對(duì)初中科學(xué)“問題”教學(xué)的探究與實(shí)踐

陳和苗

摘 要:新課程提倡“自主、探究、合作”新理念.初中科學(xué)新課程教學(xué)應(yīng)大力貫徹落實(shí)上述新理念,圍繞創(chuàng)設(shè)問題情景、活動(dòng)探索、討論交流、反思深化等來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究,獲取知識(shí),使學(xué)生在知識(shí)結(jié)構(gòu)得到構(gòu)建的同時(shí),培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和探究能力,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的自主全面發(fā)展.

關(guān)鍵詞:初中 科學(xué) 問題 探究 實(shí)踐

建構(gòu)主義理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)是獲取知識(shí)的過程,知識(shí)不是通過教師傳授得到的,而是學(xué)習(xí)者在一定情景下利用必要的學(xué)習(xí)條件,借助合作交流,通過有意義的建構(gòu)方式自己獲得的,其核心思想即“通過問題”來學(xué)習(xí).下面結(jié)合本人的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)劤踔锌茖W(xué)問題探究教學(xué)的一些具體做法.

一、創(chuàng)設(shè)情景提出問題

愛因斯坦曾說過:“提出一個(gè)問題要比解決一個(gè)問題更重要”.在新課程理念下,課堂上的“問題”變得尤為重要.陶行知一句“發(fā)明千千萬,起點(diǎn)是一問”.古人亦云:“學(xué)貴有疑,小疑則小進(jìn),大疑則大進(jìn)”.就是對(duì)教學(xué)中“問題”的重要作用的高度概括.新課程倡導(dǎo)學(xué)生自主探究,就是要讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,提出問題并解決問題.因此,提出問題成為探究教學(xué)的起點(diǎn),教師必須首先把學(xué)生要學(xué)習(xí)的內(nèi)容巧妙地轉(zhuǎn)化為一種能引起學(xué)生探究欲望,使學(xué)生注意力最集中,思維最活躍的問題情景,以啟發(fā)學(xué)生自主提出和發(fā)現(xiàn)問題.那么,如何創(chuàng)設(shè)問題情景,提出問題?

1.通過演示實(shí)驗(yàn)提出問題

科學(xué)本身是實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的一門學(xué)科,通過實(shí)驗(yàn)演示創(chuàng)設(shè)問題情景,繼而提出問題,可以引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,引導(dǎo)學(xué)生積極提問.如在教學(xué)電功率內(nèi)容時(shí),我先讓學(xué)生進(jìn)行猜想,60 W和40 W的燈泡接入電路,哪個(gè)更亮?學(xué)生不假思索回答是60 W的更亮.于是我將60 W與40 W燈泡串聯(lián)連接,結(jié)果讓學(xué)生感到意外.因?yàn)?學(xué)生觀察到的現(xiàn)象與日常生活不一樣,60 W燈泡要比40 W的要暗一些,這是為何?由此引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突,學(xué)生即提出一連串疑問:為何60 W的燈泡要暗一些?燈泡亮度與電功率有何關(guān)系?接著我讓學(xué)生分組討論,帶著問題去學(xué)習(xí)并解決提出的問題.通過老師的點(diǎn)撥和指導(dǎo),學(xué)生最后自己歸納總結(jié)出:實(shí)際功率越大,燈泡就越亮.這樣,關(guān)于60 W燈泡與40 W的燈泡哪個(gè)更亮的問題就迎刃而解:由于60 W燈泡要比40 W的燈泡燈絲粗,電阻要小,當(dāng)兩者串聯(lián)時(shí),由于電流相等,電功率跟電阻成正比(P=I2R),即電阻大的燈泡,實(shí)際功率就越大,故60 W燈泡要比40 W的要暗一些;而家用電路一般為并聯(lián),電壓相等,功率跟電阻成反比(P=U2/R),即電阻大的實(shí)際功率反而小,故60 W的燈泡要更亮一些.整個(gè)教學(xué)過程,學(xué)生積極參與,精神飽滿,在學(xué)會(huì)知識(shí)的同時(shí),又體會(huì)到了成功的快樂.

