做好科學(xué)課堂“問題+”的動(dòng)力促學(xué)

陳偉新

【摘要】“核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的不是知識(shí)和技能，而是獲取知識(shí)的能力?！痹诤诵乃仞B(yǎng)教育模式取代知識(shí)傳授體系下，如何進(jìn)行學(xué)習(xí)方式的變革？把思考的權(quán)利交給學(xué)生，讓學(xué)生有思考的空間，才可能有創(chuàng)新的空間。落實(shí)“課改”著力“改課”，做好科學(xué)課堂“問題+”的學(xué)習(xí)方式，通過核心問題的“頂層設(shè)計(jì)”、“鏈?zhǔn)窖由臁?、“互?dòng)輻射”，讓學(xué)生能夠積極主動(dòng)并且具備一定的方法去獲得知識(shí)和技能，有利于培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力，體現(xiàn)了思維的高階性，并為科學(xué)課程拓展、創(chuàng)生鋪路。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)課堂 創(chuàng)生問題 思辨能力 動(dòng)力促學(xué)

【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）10-0003-02

學(xué)習(xí)是在個(gè)體與情境持續(xù)互動(dòng)中，不斷解決問題和創(chuàng)生意義的過程。根據(jù)建構(gòu)主義拋錨式教學(xué)策略，要求學(xué)生到實(shí)際的環(huán)境中去感受和體驗(yàn)問題。在科學(xué)課堂教學(xué)中，對(duì)話的過程就是話題或問題展開的過程。古希臘思想家蘇格拉底早在2400年前就為我們確立了教學(xué)對(duì)話的范例——“精神助產(chǎn)術(shù)”。教師的教學(xué)在于幫助學(xué)習(xí)者學(xué)會(huì)獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力，學(xué)生擁有獨(dú)立的思考和辨析能力，方有可能不斷地產(chǎn)生新的思想。教學(xué)問題設(shè)計(jì)是機(jī)智的、富有藝術(shù)性的，如何讓科學(xué)課堂充滿著“集體思維過程”，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用，始終讓學(xué)生處于課堂的“中心”地位。筆者認(rèn)為在初中科學(xué)教學(xué)中利用“問題+”的學(xué)習(xí)方式，通過核心問題的“頂層設(shè)計(jì)”、“鏈?zhǔn)窖由臁薄ⅰ盎?dòng)輻射”，做好創(chuàng)生問題，可以挖掘?qū)W習(xí)動(dòng)力，激發(fā)高階思維，提升思辨能力。

一、做好核心問題的“頂層設(shè)計(jì)”

美國(guó)當(dāng)代著名的教育家和心理學(xué)家本杰明·布盧姆指出“有效的教學(xué)始于準(zhǔn)確地知道希望達(dá)到的目標(biāo)是什么”。目標(biāo)明確、內(nèi)容清晰的核心問題，能給學(xué)生提供思維方向。在科學(xué)課堂中，圍繞核心知識(shí)，突破教學(xué)重難點(diǎn)，提出富有挑戰(zhàn)性的、吸引學(xué)生的、有價(jià)值的核心問題，這是老師備好課的關(guān)鍵。因此在備課環(huán)節(jié)中，老師不能“照書請(qǐng)課”，要“活化”文本，把知識(shí)重新“激活”。盡力在實(shí)際情境中創(chuàng)設(shè)課堂的核心問題，在學(xué)生的“已知區(qū)”與“最近發(fā)展區(qū)”的結(jié)合點(diǎn)即在知識(shí)的“增長(zhǎng)點(diǎn)”上設(shè)問，設(shè)計(jì)一些有感染力的真實(shí)問題。只要核心問題選準(zhǔn)了，情境創(chuàng)設(shè)好了，學(xué)生自然會(huì)深入開展討論活動(dòng)，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生獲得知識(shí)和技能的過程和方法，具有非常重要的作用。

案例：定滑輪和動(dòng)滑輪的教學(xué)

浙教版書本上先安排一個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)（如圖1），用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力，并與鉤碼和滑輪的總重比較，得出結(jié)論。使用定滑輪不能省力，但能改變力的作用方向；使用動(dòng)滑輪能省一半力，但不能改變力的作用方向，而且動(dòng)力移動(dòng)距離是鉤碼上升距離的兩倍。

