王承绪译民主主义与教育 m 】人民教育出版社，1 9 9 0 ：1 6 2 o 丁念金问题教学 m 福建教育出版社，2 0 0 5 ：1 1 - 1 6 绪论 问题解决能力的培养已受到人们的普遍关注，培养学生的问题解决能力可以帮 助学生学会学习，增强学生的主动性，符合物理初高中衔接的基本原则。学生问题 解决能力差将导致学习困难，造成初高中衔接问题，因此培养学生的问题解决能力， 有助于解决初高中衔接中的问题。 三、研究内容 通过对已有文献的梳理和中学的实践证明，初高中衔接中的重要问题有：教学 内容及其要求的差异问题；学习心理问题；物理思想、方法的衔接问题等，这些问 题的出现都是学生未能运用并重组已有的信息、知识、经验，寻找新的策略方法， 制订实施的方案，朝着问题的目标状态前进。n 即初高中衔接存在问题的重要原因 是学生问题解决能力缺失。而通过对文献的梳理，目前基于问题解决的物理初高中 衔接研究几乎没有，因此，从问题解决角度，研究初高中衔接是本文的创新点。笔 者将从以下几个方面展开研究：( 如图o 3 ) 1r i 基于问题解决的物理初高中衔接研究 基于问题解决的物理初高通过口语报告法，基于问题解决的物理 中衔接研究的理论基础，分析影响高一学初高中衔接的教学策 说明培养学生的问题解决生“问题解决略与实践 能力有助于解决物理初高的因素 中衔接问题 、， 依据上文的分析，得出本研究的结论 图o 3 - 7 - 福建师范大学硕士学位论文 ( 1 ) 研究综述 总结物理初高中衔接中存在的问题，并梳理了培养学生问题解决能力的研究， 说明培养学生问题解决能力有助于解决初高中衔接中的问题。 ( 2 ) 基于问题解决的物理初高中衔接研究的理论基础 具体说明了基于问题解决的物理初高中衔接研究的可行性。主要依据问题解决 的定义与特征，说明要解决初高中衔接问题，需要提高学生的问题解决能力。 ( 3 ) 影响高一学生“问题解决 的因素分析 通过对口语报告的分析，并结合培养学生问题解决能力的理论，分析影响高一 学生“问题解决 的因素。 ( 4 ) 基于问题解决的物理初高中衔接的教学策略 结合衔接教学、问题解决的理论基础，以及上文分析得出影响高一学生“问题 解决 的因素，提出基于问题解决的初高中衔接的教学策略。 ( 5 ) 基于学生问题解决的物理初高中衔接的实践 通过教学实践，检验基于学生问题解决的初高中衔接的教学策略的可行性和有 效性，并利用实践的反馈信息，进一步完善以上提出的教学策略。 ( 6 ) 结论 利用文献研究、口语报告、访谈、实践研究，通过对基于问题解决的物理初高 中衔接的分析，得出本研究的结论。 四、研究方法 ( 1 ) 文献研究 国内外有关基于问题解决、初高中衔接的理论和实践案例，以及基于问题解决 的初高中衔接研究首先采用文献研究的方法，主要通过维普科技期刊数据库、清华 期刊全文数据库( 含硕博论文库) 、s p r i n g e r 外文电子期刊数据库、p e l e c t r o n i e j o u r n a l s 等数据库进行检索查询以及图书馆书籍查阅。 ( 2 ) 口语报告 利用口语报告法，对学生问题解决的具体思维过程进行分析，了解影响高一学生 “问题解决”的因素。 ( 3 ) 访谈 综合使用个别访谈与集体访谈法，了解影响高一学生问题解决、初高中衔接的 具体情况，以及所提出的基于问题解决的物理初高中衔接的教学策略的实践情况。 绪论 ( 4 ) 实践研究 依据所提出的基于问题解决的物理初高中衔接的教学策略，在中学进行实践研究。 福建师范大学硕士学位论文 1 0 第一章基于问题解决的物理初高中衔接研究的理论基础 第一章基于问题解决的物理初高中衔接研究的理论 基础 第一节问题解决的内涵及意义 l 、问题解决的内涵 对“问题解决 的定义，存在着多种不同的看法。