科學(xué)教學(xué)中學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)

郭東良

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：本次課程改革以培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，積極倡導(dǎo)讓學(xué)生親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)他們的好奇心和探究欲，發(fā)展他們對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，使他們學(xué)會(huì)探究解決問題的策略，為他們終身的學(xué)習(xí)和生活打好基礎(chǔ)。因此，在科學(xué)課中讓他們自己提出問題、解決問題，比單純的講授訓(xùn)練更有效。

所謂的“問題解決”，即將學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由“吸收—存儲(chǔ)—再現(xiàn)”向“探索—研討—?jiǎng)?chuàng)造”轉(zhuǎn)化，將教師的教學(xué)過程由“呈現(xiàn)—接受”機(jī)制向“引導(dǎo)—發(fā)現(xiàn)”機(jī)制轉(zhuǎn)化，為學(xué)生自由地體驗(yàn)所有的認(rèn)知、技能和情感提供時(shí)空條件，使學(xué)生進(jìn)行有益的自主探索，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)造潛能和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。筆者認(rèn)為可以通過培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、篩選問題和解決問題的能力，來培養(yǎng)學(xué)生問題解決的能力。

一、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力

“學(xué)起于思，思源于疑”。有疑，才能促使學(xué)生積極開動(dòng)腦筋，去探索，去打開智慧的大門；善問，正反映了學(xué)生本身的學(xué)習(xí)在深入，智能在發(fā)展。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生有“疑”有“問”，才是真正有成效的學(xué)習(xí)，是學(xué)習(xí)進(jìn)入高級(jí)境界的一個(gè)重要標(biāo)志，也是自主性、能動(dòng)性、獨(dú)立性學(xué)習(xí)的一種具體表現(xiàn)。

1.激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的興趣

激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的興趣是促進(jìn)學(xué)生積極學(xué)習(xí)的重要手段。只有讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生濃厚的興趣，學(xué)生才會(huì)主動(dòng)地投入到學(xué)習(xí)之中。筆者認(rèn)為可以使用以下的方法激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的興趣：課前布置學(xué)生觀察，從生活、書本、大自然中去發(fā)現(xiàn)問題；教學(xué)時(shí)，故事引入、巧設(shè)疑問或做小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題；培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)，凡事多問幾個(gè)為什么。如在教學(xué)六上《抵抗彎曲》時(shí)，筆者先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)橫梁與柱子，然后將一塊重物放在用吸管制作的橋梁上，學(xué)生發(fā)現(xiàn)橫梁彎曲了，而柱子還是筆挺的。至此學(xué)生興趣高漲，疑問重重，一個(gè)個(gè)問題噴涌而出：明明橫梁與柱子是用同種材料做的，為什么橫梁容易彎曲呢？怎樣增強(qiáng)橫梁抵抗彎曲的能力呢？……

2.創(chuàng)設(shè)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的情境

問題不能是空穴來風(fēng)，不能憑空設(shè)想，而應(yīng)在學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和觀察思維中產(chǎn)生。教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)充分的發(fā)現(xiàn)問題的情境，從而讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的問題。如在教學(xué)六上《輪軸的秘密》這一課時(shí)，筆者讓班中力氣最大的同學(xué)抓住螺絲刀的軸，讓力氣最小的同學(xué)抓住螺絲刀的柄，然后慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)力氣小的同學(xué)很輕易地戰(zhàn)勝了力氣大的同學(xué)。同學(xué)們馬上就發(fā)現(xiàn)問題了：為什么力氣小的同學(xué)會(huì)戰(zhàn)勝力氣大的同學(xué)呢？為什么柄上用力要比軸上用力要省力呢？等等。通過實(shí)驗(yàn)操作，觀察思索，激發(fā)了學(xué)生探究的欲望，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，學(xué)生進(jìn)而就會(huì)有興趣去探索這一問題的答案。