然后設(shè)計(jì)一個(gè)用杠桿平衡條件來分析論證的活動(dòng)：要求學(xué)生在圖1的乙、丁中分別作出定滑輪、動(dòng)滑輪的動(dòng)力臂和阻力臂，并找出動(dòng)力臂和阻力臂之間的關(guān)系，分析為什么使用定滑輪不省力，而使用動(dòng)滑輪可以省一半力（如圖2）。

針對(duì)教材設(shè)計(jì)的活動(dòng)，我在教學(xué)時(shí)先讓學(xué)生找出支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)，畫出相應(yīng)的力臂，用杠桿平衡條件來分析，設(shè)計(jì)增加如下問題： （1）使用定滑輪為什么不能省力？ （2）使用動(dòng)滑輪一定省一半力嗎？ （3）為什么書上的結(jié)論是“使用動(dòng)滑輪可以省一半力”，你是如何理解的？并在學(xué)生導(dǎo)學(xué)案上展示出4幅圖（如圖3）。請(qǐng)學(xué)生結(jié)合杠桿平衡條件對(duì)圖形進(jìn)一步作圖分析。分析論證后，學(xué)生歸納出對(duì)于“使用動(dòng)滑輪可以省一半力”的理解：①可以省一半力，并不是說一定省一半力（如圖3乙）；② 可以省力，并不是只要使用動(dòng)滑輪就一定省力（如圖3丙）。

恰當(dāng)?shù)奶釂柨梢哉T發(fā)、促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，可以調(diào)節(jié)學(xué)生的思維活動(dòng)，可以檢查已達(dá)到的教學(xué)效果。設(shè)計(jì)教學(xué)問題時(shí)，所設(shè)計(jì)的問題關(guān)鍵要有探索性和開放性，能喚起學(xué)生求知欲，有思考價(jià)值和探索余地。多設(shè)計(jì)一些“為什么？你的理由是什么？如何理解的？”等等“說理型問題”，以及“還有什么不同方法？你是怎么想的？對(duì)這一問題的解法你想到了哪些可能性？”等等“開放性問題”。用來激活學(xué)生思維的發(fā)散性，并在解決問題過程中，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的問題，提高學(xué)生的思辨能力。

二、做好教學(xué)問題的“鏈?zhǔn)窖由臁?/p>

過程改變，結(jié)果才可能改變。課堂教學(xué)是否體現(xiàn)以學(xué)生為中心，是否與學(xué)習(xí)者的特征相匹配，選擇的案例是否與知識(shí)點(diǎn)想匹配、學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)是否貼近學(xué)生的生活實(shí)際...是決定教學(xué)成功與否的關(guān)鍵因素。提問是刺激學(xué)生思維和學(xué)習(xí)的一種基本方式，有專家指出“提問等同于暗示”，既然提問是暗示的方式而非明示，那么，就要在問題中表達(dá)出能達(dá)到目標(biāo)的線索，以解決“核心問題”而展開有效的提問。“鏈?zhǔn)窖由臁钡奶卣魇牵阂粋€(gè)問題接著一個(gè)問題，前后相繼，環(huán)環(huán)相扣。并在解決問題過程中，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的問題，每個(gè)問題都象鏈條上的一環(huán)，步步為營(yíng)，環(huán)環(huán)相扣，層層遞進(jìn)，所建立的“問題鏈”，指向明確。

案例：牛頓第一定律教學(xué)

教學(xué)時(shí)筆者先設(shè)計(jì)以下情境：古希臘學(xué)者亞里斯多德在2000多年前就提出“凡是運(yùn)動(dòng)的物體，一定有推動(dòng)者在推著它運(yùn)動(dòng)。若你看到一個(gè)東西在移動(dòng)，你就會(huì)尋找一個(gè)推動(dòng)它的東西（像是我們的手、身體）。當(dāng)沒什么東西推它時(shí)，它就會(huì)停止移動(dòng)”。 就是說如果要使一個(gè)物體持續(xù)運(yùn)動(dòng)，就必需要力來維持。并為學(xué)生提供甲方、乙方兩種觀點(diǎn)，【甲方】物體的運(yùn)動(dòng)需要力的維持；【乙方】物體的運(yùn)動(dòng)不需要力的維持。