有人认为，问题解决指的是 人们在日常生活和社会实践中，面临新情境、新课题，发现它与主客观需要的矛盾 而自己却没有现成对策时，所引起的寻求解决问题办法的一种心理活动。有人根据 美国心理学家加涅的理论把学习分成八种类型：信号学习规则学习和问题解决， 问题解决是其中最高级和复杂的一种类型，它意味着以独特的方式选择多组法则， 并且把它们综合起来运用，它将导致建立起学习着先前不知道的更高级的一组法则。 英国学校数学教育调查委员会报告数学算数则认为：把数学用于各种情形的能 力就是“问题解决 。1 邵瑞珍等认为“问题解决 指的是人们在日常生活和社 会实践中，面临新情境、新课题，发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对 策时，所引起的寻求处理问题办法的一种心理活动。根据学习分类理论，“问题解 决”是学习者将原来的概念和规律加以综合，在新情境中应用并得到新的认知成果 的过程。认知心理学家基本上公认的问题解决定义，为问题解决即为：认知操作的 一切目标定向过程。它需要问题解决者运用并重组已有的信息、知识、经验，寻找 新的策略方法，制订实施的方案，朝着问题的目标状态进行内隐性操作( 思维) 和外 显性操作( 动作) 。 而杜威的问题教学思想强调反省思维，他提出了问题解决的过程 要素：第一，学生要有一个真实的经验的情境要有一个对活动本身感到兴趣的 连续的活动；第二，在这个情境内部产生一个真实的问题，作为思维的刺激物；第 三，他要占有知识资料，从事必要的的观察，对付这个问题；第四，他必须负责有 条不紊地展开他所想出的解决问题的方法：第五，他要有机会和需要通过应用检验 他的观念，使这些观念意义明确，并且让他自己发现它们是否有效。根据以往对问 。邵瑞珍等著教育心理学学与教的原理【m 】上海教育出版社，1 9 8 2 ：8 4 o 皮连生教育心理学 m 上海教育出版社，2 0 0 4 ：1 6 0 国程良道，廖洁敏简论问题与问题解决的实质问题解决心理探索之一 j 湖北师范学院学报：哲学社会 科学版，2 0 0 2 ( 4 ) o 约翰杜威著，王承绪译民主主义与教育 m 人民教育出版社，1 9 9 0 ：1 7 4 福建师范大学硕士学位论文 题解决的定义以及杜威对问题解决的分析，可以总结出问题解决的特征：( 1 ) 问题 解决必须面临新情境、新课题；( 2 ) 问题解决强调问题解决者运用并重组已有的信 息、知识、经验，寻找新的策略方法，制订实施的方案；( 该过程强调问题的表征和 知识的迁移，以及问题解决者的主动性) ( 3 ) 问题解决是基于一定的知识经验的； ( 4 ) 问题解决主张反省思维。( 强调反省这种方法的掌握) 2 、培养学生问题解决能力的意义 正如人们所看到的，当前，问题解决能力的培养已受到人们的普遍关注，正如 全美数学教师理事会行动的议程对问题解决的意义作了如下说明：第一，问题 解决包括将数学问题应用于现实世界，包括为现时和将来出现的科学理论与实际服 务，也包括解决拓广数学科学本身前沿问题；第二，问题解决从本质上说是一种创 造性的活动；第三，问题解决能力的发展，其基础上虚心、好奇和探索的态度，是 进行试验和猜测的意向等等。n 2 1 以下列举几点说明培养学生“问题解决 的重要意 义： ( 1 ) 帮助学生学会学习 培养学生的问题解决能力可以帮助学生学会学习，这是因为在问题解决中，学 生总是不断地找寻并形成适合自己的准确界定问题、快速收集信息、分析数据、建 构假设和检验假设的方法。而且学生在问题解决中，还会把自己的方法和其他同学 或老师的方法做比较，看看能不能从老师和同学的方法中借鉴一些好的方法。即通 过培养学生的问题解决能力能增强学生的元认知能力和在学习中形成自我调节的能 力，这可以帮助学生学会学习，更快地适应高中的学习。n 3 1 ( 2 ) 提高学生的学习主动性 要解决一个问题，就必须要求学生参与。