二、培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力

1.鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出問題

發(fā)現(xiàn)問題后一定要把問題提出來才能更好地解決問題，但很多同學(xué)卻不敢把問題提出來，他們害怕遭到批評(píng)或嘲笑，尤其是那些基礎(chǔ)差、膽量小的學(xué)生。想培養(yǎng)學(xué)生提問的能力，首先要學(xué)生敢問?！安慌聦W(xué)生提錯(cuò)問，就怕學(xué)生不提問”，這是教育成功者的經(jīng)驗(yàn)之談。這就需要教師愛護(hù)學(xué)生敢于思考問題和提出問題的萌芽，要時(shí)時(shí)傳遞著使學(xué)生自信的信息。對(duì)于學(xué)生思維活動(dòng)的閃光點(diǎn)，教師應(yīng)當(dāng)不失時(shí)機(jī)地給予表揚(yáng)、幫助和總結(jié)，要在鼓勵(lì)和引導(dǎo)上多下功夫，切忌以不恰當(dāng)?shù)恼Z言、表情等傷害了他們的自尊心，挫傷他們敢于提出問題的積極性。同時(shí)，教師應(yīng)該幫助學(xué)生克服思考中的盲目性、隨意性，打破思維定勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生有深度地思考、多角度地思考，不滿足于思維的求同性，注重思維的求異性、創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、大膽發(fā)言的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2.教給學(xué)生提出問題的方法

科學(xué)課教學(xué)不但要啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，還要教給學(xué)生提出問題的方法，使學(xué)生有遇事要問個(gè)“為什么”的好習(xí)慣。

（1）從新舊知識(shí)的異同處提出問題。如在教學(xué)三下《水珠從哪里來》時(shí)，按照學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，往往認(rèn)為放冰塊的玻璃杯外壁上的小水珠是杯中的水滲出來的，或者是從杯口跑到杯壁上去的。于是筆者讓學(xué)生認(rèn)真地進(jìn)行觀察，研究的問題就此產(chǎn)生了。

（2）從科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)中提出問題。如教學(xué)四上《水能溶解一些物質(zhì)》時(shí)，筆者讓學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)，將鹽、沙子和面粉放入3杯清水中攪拌，學(xué)生馬上發(fā)現(xiàn)了3杯水的區(qū)別，于是問題自然而然被提了出來。

（3）從自己碰到的困難處提出問題。我們可以引導(dǎo)學(xué)生從書本上的知識(shí)、聽課中不懂的地方、實(shí)踐研究中碰到的棘手問題中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。

（4）從所學(xué)知識(shí)的延伸處提出問題。在學(xué)習(xí)六上《抵抗彎曲》時(shí)，筆者先讓學(xué)生猜測(cè)“紙梁抗彎曲能力與哪些因素有關(guān)”，學(xué)生猜測(cè)了“形狀、寬度、厚度、材料、長(zhǎng)度”等等，然后筆者引導(dǎo)學(xué)生研究了紙梁的寬度和厚度與抗彎曲能力之間的關(guān)系?；顒?dòng)后很多學(xué)生均提出：除了增加紙梁的寬度和厚度能增強(qiáng)它的抗彎曲的能力外，紙梁的形狀、材料、長(zhǎng)度等方面與抗彎曲能力有沒有關(guān)系呢？

（5）從發(fā)散性思考中提出問題。如在教學(xué)中學(xué)生們往往會(huì)提問：水除了能溶解鹽、糖等物質(zhì)外，還會(huì)溶解哪些物質(zhì)呢？電磁鐵磁力的大小除了與線圈的圈數(shù)、電池的多少有關(guān)，還會(huì)與哪些因素有關(guān)呢？米飯遇上碘酒會(huì)變色，還有哪些東西也會(huì)變色呢？等等。

（6）從科學(xué)推理的過程中提出問題。如在教學(xué)六上《拱形的力量》時(shí)，筆者組織學(xué)生研究了拱形可以承載比較重的物體時(shí)，有的學(xué)生就提出：“圓弧形或者圓形的物體是不是也能承載這樣的重物？或者它們的承載能力會(huì)更強(qiáng)？”

