以物理模型为支点：凸显思维可视化的问题解决路径设计

陈亮　陈锋

摘   要：解决真实问题是发展学生科学思维的极佳载体，但真实问题的开放、复杂、结构不良等特点导致解决方案灵活多变。如何用稳定的物理模型思维系统指导千变万化的问题解决？经多年研究和实践，将稳定普适、有指导意义的系统化思维，采用可视化策略，以模型为中心，按认知问题、建立关系和创建路径三个流程构筑起问题解决方案，极大地提升了学生的问题解决能力，发展了学生的科学思维。

关键词：问题解决；思维；可视化；物理模型

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2024）6-0015-5

《义务教育物理课程标准（２０２２年版）》（以下简称“新课标”）指出：科学思维是建构物理模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等方法在科学领域中的具体运用［１］。由此可见，科学思维是物理课程核心素养中的关键素养，是学生解决物理真实问题的必备能力。但在实际教学中，学生的科学思维培养往往存在方法欠妥、过程欠佳等问题，具体归纳如下：（1）缺乏系统思维的有效引领。一问一法造成多问多法，方法一多后，又缺乏系统性和共通性思维的提炼和迁移，使学生难以发现已知信息的延伸意义，难以建立现有信息与欲知目标间的关联。（2）缺少思维训练的有效载体。思维训练需要一定的思维载体，如真实情境、模型认知、实验手段等。学生习惯性地依赖教师的讲解以直接获取知识或问题解决的方案。在这一过程中，知识虽然到位了，但是能力和素养没有有效跟进。……