2.聯(lián)系生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)問題

科學(xué)與生活緊密結(jié)合,許多重大科技發(fā)明就直接來自于生活,只是我們平時(shí)不太在意而已.因此,聯(lián)系生活實(shí)際有助于提出問題.如在講浮力內(nèi)容時(shí),我先展示出一些圖片:浮在水面上的船只、木頭,水面上游動(dòng)的魚等,然后啟發(fā):船只、木頭是否受到重力?那么它們受到重力作用,為何不下沉?通過老師指點(diǎn),學(xué)生的思維開始活躍,興趣大增,一系列問題隨之產(chǎn)生:浮力是如何產(chǎn)生的?其大小如何計(jì)算?與什么因素有關(guān)?其應(yīng)用有哪些方面?……又如,在學(xué)習(xí)常見動(dòng)物時(shí),學(xué)生就提出:“鯨魚生活在水中,為何不是魚?”“蝙蝠會(huì)飛,為何不是鳥?”對(duì)此,我沒有直接回答,而是先讓學(xué)生們回憶魚類、鳥類和哺乳動(dòng)物的特征并進(jìn)行比較,讓學(xué)生自己提出問題,通過與同學(xué)的相互交流和討論后再來解決.

二、展示活動(dòng)嘗試探究

提出問題之后,進(jìn)行嘗試探索,這是問題探究教學(xué)的中心環(huán)節(jié).主要包括進(jìn)行猜想與假設(shè)、制定證明猜想與假設(shè)的計(jì)劃方案、進(jìn)行觀察及實(shí)驗(yàn)論證等.要引導(dǎo)學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,根據(jù)提出的問題,充分利用有關(guān)條件,自主收集和處理信息,對(duì)之進(jìn)行加工,找出與解決問題有關(guān)的內(nèi)容,促使學(xué)生對(duì)舊的知識(shí)進(jìn)行重新組合,繼而提出解決問題的有效途徑,作出初步的解釋.

如教學(xué)“水的沸騰”一節(jié)時(shí),在結(jié)合學(xué)生的實(shí)際生活提出問題之后,引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題展開活動(dòng),嘗試探究.

1.猜想與假設(shè)

我們知道,汽化現(xiàn)象是物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程.現(xiàn)實(shí)生活中,我們燒開水,水開了,燒的時(shí)間越長(zhǎng),水會(huì)越來越少,由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),即是典型的汽化現(xiàn)象.我們把水開了稱為沸騰.由此,我先讓學(xué)生說說見到的感受到的沸騰現(xiàn)象,有學(xué)生回答,會(huì)冒很多的氣;也有學(xué)生說看見有許多氣泡在水中上下翻滾;還有學(xué)生回答出感覺溫度越來越燙手……接著我提出問題:那么關(guān)于燒開水,你還想知道哪些?由此,讓學(xué)生展開了一系列猜想與假設(shè),諸如:什么是沸騰?怎樣準(zhǔn)確描述這一汽化現(xiàn)象?為何會(huì)沸騰?什么時(shí)候沸騰?沸騰時(shí)溫度到底有幾度?沸騰前是什么樣子?有無氣泡?沸騰后繼續(xù)加

熱氣泡又會(huì)如何?是否溫度越來越高?若移去酒精燈情況又會(huì)怎么樣?等等.那么對(duì)這些不甚明了的問題,該如何解決?學(xué)生們大聲回答:做實(shí)驗(yàn).這是學(xué)習(xí)科學(xué)的基本方法.教學(xué)順勢(shì)進(jìn)入到第二個(gè)環(huán)節(jié).

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),制訂方案

儀器選擇:酒精燈(加熱)、加蓋的燒杯、鐵架臺(tái)、溫度計(jì)等.老師視察現(xiàn)場(chǎng)并告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)事項(xiàng)及步驟,讓學(xué)生明確,在整個(gè)過程中,需要觀察水溫的變化情況,水中氣泡的變化情況(包括上升氣泡數(shù)目的變化及氣泡在上升過程中體積的變化),觀察水的動(dòng)態(tài)變化,沸騰前后,水面出現(xiàn)什么變化.整個(gè)觀察可分為三個(gè)階段:①沸騰前,②沸騰中,③沸騰后.具體可從側(cè)面透過水面觀察,或者從斜上方透過水面觀察.

3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,是科學(xué)探究的中心環(huán)節(jié).由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證計(jì)劃的成功與否,檢驗(yàn)前面提出的猜想與假設(shè)的正確性.因此,科學(xué)課程應(yīng)十分重視實(shí)驗(yàn),通過一系列的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生擁有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的能力.