三、培養(yǎng)學(xué)生篩選問題的能力

當(dāng)學(xué)生有了敢問的勇氣時(shí)，自然就會(huì)提出各種各樣的問題，有的問題可能比較膚淺，有的問題可能帶有很大的片面性，有的問題可能太大、太小或者太深。當(dāng)學(xué)生面對(duì)參差不齊的問題時(shí)，可能會(huì)束手無策，很難判斷其問題的優(yōu)劣。這就需要我們傳授給學(xué)生判斷好問題的一些基本特征，培養(yǎng)學(xué)生自己判斷和篩選問題的能力。

1.可研討

問題的可研討性主要表現(xiàn)在：①學(xué)生能夠設(shè)計(jì)并實(shí)施探究來回答這個(gè)問題。比如“校園中有多少種植物？”“用什么辦法加快物質(zhì)的溶解？”②教師和學(xué)生能比較容易地獲得材料來完成相應(yīng)的科學(xué)探究。③問題難易程度適合于學(xué)生的發(fā)展水平。如“人的大腦為什么會(huì)思考”就不如“我們的大腦是怎樣指揮我們的行動(dòng)的”更容易操作。④問題可以分解成學(xué)生能夠提出和回答的若干次級(jí)問題。

2.有價(jià)值

有些問題我們初看好像具有一定的可行性和趣味性，但它不一定具有研究的價(jià)值。比如“紅色與綠色，哪一種顏色比較漂亮？”“冬天與夏天，哪個(gè)季節(jié)比較好？”之類的問題。

3.開放性

好問題要明確而開放。所謂明確就是問題的性質(zhì)很清楚，所謂開放就是答案未知，有待探討。如“植物在陰暗處還是在陽光處長(zhǎng)得好？”“水能無限制地溶解某種物質(zhì)嗎？”“不同的紙能吸收多少水？”“除了可以用風(fēng)向標(biāo)來確定風(fēng)向外，還可以用哪些方法來確定風(fēng)向？”有的問題只涉及一個(gè)概念或一個(gè)性質(zhì)，有的可能涉及一個(gè)周期或一個(gè)甚至幾個(gè)學(xué)科。

當(dāng)學(xué)生掌握了區(qū)別問題的優(yōu)劣后，教師就應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生篩選與處理一些問題。例如有學(xué)生提出了“熱水由熱變涼，為什么會(huì)如此？”這個(gè)尚未觸及到問題本質(zhì)的問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行討論，若能改成“水杯中熱水變涼的規(guī)律是什么？”，問題則問到了點(diǎn)子上，思考的方向十分明朗。

四、培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力

提出問題是手段，而不是目的。最重要的是讓學(xué)生能創(chuàng)造性地解決問題。美國華盛頓兒童博物館墻上有一條醒目的格言：“我聽到了就忘記了，我看見了就記住了，我做過了就理解了?！苯處熢诮虒W(xué)中要給學(xué)生提供自主探究的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生去動(dòng)手實(shí)踐、自主探究和合作交流，在觀察、猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證、交流等科學(xué)活動(dòng)中將問題解決，并初步發(fā)展學(xué)生解決問題的策略。

1.營造解決問題的氛圍

課堂中，教師要放下架子，融入學(xué)生之中，和學(xué)生一起探究，一起探討，想學(xué)生所想，急學(xué)生所急，努力創(chuàng)設(shè)一種寬松和諧、民主平等的氛圍，充分尊重和相信學(xué)生，使他們感受到自己是學(xué)習(xí)的主人，在學(xué)習(xí)中保持愉快的心境，進(jìn)一步使之轉(zhuǎn)化為自主學(xué)習(xí)的熱情。因此，①當(dāng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)失敗時(shí)，教師要為其提供精神上的鼓勵(lì)；②當(dāng)學(xué)生的意見相反時(shí)，教師要為他們提供思辨的空間；③當(dāng)學(xué)生表達(dá)受阻時(shí)，教師要向他提供適當(dāng)?shù)脑~語；④當(dāng)學(xué)生在自行探究問題時(shí)，往往會(huì)有自己獨(dú)特的思維方式和思路，這是創(chuàng)造性意識(shí)的體現(xiàn)，無論成功與否，教師都要給予充分肯定和鼓勵(lì)，并在關(guān)鍵時(shí)給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

