2022版新课标强调要注重培养学生在真实情境中综合利用知识解决复杂问题的能力。作为中小学生核心素养之一的“问题解决能力”，是学生日后参与社会生活和终身学习的重要基础。
本期“思维型教学优质课例”系列文章，我们推荐的是杭州市基础教育研究室附属学校郑之翔老师带来的五年级“学思维”活动课《寻找热能》。
本堂课以综合提升学生的问题解决能力，培养学生的思维品质为目标，教师通过创设复杂情境，以核心问题为驱动，让学生经历思维型问题解决模式的四个阶段，在此过程中提升思维的灵活性、深刻性。
阅读本文，你将收获以下内容：
※ 如何在课堂上落实问题解决能力培养？
1
四个阶段，
亲历问题解决的流程
01
分析情境，感觉问题的存在
本堂课开始时，教师首先创设科考队员到一个寒冷的未知星球去考察的复杂情境，激发学生的兴趣和思考，具体情境如下：
在浩瀚无垠的宇宙中，如果有一颗与地球环境十分相似的星球，有自转，也围绕着恒星公转，覆盖着大气层，被白雪皑皑的冰层包裹着，全年平均气温只有-25℃，我们地球的年平均气温有15℃左右。
如果你是一名科考队员，想要去未知星球进行为期半个月的勘访考察，你能想象到将要面临的最大困难是什么？
教师在呈现情境之后，为了帮助学生入情入境、深度思考，将问题拆解，向学生抛出了以下三个问题，本堂课通过逐级破解这三个关键性的问题，提升学生的问题解决能力。
1.这是一个怎样的星球？
2.去考察星球时，将面临的最大困难是什么？
3.除困难外，还有什么限制性的条件？
02
定义问题，确定问题的性质
首先针对“这是怎样一个星球？”这个问题，学生在阅读文本，小组成员之间热烈的合作交流后，对这个星球作出了详细的分析：
与地球十分相似
有自转和公转
有大气层说明有空气
有冰层且寒冷
在回答第二个问题“考察星球时，将面临的最大困难是什么？”时，有学生提出“食物短缺”为最主要的困难，当教师点出“考察为期半个月”的限制性条件，学生们便排除了这个问题，为期半个月的考察时间不长，只需要带够充足的食物便可以，不需要在星球上寻找食物。
在教师一步步引导下，学生最后明确了“寒冷”为科考人员考察这个星球所要面临的主要困难，并且因此将核心问题锁定为“在考察寒冷星球期间如何维持人的正常体温？”
03
提出办法，论证解法
教师向学生提出问题：“你认为在寒冷星球维持人体的正常体温，最关键的是什么？”思考这个问题后，学生确定了核心问题的两个关键点：寻热和保暖，让自己在寒冷的环境暖和起来并且要避免热量的流失，才维持正常的体温。
接着教师让学生围绕着问题的关键点，小组间进行头脑风暴，提出解决问题的各种可能的办法。
其中一个小组提出了如下一些解决办法：
多喝热水、吃含糖的食物、吃辣椒、勤运动、穿宇航服、带几个暖炉、搭冰屋、从地下提取热量、寻热。
针对这个小组提出的办法，其他小组的学生产生了不同的质疑的声音：“暖炉不够轻便，不便携带，可以携带白磷；穿宇航服可以改成穿黑色的羽绒服；从地下提取热量技术较为复杂，所费时间较久；此星球距离恒星较远，太阳能取热效果不佳；”
显然在这个阶段，学生们提出的解决办法，还是存在许多可以改进的地方，需要进一步优化。
04
界定标准，寻找最优解
教师依据同学们提出的质疑，在其他小组来论证的过程中，引导学生建立起大家一致同意的解法评价标准，这样便能够合理评价解法，并且更够帮助学生明确优化解法的方向。
1.首先是安全性，如上述提出携带白磷的办法，则未考虑到白磷易燃，容易产生安全隐患的问题。
2.第二点是方便性，第一个小组提出的携带暖炉的办法，则未考虑到方便携带的原则。
3.第三点时间限制，搭建冰屋和地下取热两种解法都未考虑到耗时问题。
4.第四点使用效果 ，此星球距离恒星较远，太阳能取热效果不佳
5.第五点科学性，要考虑当下科学技术发展的问题。
界定好标准之后，同学们对于问题的解法有了更加明确、清晰的方向，因此教师让同学们展开第二轮小组讨论，优化各自小组的解决办法，探讨出切实可行的、最优的解法。
在激烈的讨论后，第一小组分享了他们的办法，他们提出以下三种解决办法：
1.转换能源，将冰层的能量转化成热能；
2.便捷式零食屋，类似折叠房屋，首先在地球上搭建好，当到达星球后展开；
3.将火种存放在保温装置内；
第一小组同学发挥了充分的想象力，但是并未基于现实，考虑当前科技发展的水平。
第二小组也提出了三种解决办法：
1.根据地球南极北极考察的经验，提出携带高热量食物。
2.带帐篷，可以移动考察。
3.将白磷制成特殊燃料，特制火柴，便可以生火。
第二小组提出的解决办法，与第一小组相比，切合之前所界定的评价标准，可操作性较强，能够合理解决科考人员到寒冷星球考察的主要困难。
2
应用迁移
破解生活常见问题
为了能好得帮助学生实现应用迁移，鼓励学生将问题解决的思路和流程迁移到现实的学习中生活中，教师分享了一个短片情境，短片的主要内容为：某同学因冬天天气变冷，起床晚，导致上学迟到了。
亲身经历问题提出，问题解答的过程，学生们更加清楚问题解决的流程和注意要点，此时便能够准确提出当前情境中的核心问题：“在寒冷的冬天，如何能够按时起床，不迟到？”
在教师的引导下，学生明确了解决当前核心的问题的关键点是首先要找出学生迟到的原因——天太冷了，被窝暖和，不想起，不愿意起床。
同学们依据关键点，快速且准确的提出了问题的解决办法：
1.离开被窝前可以将衣服提前加热好
2.加热周围环境，让周围环境暖和起来，如起床前提前打开空调
3.设置闹钟放在房间门口，同学不得不起床关闭闹钟。
这节课结束后教育部国家科学课程标准组专家成员、正高级教师、科学特级教师李霞进行了专业点评，她认为本节课有两个非常突出的亮点：
一是对问题的界定。发现一个问题很重要，能够把发现的问题变成为自己可以解决的问题更重要，分析问题、界定问题的过程对于小学生来说非常重要。
教师与学生共同明确了问题的主体、该问题解决的范围、背景、影响因素、目标等等方面，将问题圈定在学生的能力范围内，并最大程度的发挥学生的潜能。
第二个亮点是对问题的论证。在这个过程，学生要对自己提出的问题要给予支撑性的理由，同时还要理解对自己提出质疑的同学背后的理由，这样就有效地培养了学生的批判性思维。
“学思维”活动课程中的问题解决思维方法，聚焦于问题导入、问题的剖析，产生解法优选、评价、反思，再将这种思维方法置于真实情境中迁移巩固。这符合学生学习地基本规律，孩子们在体验问题解决的过程中，迁移到自己的学科学习中，迁移到日常生活中的问题解决过程中。
作者 |郑之翔
转自：“思维智汇”微信公众号
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