摘要：本文聚焦基于问题解决模式的初中物理单元教学，以光现象为例，系统设计并阐述教学流程，涵盖问题创设、分析引导、方案实施与效果评估四个环节，为提升初中物理教学质量提供实践路径。

关键词：问题解决模式；初中物理；单元教学

一、引言

问题解决模式以建构主义学习理论为根基，强调以学生为中心的主动探究过程。该模式通过创设真实、复杂的问题情境，引导学生运用物理知识分析现象、设计方案、验证假设，从而实现知识迁移与应用能力的螺旋式提升。在 " 双减 " 政策深化与核心素养导向的初中物理教学改革背景下，传统碎片化教学模式已难以满足育人需求。将问题解决模式深度融入单元教学设计，以 " 光现象 " 这一兼具生活性与科学性的教学单元为实践载体，系统构建 " 问题链驱动 — 实验探究 —跨学科整合 — 素养评价 " 的科学教学流程，不仅有助于突破光的反射、折射等抽象概念的理解难点，更能培养学生像科学家一样思考的探究能力，对推动初中物理教学的范式革新具有重要理论价值与实践指导意义。

二、实施策略

教学以问题解决为主线，结合光现象教学内容，设计层层递进的教学流程，激发学生自主探究与协作学习，实现知识内化与能力提升。

（一）创设真实情境，精准锚定问题

教师围绕光现象单元核心目标，组建跨学科教研共同体，联合地理教师探讨大气折射与晨昏现象的关联，协同美术教师解析色彩三原色在光影创作中的应用，共同挖掘生活化、科学化的教学场景。情境创设打破传统物理课堂边界，既涵盖 " 夏日树荫下圆形光斑的成因 ""玻璃幕墙光污染的危害 " 等贴近学生生活的现象，又引入建筑采光设计中的漫反射优化案例、舞台灯光特效的动态视频，借助 VR 技术构建可交互的三维光学实验室，学生能直观观察光在空气、水、玻璃等介质中的折射与反射变化过程。

课堂实施阶段，创新采用 " 情境剧场 " 教学模式：教师将学生划分为光源组、介质组、观察者组，通过角色扮演重现小孔成像、镜面反射等物理过程。在扮演过程中，学生佩戴特制的 " 光学眼镜 " 道具，模拟光线传播路径，通过小组协作观察光线角度、强度的变化细节。教师适时引导学生基于生活经验展开讨论，例如对比手电筒在雾气中与空气中的光束差异，鼓励学生将日常观察到的彩虹形成、水中筷子弯折等现象记录在 " 问题收集箱" 中。

在问题梳理环节，教师运用 Nvivo 软件对 326 条学生提问进行质性分析，通过开放式编码、主轴编码和选择性编码三个步骤，将零散问题整合为系统化的单元问题链。从现象层的 " 影子形状与光源角度的关系 "，到原理层的 " 折射定律的数学表达 "，再到应用层的 " 如何设计防眩光眼镜"，形成具有逻辑递进关系的 8 个核心问题。

（二）拆解问题要素，引导思维建构

将锚定的核心问题按照 “认知冲突 - 逻辑拆解 - 要素关联” 的逻辑，拆解为若干层次分明、难度递进的子问题。例如针对 “光传播路径的规律”，除了 “光在单一介质中如何传播”“光从一种介质进入另一种介质时发生什么变化”，还延伸出 “光在非均匀介质中的传播轨迹如何”“生活中哪些现象体现了光传播路径的特殊性” 等问题。组织学生以 4 - 6 人为一组，开展 “问题解剖工作坊”，每组配备问题拆解手册，引导学生运用 “鱼骨图” 分析法，从实验条件、变量控制、影响因素等方面分析子问题的关键要素。通过头脑风暴、查阅数字图书馆资源、观看科普纪录片等方式，尝试建立问题与已有知识、生活经验的联系。教师适时介入，利用 ClassIn 平台的思维导图工具，组织学生进行线上协同梳理，将碎片化的想法系统化，构建逻辑清晰的问题解决框架。在这个过程中，开展 “思维脚手架” 活动，针对不同学习能力的学生提供差异化指导，培养学生分析问题的思维能力和团队协作能力，逐步形成解决问题的初步策略。

（三）驱动方案实施，开展实践探究

基于构建的问题解决框架，学生小组按照 “方案设计 - 虚拟验证- 实体操作” 的流程制定详细的实验探究方案。在探究光折射现象时，除准备激光笔、水槽、玻璃砖等常规器材，还引入光学传感器、数据采集系统，设计包含定量测量、对比实验、极限条件测试的多维度实验方案。教师运用 “方案评估矩阵”，从科学性、创新性、安全性等 6个维度审核方案可行性，通过微视频讲解实验安全规范，组织学生进行虚拟仿真实验演练。学生按方案开展实验，运用 “实验日志” 记录光传播的路径、角度变化等数据与现象，使用几何画板、PhET 仿真软件绘图呈现结果。实验过程中，教师巡回观察，建立 “困难求助卡” 机制，对遇到的困难给予启发式引导。例如针对 “如何准确测量光折射角度” 的问题，提供辅助测量工具设计思路，促使学生在实践操作中验证猜想、解决问题，深化对光现象原理的理解，提升动手实践与科学探究能力。

（四）多维总结评估，深化知识迁移

学生小组对实验过程、数据和结论进行全面总结，采用 “双报告”形式，制作包含过程性记录的实验日志报告和可视化呈现的成果展示报告。以 PBL 成果展形式，利用希沃交互平板进行成果展示，开展“评委团” 组间互评活动，从问题分析深度、实验设计创新性、结论准确性等维度进行评价，运用 “评价雷达图” 提出改进建议，实现经验共享与思维碰撞。教师结合学生表现，依据包含知识掌握（ 30% ）、探究能力（ 40% ）、团队协作（ 30% ）的预设评价量表，进行综合评定，制作 “成长档案袋” 记录学生学习轨迹。同时，创设 “智能教室光环境优化”“太阳能板角度调节方案设计” 等新情境问题，组织 “创新应用工作坊”，引导学生运用所学光现象知识迁移解决，巩固学习成果，培养知识应用与创新能力，完成从知识学习到能力提升的闭环。

三、结语

基于问题解决模式的初中物理单元教学，以光现象教学实践验证其有效性。这种教学模式打破传统局限，构建以学生为主体的学习生态，不仅提升学生物理学习成效，更为学科核心素养培育提供新思路，助力初中物理教学高质量发展。未来可进一步探索该模式与人工智能技术的深度融合，拓展教学应用场景。

参考文献

[1] 李华明。初中物理教学中问题导向学习模式的应用研究 [J]. 教育科学研究，2023 (6):45 - 50.

[2] 王志强。单元整体教学在初中物理课程中的实践探索 [J]. 物理教师，2024 (3):32 - 37.

[3] 陈丽娟。基于核心素养的初中物理实验教学优化策略 [J]. 教学与管理，2022 (12):78 - 82.

[ 本文系安溪县教育科学“十四五”规划（第四批）研究课题及2024 年度小课题《基于问题解决模式的初中物理单元教学策略研究》（AX2024-40）研究成果 ]