这样在学生考察问题、研究背景、分 析可能的解决办法时，学习就成为一种力求有所发现的活动。对学生来说，能动性 学习不单是更绕有趣味，更引人入胜，而且更能加强对学习材料的理解能力，因为 学生是通过自己寻求问题解决的方法，来完成任务的。n 4 1 ( 3 ) 符合物理初高中衔接的基本原则 从上提到的关于“问题解决 的定义，我们发现它们都强调问题解决是一系列 的操作，即强调问题解决的系统性。问题解决过程不是一簇而就的，而是要问题解 决者运用并重组已有的信息、知识、经验，寻找新的策略方法，制订实施的方案， 第一章基于问题解决的物理初高中衔接研究的理论基础 朝着问题的目标状态进行操作，是必须经过这一系列的过程的。这与初中和高中物 理教学衔接的系统性原则是相符合的。初中和高中物理教学衔接的系统性原则也强 调从整体上把握事物的联系。其次初高中物理教学衔接强调主体性原则。就是切实 保障学生的主体地位，教师充分发挥主导作用，引导学生去主动观察、探索生活中 的物理现象，使学生会根据实际的需求，自主选择目标，进行自我调控，促进自我 发展。 而问题解决的过程，正是学生自己朝着问题的目标状态进行的操作。这个 过程是他人无法替代的，学生只有自己经历问题解决的过程，才能掌握问题解决的 方法，提高问题解决的能力，这也与初高中物理衔接教学的主体性原则相符合。最 后初高中物理教学衔接强调整体性原则。即强调系统内各个部分的协调，充分发挥 整体功能，形成具有系统结构的有机体，以达到整体目标。n6 1 而问题解决不仅仅只 是针对某一具体问题的解决，而是跳脱到学科这一整体高度，通过培养学生各种问 题解决能力，能够整体运用这种能力，解决各种问题，从物理到生活，甚至到社会。 第二节基于问题解决的物理初高中衔接研究的可行性 “问题解决”对帮助学生学会学习、增强学习主动性等都具有重要意义，以下 笔者主要从四个方面说明初高中衔接问题的出现需要提高学生问题解决能力具体如 下： 1 高中物理偏难 首先问题解决能力缺失导致初高中衔接问题表现为学生在高中物理学习中发现 物理学习较困难、学习压力大。初高中物理教学内容、要求差异，让部分学生不能 适应高中的学习，学习成绩下降，导致学生心理问题。正如詹伟琴、喻晶做得调查1 ： 蠹鲎罨鑫中囊曩的赡彦抛窟 饭建较毛一般较窑品 图1 1 。程良道，廖洁敏简论问题与问题解决的实质问题解决心理探索之一 j 湖北师范学院学报：哲学社会 科学版，2 0 0 2 ( 4 ) 福建师范大学硕士学位论文 从调查中可以发现认为高中物理很难或较难的学生高达6 0 8 ，而认为高中物 理“较容易的学生只有7 2 ，这说明有很大一部分学生对高中物理存在畏难心理。 笔者以往做过的调查中，也说明了这一问题。当提问到学生“对于物理问题，遇到 过的不想提问的原因”，调查结果排在第一位就是学生的畏难心理。学生的畏难心理， 造成学生在物理学习中心理压力较大，调查还这样问道：你感到学习高中物理的压 力怎样? 回答“很大或“较大 的学生高达7 1 1 ，只有5 1 认为学习高中物理 压力“很小”或“没有。从调查中我们可以看出初高中衔接中还是有很大一部分学 生有较大的畏难心理，并且学习的心理压力较大。而在初高中衔接中，学生感到高 中物理学习压力大，造成一系列的心理问题，又反过来影响物理的学生，有些学生 就觉得物理越学越难学，形成了恶性循环，而导致了初高中衔接问题的出现。问题 解决要求学生自己去探索、去解决问题，这中探索活动和解决问题的活动能够激发 学生的求知欲和探索欲。因此培养学生的问题解决能力，可以增强学生的学习动机， 舒缓一些因高中物理偏难造成的心理压力。问题解决是在日常生活和社会实践中， 问题解决者面临新情境、新课题，发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对 策时，所引起的寻求解决问题办法的一种心理活动。