科学竞赛辅导中问题解决策略的培养 第2页
三、分析策略的培养
心理学家将信息在头脑中的呈现方式称为表征，面临问题时，问题解决者通常会对问题有一个基本的了解，力求在头脑中形成准确全面的问题表征。问题解决理论认为，问题解决的心理过程分为三个主要阶段：准备阶段、产生解决办法阶段和评定阶段。
1、准备阶段的主要任务是理解和诊断问题。面临问题时，我们要求学生对问题有一个基本的了解，力求在头脑中形成准确、全面的问题表征，分析问题时要教会学生提取、处理信息的方法；列出题目所涉及的概念、定义；列出数据，理顺数据关系，把数据转化成图像；弄清问题，如果题目中的问题表述很长，可要求学生把问题用自己能理解的语言重新组织。
2、建立问题解决过程结构模式。在问题解决过程中，一些学生不会分析问题，常常使用试探法解题，尤如盲人摸象，瞎碰乱撞，不仅徒劳无功，又严重削弱自信心；还有些学生则习惯用过滤法解题，仿佛用一串钥匙，换个儿试开一把锁，事倍功半。针对以上现象，我们要按照解题方法的不同来组织习题教学。通常的习题教学都是按知识单元顺序进行，而科学竞赛辅导则应侧重于按解题方法顺序进行。例如理想化法、整体法和隔离法、等效替代法、对称法、图像法等，这样比较有利于学生掌握一些重要的解题方法，加深这些方法在头脑中的印象，达到牢固掌握，应用自如的目的。
采用“台阶法”帮助学生掌握难度较高的题目的解题方法，是提高学生分析能力的有效手段。学生有一道难题不会做怎么办？老师不是直接告诉他怎么做，而是另外出几道与这道题目内容相似，但难度小一点的题目让他去做，或者是出一道内容完全不同，但所用方法有某些类似之处的题目让他做，直至他自己领悟出这道难题的解决办法。这种方法就是搭一个台阶让学生自己往上爬，用这种“台阶法”进行习题教学能使学生自我提高水平，效果较好。
3、评定阶段是问题解决者对问题解决的科学性、可行性、最优化等三个方面进行评定。无论是从避免粗心大意的低级错误，还是从追求问题解决的最优化而论，都是十分必要的。事实上，一个好的问题解决者，应该是在对解决方法的评定结束后，才会认为问题得以真正解决。当然，评定阶段并不只在问题解决的最后阶段才进行，亦可对问题解决的全程予以即时评定，及时进行校正，不断完善提高。
自然科学中有大量现成的实验，有时可以对这些实验进行评价和改进，以实现最佳方案。例如：在做伏安法测导体电阻实验时，我们让学生对这个实验进行了深入的研究。用简单的伏安法电路测电阻是许多学生都习以为常的，但如果进行合理评价，就会发现不论是电流表内接还是电流表外接，都有一定的系统误差。针对这个问题，笔者给学生介绍了补偿的思想，然后由学生自己设计电流补偿和电压补偿两种电路。补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差。但这个问题解决了，电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾，怎么办？经过进一步探究改进，大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表，再辅以灵敏度很高的电流表，便可以明显提高实验结果的准确性，这就是常用的惠斯通电桥。经过学生分别用简单伏安法，补偿伏安法和惠斯通电桥测量同一个标准电阻，可以证实惠斯通电桥是测电阻的最佳方法。历史上，从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长过程的，而通过学生在解决问题过程中的即时评定，在较短的时间内获得了较完美的解决。
四、创新策略的培养
创新教育是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育，它能够使学习者通过对已有知识的学习，了解前人是怎样进行问题解决的，从而模拟前人问题解决的思考方式，在现有基础上积累经验，拓展视野，孕育创新，也就是说创新教育要求学生学习的是问题解决方法，而不仅仅是知识本身。它是问题解决策略培养的最高境界，是竞赛辅导的重要内容。
1、寻根溯源中培养学生的创新精神
