一堂电学讨论课

【导言】

解决问题，可以定义为：当个人在面对问题情境而没有现成的方法可以利用时，指向于将已知情境转化为目标情境的认知过程。

这一定义中有四个重点：1.问题解决过程是认知的，也就是说，它是在问题解决者头脑内或认知系统中发生的。此种认知过程的存在只能从人的行为中被推测出来，而不能被直接观察；2.问题解决包含一个过程，也就是问题解决者要操作自己已有的知识；3.问题解决过程是有目标指向性的，旨在对问题生成一个答案；4.问题解决是个人化的。如8+5=？对成人不构成问题，对幼儿则构成问题。所以一个情境是否构成问题，总是相对于个人的原有知识技能而言的。由于个人原有知识准备不同，面对同样的问题，他们将问题的已知状态转化到目标状态的难度也是不同的。

【案例】

    教师在课堂上提出了下面的问题，让学生讨论：用“220V、50Hz”的交流电源来点“12V、5W”的小灯泡，要使灯泡正常发光，怎么办？

这个问题富有启发性，且有多种解答。要求学生思路开阔，充分运用学过的知识。同时，因为这个问题可以用实验来验证，既能激发学生兴趣，又便于学生理解记忆，并且可以检查和加强学生的实验能力。

教师先让学生独立思考，再以四人一组低声议论，然后指导全班展开讨论。

学生甲：如果实验室里有很多12伏、5瓦小灯泡的话，那么，可以把18个这样的灯泡串联起来，接到220伏的交流电路上。

教师：对。有一种小节日灯就是这样连接的。

教师拿出了很多这样的小灯泡，让甲组学生4人到前面连接，并在一旁指导学生安全操作。当小灯泡个个闪亮时，学生个个都笑了。

教师：如果只点一盏12伏、5瓦的灯，怎么办？

学生乙：可以用变压器。需要一台把220伏变成12伏的变压器，它的功率不小于5瓦。

教师：好。交流电电压高，灯泡额定电压低，用变压器使灯正常发光，这是一种常用的方法。使用电源变压器必须注意规格，这一点提得好。

教师让学生乙上来做这个实验，并提醒他注意变压器初级和次级线头的区别。当学生乙做好实验后，教师把问题再引申一步。

教师：还有什么办法？想一想，怎样用交流电的基本知识来解决这个问题？

学生丙：可以用一个一定规格的电队器或电容器分别和这个灯泡串联，接到220伏、50赫的交流电源上，灯也能正常发光。

教师点头，肯定了学生丙的回答。让大家计算电阻器和电容器的规格参数。

【反思】

有这样一种说法：“如果你想做什么事，但你不知道如何做，那么你就遇到了问题。”所以问题情境不限于学生解决数学应用题或自然科学中的难题。学生做一篇命题作文，教师转变一个学生的态度，在没有现成方法的条件下，都是问题。

这一节讨论课反映出对问题的解决大体经过了以下五个步骤：

第一步，产生一种怀疑，认知困惑，或对困难的意识。

第二步，从问题情境中识别出问题，包括所寻找的目标的一般标记，要填补的空隙，以及要达到的目的。

第三步，使问题情境中的这些命题与认知结构联系起来，以激活有关背景观念和先前获得的解决问题的方法。这样又转而以解决问题的命题或假设的形式重新进行转换或组织。

第四步，必要时，需对假设作连续的检验，并对问题再作明确的阐述。

第五步，将成功的答案组合到认知结构中去（理解它），然后，把它应用于手边的问题或同类问题的新的陌生的例子。

解决问题分为两种主要方式，即是尝试错误式和顿悟式。所谓尝试错误式解决问题，是由进行无定向的尝试，重复无效动作、纠正暂时性尝试错误、直至出现解决问题得以成功的一系列反应所组成的行动。顿悟式解决问题，则具有一定的“心向”，努力发现手段与目标之间的有意义的联系。解决问题的顿悟，常常体现在学习者运用已知的规则或原理来解决同类问题的新的变式中。我们引用的这个案例，主要体现后一种方式。