同學(xué)們你支持甲方還是乙方觀點(diǎn)，為什么？請(qǐng)舉例說明。在接下去的教學(xué)中，為學(xué)生建立了這樣一條“問題鏈”：你認(rèn)為力和運(yùn)動(dòng)存在著怎樣的關(guān)系？——研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)，怎么去研究沒有受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)？——客觀不存在沒有受力的環(huán)境，怎樣研究沒有受力的運(yùn)動(dòng)？——怎樣研究大小不同的阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響？——實(shí)驗(yàn)時(shí)怎樣去改變阻力的大?。俊鯓臃从匙枇?duì)物體運(yùn)動(dòng)影響？——如何控制實(shí)驗(yàn)中每次初速度的大小相等？——從大小不同的阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，怎樣推出物體在沒有力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？——根據(jù)物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)，推出力和運(yùn)動(dòng)有怎樣的關(guān)系？

圍繞“問題鏈”， 學(xué)生在“動(dòng)手”完成實(shí)驗(yàn)操作中，不斷的發(fā)現(xiàn)問題，促進(jìn)學(xué)生“動(dòng)腦”設(shè)計(jì)修正實(shí)驗(yàn)方案、思考實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題、想出解決辦法。在“動(dòng)眼”觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、收集證據(jù)，“動(dòng)口”交流實(shí)驗(yàn)所得、分析現(xiàn)象、歸納總結(jié)中，提高了獲取信息的技能，發(fā)展了思辨能力。

案例：大氣壓強(qiáng)的教學(xué)

浙教版教材設(shè)計(jì)：如圖所示，帶有掛鉤的吸盤為什么能牢牢的貼在瓷磚表面？

我課堂上讓學(xué)生把事先準(zhǔn)備好的吸盤展示出來，吸在光滑的黑板上。我設(shè)計(jì)的課堂問題是，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識(shí)思考吸盤掛鉤原理：貼掛鉤時(shí)為什么要用力去擠？ 從科學(xué)角度講，吸盤掛鉤用“吸”字合理嗎？吸盤掛鉤在任何物體表面都能吸牢嗎？課堂上還用兩個(gè)緊貼的掛鉤讓學(xué)生每?jī)扇艘唤M，用力去拉。并請(qǐng)學(xué)生解釋現(xiàn)象。

在課堂中通過教學(xué)問題的“鏈?zhǔn)窖由臁保寙栴}具體可感，增加刺激的次數(shù)和強(qiáng)度，讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)、討論交流、收集證據(jù)、獲得結(jié)論等豐富刺激下，幫助學(xué)生保持探索科學(xué)世界的興趣和學(xué)會(huì)探索科學(xué)世界的方法，使學(xué)生借助表象思維而更好地完成邏輯思維，以此提高學(xué)生的理解水平和創(chuàng)造能力。

三、促進(jìn)有效問題的“互動(dòng)輻射”

好奇心就是一種創(chuàng)造力。古希臘生物學(xué)家普羅塔戈說過“頭腦不是一個(gè)要被填滿的容器，而是一支需被點(diǎn)燃的火把”。好奇心是需要被引導(dǎo)被點(diǎn)燃的。在課堂學(xué)習(xí)中以問題任務(wù)為明線，以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者獲得知識(shí)與技能的過程方法為暗線，以學(xué)習(xí)者為主體，以合作小組為單位，以“互動(dòng)輻射”方式進(jìn)行延伸教學(xué)，圍繞某一問題，進(jìn)行組內(nèi)、全班的展示、點(diǎn)評(píng)、追問，充分利用“兵教兵”、“兵練兵”、“兵強(qiáng)兵”戰(zhàn)略，在這過程中，學(xué)生可以從不同側(cè)面提出自己的想法，激活了學(xué)生的思維和經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展了學(xué)生的不同思維風(fēng)格。同學(xué)們通過說、談、演、寫，展示交流學(xué)習(xí)成果，進(jìn)行知識(shí)的遷移運(yùn)用，不斷生成新的知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生的知與能得到提升，進(jìn)而獲得情感態(tài)度與價(jià)值觀方面的體驗(yàn)。