2.提供解決問題的空間

學(xué)生自行探究和應(yīng)用知識(shí)不是一蹴而就的，需要有一個(gè)過程。在這個(gè)過程中需要教師給予足夠的思考時(shí)間與探索空間。教師應(yīng)該將主要的精力用于更有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和熱情，讓他們自己去操作，自己去探討推論，自己尋找解決問題的途徑和策略。只有這樣，學(xué)生才能始終以積極的思維狀態(tài)，全身心地參與知識(shí)獲得過程，發(fā)揮主觀能動(dòng)作用，突出自己的主體地位。如在教學(xué)六下《小蘇打和白醋的變化》一課中，筆者先演示小蘇打和白醋混合產(chǎn)生氣體的實(shí)驗(yàn)，再讓學(xué)生捕捉問題并展開研究：產(chǎn)生的是什么氣體？這種氣體能不能有助于燃燒？這種氣體會(huì)有什么特征？學(xué)生反復(fù)做實(shí)驗(yàn)，有的將點(diǎn)燃的火柴放到杯子口，有的用手將氣體扇過來聞氣味，有的將氣體倒向點(diǎn)燃的蠟燭……學(xué)生們利用手頭的材料自由地探索著，正是這些“自由的操作”使學(xué)生能動(dòng)地、創(chuàng)造性地獲取知識(shí)。

3.教給解決問題的方法

在學(xué)生確定了研究的問題后，教師要千方百計(jì)地引導(dǎo)學(xué)生“自求而得之”，這就要教給學(xué)生可操作的方法。

（1）實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生了問題后，教師引導(dǎo)學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)的方法來進(jìn)行研究，從而解決問題，尋找答案。學(xué)生往往參與度高，興趣濃厚，對(duì)培養(yǎng)探究能力十分有利。

（2）綜合思考。任何事物都不是孤立存在的，解決問題的方法也不是單一的。教師可以引導(dǎo)學(xué)生多向思維，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力，這是解決問題的又一方法。如教學(xué)六上《抵抗彎曲》時(shí)，筆者在演示了紙梁承受重物的實(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)生思考：“哪些因素可能影響紙梁的抗彎曲能力呢？”引導(dǎo)學(xué)生從紙的寬度、厚度、形狀、材料、跨度等方面加以思考，培養(yǎng)學(xué)生綜合思考解決問題的能力。

（3）利用舊知。巴甫洛夫說過：“任何一個(gè)新問題的解決，都要利用主體經(jīng)驗(yàn)中已有的同類知識(shí)?！睂?duì)于在教學(xué)活動(dòng)中碰到的很多問題，教師先引導(dǎo)學(xué)生利用曾經(jīng)學(xué)過的知識(shí)或者方法，解決當(dāng)前的問題。

（4）課后延伸。課堂內(nèi)的研究活動(dòng)往往受著時(shí)間、空間的限制，教師可以積極引導(dǎo)，組織課外的后續(xù)性研究，使課內(nèi)外結(jié)合起來。通過活動(dòng)的延伸，不斷理解和內(nèi)化課堂中所學(xué)的知識(shí)。

此外，有的問題學(xué)生可以通過調(diào)查詢問的方法來解決，有的問題可以通過實(shí)地查看的方法來解決，方法多種多樣，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)解決問題時(shí)的需要，采用合理、科學(xué)、有效的方法。

學(xué)習(xí)是為了解決問題，在課程改革的過程中，每一位教師都應(yīng)以課程標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，將教學(xué)活動(dòng)置于一定的問題情境之中，把解決問題與科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)融為一個(gè)過程，讓學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)，實(shí)現(xiàn)解決問題能力與知識(shí)、技能的同步發(fā)展。

（浙江省平湖市叔同實(shí)驗(yàn)小學(xué) 314200）