对参加竞赛辅导的学生来说，科学定律的掌握是没有问题的，但对这些定律的建立过程却不一定都知道。事实上任何一个重要定律的建立，都有一个艰辛而漫长的过程。科学规律的探索之所以能成功，其中都有许多科学的研究方法和正确的思文推理方式，这些内容毫无疑问是属于科学探究中的精华，是人类一笔宝贵的知识财富，也是科学教学中需要加强的内容，这就是所谓的“溯源”教学。例如在介绍万有引力定律时，可以从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起，然后是开普勒在拥有这些数据的基础上，通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律（开普勒三定律），最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释，终于发现了具有普遍意义的万有引力定律。
对初中科学竞赛的要求而言，“溯源”教学的目标主要是培养学生的发散性思文，如逆向发散，即从对立的，完全相反的角度去思考问题，奥斯特发现电能生磁后，有许多科学家都转向这个问题的研究，但是英国科学家法拉第以其敏锐的洞察力反过来想到磁能否生电的问题，从而发现了电磁感应的现象，对人类作出了巨大贡献，再如质疑发散，不迷信书本和权威，不受传统观念束缚，大胆质疑，勇于提出自己的看法，如哥白尼对地心说的质疑，伽利略对亚里士多德落体说的质疑和批判，还有如原型发散，利用某种熟悉的、类似的事物作原型，经启发而找到解决问题的方法，牛顿从苹果落地到发现万有引力，瓦特从水蒸气冲开壶盖到发明蒸汽机，都属于原型发散。
2、在解题过程中培养学生的创新思文
一般认为，参加竞赛辅导就是做大量高难度的习题。因此，不论是教师还是学生，都在解题上花费大量的时间，就本质来说，科学习题主要是人们编制的假想自然场景。毫无疑问，科学家是不会去做大量习题的，他们是研究那些真实的、尚未发现的自然科学规律。同样，发明家也不会去做习题的，他们是在力图应用已有的科学规律去解决一系列实际问题。学生解题的目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力，而通过解题来培养创新思文，则是应该达到的更高境界的目标。
追求一题多解是培养创新思文的常用方法。如烧开水的壶盖上没有出气孔，而盖又盖得很紧有何弊病？可以从气压的角度去分析，也可以从
功和能的角度分析。再如气象站的百叶箱为何是白色的？
可以从白色的作用去分析，也可从如果不是白色的有何
影响来分析。非常规解题也是培养创新思文的重要手段。
如图所示，两个完全相同的小球a和b，以相同的初速
度，同时沿着水平光滑轨道和弧形轨道滑行，问哪个小球先到达终点？这个问题对初中学生用常规的速度知识是很难解决的，但如果应用机械能守恒的知识就比较容易得出结论了。
教师要帮助学生从不同方向，不同角度去分析问题，拓展发散思文，形成了不同的思文链，并善于将这些思文进行比较，学生就不但能灵活解题，而且还能获得更有价值的丰富的创新思文。
3、在研究性实验中培养学生的创新能力
科学实验是培养学生创新能力的重要手段，以科学发展史看，无论是新规律的发现，还是新理论的提出，都是与科学实验密切相关的。从某种意义上说，科学的发展史就是科学实验的创新史。科学实验的创新功能是指学生在熟练掌握知识和方法的基础上，对日常生活和社会实践中遇到的新情况，新课题所引起的寻求解决问题的科学方法。
科学实验的创新功能可分为以下两类：①模拟型的创新实验，这种实验活动是学生根据自己过去做过的实验，去进行同类知识的迁移实验。例如，要求学生通过实验鉴别盐水和水，鉴定电池两极等等。②更新型的创新实验，这种实验活动是学生在细致观察，熟练理解的基础上，启动新课题综合思路和进行创新设计研究的实验。这种创新实验是高层次的实验，是各种实验功能的最高体现。它是参加竞赛辅导时所应追求的目标。
上一页 [1] [2] [3] 下一页
科学竞赛辅导中问题解决策略的培养 第2页下载如图片无法显示或论文不完整，请联系qq752018766