全班學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄具體數(shù)據(jù).要求分工合作:一人看表,另一人讀出溫度值并填在表中,注意將時(shí)間控制在15 min左右,教師在旁邊指導(dǎo)并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)解答.記錄數(shù)據(jù)如下表所示

至此,通過實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了前面的猜想與假設(shè)的正確性,學(xué)生通過從猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃到最后通過實(shí)驗(yàn)證明等探究過程的體驗(yàn),學(xué)生形成了概念,理解了規(guī)律,培養(yǎng)探究精神和能力等方面獲得了進(jìn)一步的發(fā)展與提高.

三、合作討論交流評(píng)估

按問題探究教學(xué)的機(jī)制,實(shí)驗(yàn)之后必須對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理,即信息處理.這一過程通過合作討論,交流評(píng)估進(jìn)行.這也是新課程一直倡導(dǎo)的“自主、探究、合作”新理念本身的要求.具體地說要做到以下幾步:

1.創(chuàng)設(shè)和諧氣氛

要使合作有成效,首先必須創(chuàng)設(shè)一個(gè)民主、平等、和諧、寬容的良好課堂氛圍,讓學(xué)生在無拘無束中充分表達(dá)自己的意見和見解,能大膽質(zhì)疑,主動(dòng)發(fā)問,相互啟發(fā),相互答辯.能傾聽和尊重他人的不同意見,從而讓學(xué)生積極參與,主動(dòng)合作,樂于探究.

2.展開交流評(píng)估

在此基礎(chǔ)上,針對(duì)比較典型的問題則組織學(xué)生進(jìn)行討論交流,交流形式可以是小組的,也可以是全班的,可以在師生之間進(jìn)行,也可以在生生之間,或者是學(xué)生與教科書之間進(jìn)行,可根據(jù)討論的問題靈活機(jī)動(dòng)地定時(shí)間.如在教學(xué)物質(zhì)的特性“密度”一節(jié)的“密度的測(cè)定”時(shí),圍繞相同體積的不同物質(zhì)、相同體積的同種物質(zhì)質(zhì)量是否相等等問題,把全班分成四個(gè)大組,若干個(gè)小組.每一組測(cè)定若干個(gè)體積不同的鐵塊、銅塊、鋁塊的質(zhì)量與體積,分別計(jì)算出各種物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比值,要求各小組分工合作,并且每小組選一個(gè)同學(xué)代表本組發(fā)言,進(jìn)行交流.最后,通過合作討論交流歸納出如下結(jié)論:不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是不相等的,相同物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比值是相近或相等的.最后教師總結(jié)指出,物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間的比值是恒定的,它反映了物質(zhì)的一種特征,從而順勢(shì)提出“密度”的概念.通過合作學(xué)習(xí),不僅幫助學(xué)生理解了密度的概念,更重要的是訓(xùn)練了學(xué)生的探究思維和方法.

四、深化反思有效遷移

問題探究教學(xué)強(qiáng)調(diào)以提出問題開始,繼而通過一系列的探究予以解決.但正如科學(xué)是無止境一樣,探究也是無窮盡的.要在解決已有問題的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生反思,鼓勵(lì)學(xué)生提出新的問題,解釋新的現(xiàn)象,解決新的問題,實(shí)行有效遷移.這樣不僅可使教學(xué)活動(dòng)得到可持續(xù)發(fā)展,而且進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維,進(jìn)行更深層次的探究,最終把學(xué)生引上創(chuàng)新之路.

如在學(xué)習(xí)探究了鐵生銹的原理后,我向?qū)W生提出以下問題:(1)觀察家里、街道、工廠的鋼鐵制品,就如何防止其生銹,你有什么合理化建議?(2)在西部大開發(fā)中,有一個(gè)重要工程——西氣東輸,為防止鑄鐵輸氣管生銹,你認(rèn)為應(yīng)采取哪些措施?我將學(xué)生的一系列問題匯總寫在黑板上,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行梳理,通過討論交流再加上老師的指導(dǎo),當(dāng)場(chǎng)解決這些問題.如此,學(xué)生的探究精神和科學(xué)素養(yǎng)以及實(shí)踐能力又得到了進(jìn)一步的提升.

總之,科學(xué)探究是科學(xué)教學(xué)的核心.學(xué)生獲取知識(shí)從問題開始,又在解決問題的過程中得到發(fā)展.這不僅有利于全面掌握所學(xué)知識(shí),而且有利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,從而培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)和主動(dòng)探究的精神,這一點(diǎn)比任何其他單純獲得一些知識(shí)顯得更加重要.

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(責(zé)任編輯:廖銀燕)