学生从初中进入高中的学习， 正是发现高中的教学内容、课程要求与学习者具备的原有知识经验相矛盾，自己却 没有现成对策时，而导致初高中衔接问题的出现，因此基于问题解决的初高中衔接 研究是很有必要的。 2 学生未掌握正确的方法 问题解决能力缺失导致初高中衔接问题还表现为学生无法掌握科学的方法。就 思维方法方面，初中学生在教师的指导下虽然掌握了一些简单的抽象概念，但是这 些概念的形成是建立在具体形象的支持上，若没有这些具体的形象支持，他们往往 不能真正了解概念的本质。而高中随着思维的不断发展，学生逐渐从简单的形象思 维向抽象思维过渡，高中对学生的思维能力也提出较高的要求，这时简单的形象思 维明显满足不了高中学习的需要，正如笔者与一位的学生访谈中，该生认为高中物 理明显比初中物理难多了。“以前上初中的时候，物理都没怎么读，就上课听老师讲 讲，考试前复习下，每次都考得非常好，因为考试就考那些题目，基本上平时都见 过了，有时候不用计算，我答案都会背。可是进入高中，我发现跟初中太不一样了， 题目真的是千变万化，每次都有新的题目出现，不能像以前那样学习了，我现在不 知道该怎么学了? 该生的话，或许反映了一部分学生的学习现状，他们最初以为 第一章基于问题解决的物理初高中衔接研究的理论基础 高中物理学习只是简单的识记，而事实却让他们措手不及，可是教师在教学过程中 往往不重视科学思想、科学方法的教学，这就造成一些学生无法掌握正确的物理方 法，导致初高中衔接问题的出现。问题解决强调问题解决者运用并重组已有的信息、 知识、经验，寻找新的策略方法，并主张反省思维，因此教师可让学生通过经历问 题解决的过程，体会问题解决中所包含的科学思想、科学方法。 3 学生知识迁移困难 在高一物理学习中发现，有的学生在面对物理问题时，不懂得迁移，只会背公 式，生搬硬套，应用数学知识解决物理问题的能力也很弱。结合以往的研究发现初 中学生的学习，通常是教师先从生动的物理事实出发，从这些物理事实中找出物理 本质，进而形成物理概念和规律，实现从感性认识到理性认识的飞跃。再者，以用 形成的物理概念和规律，去解决具体的物理问题。而高中物理的学习心理却不一定 都是从生动的物理事实出发，有时要利用学生已有的知识经验直接去推导出一些概 念或规律，或从已有的经验出发，运用假设、实验等推导出一些规律。初高中学习 心理过程的不同，导致部分学生不会直接迁移，还需要教师一步一步铺好路，这就 导致初高中衔接问题的出现。正如安秀居的硕士学位论文中的调查，n 盯如图1 2 所 不i 内容符合基本不不确 符合符 定 厶 口 物理概念难懂，定理、定律、公式多，记不住， 5 9 2 8 9 7 难理解，容易混淆。看书都会，放下书本做题却 拿不准考试成绩总不理想，我失去了学好物理 的信心。 图1 2 从调查中我们可以看出选择“符合和“基本符合”的学生高达8 7 ，这说明 还是有很大一部分学生对物理知识、技能没有真正掌握，没有学会迁移，在物理学 生中一看就会，自己做却不会。知识迁移困难不仅在物理知识方法，数学知识在物 理学习中的迁移困难，也是初高中衔接教学中出现的问题。正如调查中问道“由于 数学基础差，我很难根据物理规律建立方程，并顺利解出合理的结果，影响解题能 力的提高? 选择“不符合”的学生只有3 0 ，这说明数学知识对物理学习的负迁 福建师范大学硕士学位论文 移，也是初高中衔接中不可忽视的问题。而认知心理学家基本上公认的问题解决定 义，问题解决即为：认知操作的一切目标定向过程。它需要问题解决者运用并重组 已有的信息、知识、经验，寻找新的策略方法，制订实施的方案，朝着问题的目标 状态进行内隐性操作( 思维) 和外显性操作( 动作) 。从定义中我们不难看出问题解决 需要问题解决者运用并重组已有知识，寻找新的策略，即强调问题解决者要学会迁 移。因此初高中衔接中的知识迁移困难，需要提高学生的问题解决能力。 4 学生解决陌生或实际问题的能力差 研究发