科學課中采用問題驅動法推進學生自主探究研究

陳玉瓶

摘 要：以“抵抗彎曲”一課為例，論述了教師如何采用問題驅動的教學方式，將學生引入科學探究，通過整合多個活動，保證學生思考、實驗、記錄等自主活動的有效開展，并通過合理引導、點撥，推進深度探究。

關鍵詞：自主探究；科學課；科學探究；科學概念

中圖分類號：G623.6 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2017）09-0063-02

科學探究是科學學習的主要方式，是圍繞核心概念展開的、能促進學生不斷深入思考的探究活動。如何讓學生積極、自主地投入科學探究，發(fā)揮他們的主體作用是目前教師所要面對的主要問題。教師應設法驅動學生的內在探究欲望，讓他們主動參與探究，發(fā)現(xiàn)探究活動中蘊含的科學規(guī)律，逐步建構科學概念。本文以“抵抗彎曲”探究活動片段為例，論述問題驅動教學法在科學探究中的應用。

一、教學案例

1. 案例1

介紹橫梁、柱子，引導猜測：你認為橫梁的抗彎曲能力與哪些因素有關？根據學生回答，教師依次板書：橫梁材料、寬度、厚度、跨度……出示實驗材料：不同寬度的紙梁3張、木塊2個、墊圈。師：你準備怎樣做實驗？我們做的是對比實驗，只能改變一個條件，其他條件不能改變？哪些條件是不能改變的？請各小組討論1分鐘。大屏幕出示“不改變的條件”，學生齊讀。大屏幕出示實驗方法，齊讀。參照以上方法再次設計紙梁厚度的實驗。出示裝紙梁不同寬度、厚度實驗材料的2個信封，學生分組實驗。

2. 案例2

情境創(chuàng)設：把一泡沫條平放著搭在2個木塊上，然后在它的中間輕輕地放上重物；同一泡沫條，換成立放，同樣放上同一重物，看它的彎曲程度是否一樣。（通過觀察發(fā)現(xiàn)，立放比平放的抗彎曲能力強。）聚集問題：為什么同樣的泡沫條，立放和平放抗彎曲能力會不同呢？可能是什么原因引起的？到底是變窄了使抗彎曲能力增強呢，還是變厚了才使抗彎曲能力增強？依次出示小組實驗材料：1倍寬1倍厚、1倍寬2倍厚、1倍寬4倍厚、2倍寬1倍厚、4倍寬1倍厚共5張畫有跨度的紙梁，木塊2個，墊圈若干。師：你能想出辦法研究這兩個問題嗎？學生設計實驗方案并交流、討論，思考在實驗過程中的注意事項。教師出示活動要求：細心、合作；在大紙條上寫下發(fā)現(xiàn)；當音樂聲響起時，把材料放回原位。最后請學生領取材料，分組實驗。

二、現(xiàn)象剖析

“抵抗彎曲”是小學科學教科版六上“形狀與結構”單元的起始課，教材的重點是引導學生用實驗的方法研究橫梁的抗彎曲能力與其寬度、厚度的關系，讓學生經歷預測、實驗、記錄、分析數據得出結論的過程。

案例1是一次研討課的聽課記錄片段，教師花了大量的時間讓學生設計實驗方案，討論改變的條件、保持不變的條件、實驗方法等，甚至在本課剛開始時，就讓學生交流“你認為橫梁的抗彎曲能力與哪些因素有關”這一個相當開放又費時的問題。而且不管學生說到什么，對什么感興趣，都要回到教師的預設上來，大有為了發(fā)散學生的思維而發(fā)散的嫌疑。結果是討論完了、指導完了、實驗做完了，交流研討環(huán)節(jié)也只能用實驗結論代替了。課堂中教師對學生“放不開手腳”“扶”著學生走，只有在所有的問題都一一解決后，才放心讓學生動手操作探究。教師花大量的時間訓練學生探究的模式化進程，其教學行為主宰著課堂，把課堂演繹得近乎“完美”，而事實上學生學到的僅僅是“問答式的交流”“應驗性的證明”和“可預見性的結論”。長此以往，必定會淡化學生的學習興趣，禁錮學生的個性思維，失去探究教學的意義。