問題“互動(dòng)輻射”交流方式

案例：相對(duì)原子質(zhì)量的教學(xué)

情境：（幾種原子的具體質(zhì)量）原子的質(zhì)量非常小，所以直接用它的真實(shí)質(zhì)量以千克為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算太復(fù)雜，且數(shù)據(jù)不容易記憶。（師）同學(xué)們能用什么辦法使數(shù)據(jù)更方便、簡(jiǎn)單呢？（生1）改用標(biāo)準(zhǔn)。（師）你們會(huì)怎么改？（生2）從中選擇一個(gè)原子的質(zhì)量作為標(biāo)準(zhǔn)；（生3）其他原子與該原子比較得出比值（倍數(shù)）；（師）科學(xué)家也是這樣想的！那么你會(huì)用什么為標(biāo)準(zhǔn)呢？（生4）氫原子。（師）為什么？（生4）因?yàn)橘|(zhì)量最小。（師）科學(xué)家道爾頓也是這樣想的。（生5）那么為什么書上說用C-12原子質(zhì)量的十二分之一作為相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)呢？從而引發(fā)了全班學(xué)生對(duì)“相對(duì)原子質(zhì)量的規(guī)定科學(xué)史”知識(shí)的強(qiáng)烈好奇心，課后班里同學(xué)查閱收集了相關(guān)資料，獲得了“相對(duì)原子質(zhì)量的規(guī)定”的思維方法，對(duì)相對(duì)原子質(zhì)量知識(shí)和科學(xué)史掌握的很深透。

案例：摩擦起電的教學(xué)

學(xué)完“摩擦起電不是創(chuàng)造了電，而是電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移”后，正準(zhǔn)備進(jìn)入下一環(huán)節(jié)時(shí)，有位學(xué)生舉手問：“老師，有沒有可能原子得到正電荷而帶正電呢？”面對(duì)這一突如其來的問題，筆者是趁機(jī)追問：“哪位同學(xué)可以幫助解答一下呢？”

學(xué)生1：“我認(rèn)為電子在外面容易失去，正電荷在原子核里面不容易出來?！?/p>

學(xué)生2：“電子是圍著原子核運(yùn)轉(zhuǎn)的，肯定是電子容易出來?！?/p>

學(xué)生3：“根據(jù)前面同學(xué)說的，我結(jié)合老師課件中那幅原子結(jié)構(gòu)模型圖，最外面的那一層電子比里面的那一層電子更容易失去?！?/p>

老師評(píng)價(jià)補(bǔ)充：“以上三位同學(xué)的推理很對(duì)！不同物體的原子核束縛核外電子的本領(lǐng)不同，兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r，束縛能力小的物體表面將易失去一些電子，束縛能力大的物體得到多余的電子?！?/p>

多么好的質(zhì)疑，多么好的回答，把知識(shí)很自然的帶入一個(gè)更高的境界，讓學(xué)生深入理解“摩擦起電實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移”，這就是通過“互動(dòng)輻射”方式，促進(jìn)了課堂中的“生成”，發(fā)展了學(xué)生的思辨能力。教師要善于捕捉“生成”，不要輕易將它放棄，及時(shí)將它轉(zhuǎn)化為課堂的教育教學(xué)資源，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。只有精彩“生成”，科學(xué)教學(xué)才有生機(jī)、生氣、生命力，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)才能提升。

20世紀(jì)腦科學(xué)的研究表明，創(chuàng)造性思維是一種多層面的現(xiàn)象，一個(gè)人只有在和他身處環(huán)境相互作用時(shí)才能迸發(fā)出智慧的火花。問題是科學(xué)探究的起點(diǎn)，有了問題，才能展開思考，教師要盡可能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)問題的情境，利用科學(xué)課堂“問題+”的學(xué)習(xí)方式，把學(xué)生置于問題的情境中，讓他們自己去思考。同時(shí)，教師還要教給學(xué)生掌握發(fā)現(xiàn)問題的方法，遇事多問個(gè)為什么，并設(shè)法找到答案，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣，逐步形成用科學(xué)的知識(shí)、方法和態(tài)度去看待和解決個(gè)人與社會(huì)問題的意識(shí)。

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