科學課堂應提倡長時探究，要對課堂教學中的探究活動進行有機整合，把幾個分散的觀察實驗活動整合起來，設計成一個大的活動，成為課堂學習過程中的主要活動。而教師只需要抓住學生在活動中可能碰到的障礙、遇到的困難等最重要的東西進行必要的準備與指導，以保證學生的主要活動有充足的時間與空間。因此，在教學中教師要把課堂時間盡可能讓給學生，充分體現(xiàn)學生的主體性。案例2中，教師將兩個探究活動進行了有機整合，通過泡沫條的演示實驗，讓學生從現(xiàn)象中自己產生問題：到底是變窄了使抗彎曲能力增強呢，還是變厚了才使抗彎曲能力增強？從而指引學生的思維直奔探究主題——研究橫梁的抗彎曲能力與橫梁寬度、厚度的關系。同時，通過提供精心設計的有結構的5種紙梁這一思維的“腳手架”，讓學生自己動腦設計實驗方法、選擇實驗材料，甚至可以自行擇其一而進行研究。這既給了學生選擇權，又避免了學生“繞彎路”去研究橫梁寬度、厚度以外的因素。課堂上，教師不再一步一步地指令學生該如何改變橫梁的寬度、厚度、跨度等，而是通過真實情境的創(chuàng)設，采用問題驅動的方式，讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題，并想辦法研究和解決問題；要通過有結構的材料和學生之間的互動交流，明確并理解如何合理地選擇用1倍寬（厚）、2倍寬（厚）、4倍寬（厚）的不同紙梁去研究不同因素與橫梁的抗彎曲能力之間的關系；要通過關于“實驗時還需注意些什么”的“議一議”“說一說”，讓學生認識到如何更公正、科學地進行實驗。整個學習活動中，學生的思維和手始終處在忙碌之中，他們需要不斷思考如何研究與解決自己提出的問題，如何選擇材料來科學合理地解決問題，最后通過自己動手實驗對自己的觀點進行證實或證偽。教師只是適時地肯定、點撥一下學生的說法，適時地提供一下實驗材料，引導學生向預設的學習目標行進。

三、應對策略

1. 問題驅動，引導探究

課堂教學的開展離不開問題的驅動，教師要善于把教學內容巧妙地隱含于問題之中，通過問題情境的創(chuàng)設，讓學生從現(xiàn)象中自己產生問題或形成認知沖突，進而引導學生思考、探究、發(fā)現(xiàn)，最終在問題的解決過程中發(fā)展學生的思維和概念水平，培養(yǎng)學生自主學習的能力。案例2中，教師設計了幾個遞進式的關鍵性問題：“為什么同樣的泡沫條，立放和平放抗彎曲能力會不同呢？可能是什么原因引起的？”“到底是變窄了使抗彎曲能力增強，還是變厚了才使抗彎曲能力增強？”“你能自己想辦法來研究這兩個問題嗎？”“你認為研究時還需要注意些什么？”將本堂課的探究內容連在一起，引導學生在問題中思考，在思考中探究。

2. 活動整合，保證探究

“抵抗彎曲”一課的主體活動是研究橫梁的抗彎曲能力與橫梁的寬度、厚度的關系，兩個活動結構非常相似，屬于并列關系。教師可將研究橫梁的寬度、厚度與它的抗彎曲能力的探究活動進行有機整合，把這兩個并列式的活動整合成一個大的活動，從而讓學生擁有更多的自主學習時間和空間，使他們的思維不會因活動的多和碎而發(fā)生斷點，以此來保證他們思考、實驗、記錄、討論、交流等自主活動的有效開展。

3. 適時點撥，深化探究

教師是學生探究過程中的引導者、咨詢者、合作者和分享者，要善于隨時把握學生的認知情況，抓住時機適時介入，對學生進行疏導、幫扶，推進探究深度?！暗降资亲冋耸箍箯澢芰υ鰪?，還是變厚了才使抗彎曲能力增強？你能自己想出辦法研究這兩個問題嗎？”這個問題對于學生來說有一定的難度，如果僅僅讓學生“空口無憑”地說，學生的回答一定也只會是停留在表面上，甚至無從思考。此時，教師提供的具有結構的5張不同寬厚的紙梁就為學生的思維提供了一個“腳手架”的作用，學生基于材料便可以逐漸形成比較科學合理的研究方案。這種“此時無聲勝有聲”式的潛移默化的點撥，既指引了學生思維的方向，又提升了學生思維的效度，更發(fā)展了學生選擇合適材料來研究相應的問題的能力。

四、結束語

綜上所述，在科學課中，教師要尊重學生、信任學生，放手讓學生有效地進行自主探究。教師要努力給學生營造探究的氛圍，提供各種探究的機會，利用各種探究方法，當好科學課堂的引路人，開啟學生的探究之路，讓探究學習真正融入到學生的學習活動中，使他們能自己提出問題、自己積極探究，想辦法解決問題，并在這個過程中發(fā)現(xiàn)探究活動中蘊含的科學規(guī)律，建構科學概念。也唯有如此，學生的主體性才能得到彰顯，科學教學才會真正充滿生機和活力，才能真正提高學生的自主探究能力。

參考文獻：

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