信息技術(shù)條件下小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)問題能力的培養(yǎng)策略

宗若燦

【編者按】小學(xué)科學(xué)課程倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，強調(diào)要逐步培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，而發(fā)現(xiàn)問題是分析問題和解決問題的前提。那么，科學(xué)課如何培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力呢？希望本專輯的文章能給讀者一些參考。

科學(xué)探究的過程是以問題為中心，通過猜想與假設(shè)確立探究方案，然后利用科學(xué)的探究方法展開研究，最后得出探究結(jié)論，驗證自己的猜想。由于學(xué)生的認(rèn)知能力、思維水平、探究能力都處在較低的階段，因此，教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，充分利用信息技術(shù)交互性強的特點，調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生在愉悅的氛圍中自主發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。

一、借助信息技術(shù)，在“動”中發(fā)現(xiàn)問題

以學(xué)生為中心的科學(xué)探究是在教師有效指導(dǎo)下的自主探究活動，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)思維，將動手和動腦結(jié)合起來，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，使學(xué)生在“做科學(xué)”的過程中真正動起來，從而培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。

1. 抓住探究內(nèi)容，呈現(xiàn)動態(tài)信息，激活發(fā)現(xiàn)興趣。

布盧姆說過：“學(xué)習(xí)的最大動力，是對學(xué)習(xí)材料的興趣?！敝挥袑W(xué)生對探究材料感興趣時，學(xué)生才會積極進行探究，才會產(chǎn)生持續(xù)的探究動力。然而課本上枯燥無味的文字符號常常無法激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的欲望，教師應(yīng)該抓住探究內(nèi)容，發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，讓那些靜態(tài)的文字動起來。立體化的學(xué)習(xí)情境，學(xué)生探究的熱情自然被點燃，發(fā)現(xiàn)問題的意識也就萌發(fā)了。

例如，在教學(xué)《蘋果為什么會落地》一課時，教師利用flash課件創(chuàng)設(shè)出一個有趣的故事情景：秋天到了，黃葉紛紛飄落而下，空中一排排大雁飛向南方。一位少年從遠處來到蘋果樹下休息。過了一會兒，一個紅紅的蘋果從樹上緩緩地飛向了天空。少年十分驚詫，他看到此時蘋果樹開始快速生長，一直長到了月亮旁邊。這時，有一個熟透的蘋果晃動了幾下，眼看就要落下來了。但這個蘋果有些犯難了，是應(yīng)該落到地球，還是月球呢？看了這個動畫，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了問題，覺得第一個蘋果飛向天空有悖常理，于是紛紛提出了自己的觀點。學(xué)生提出，由于地球的引力，第一個蘋果應(yīng)該落到地上，而不是飛向天空。可第二個長到月球旁邊的蘋果會落到哪呢？學(xué)生的觀點出現(xiàn)了分歧。通過信息技術(shù)的合理運用，激發(fā)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識，調(diào)動了學(xué)生的求知欲望，使探究在問題解決中不斷向深層次發(fā)展。

2. 設(shè)置認(rèn)知矛盾，進行動手實驗，啟迪發(fā)現(xiàn)思維。

亞里士多德指出：“思維從問題、驚訝開始?！痹诳茖W(xué)探究中，教師可以設(shè)置認(rèn)知矛盾，使學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和所探究的內(nèi)容間產(chǎn)生沖突。此時，學(xué)生便會產(chǎn)生疑問，萌發(fā)深入進行探究的心理需求，思維開始活躍起來，從而在矛盾沖突中發(fā)現(xiàn)問題所在。

例如，在教學(xué)《太陽鐘》一課時，教師引導(dǎo)學(xué)生用竹簽垂直插入紙板中間，然后每隔一時畫下竹簽的影子，這樣簡單的日晷便制作完成。經(jīng)過連續(xù)幾天的測試，日晷的計時非常準(zhǔn)確。為了探究日晷的原理，教師引導(dǎo)學(xué)生一個月后再進行測試。這次學(xué)生發(fā)現(xiàn)，日晷的計時與標(biāo)準(zhǔn)時間相差二十分鐘。此時學(xué)生自然會產(chǎn)生疑惑：為什么日晷的計時不再準(zhǔn)確？原因究竟在哪？怎樣才能制作出計時準(zhǔn)確的日晷？然后教師利用flash課件播放揭示日晷原理的課件，使學(xué)生認(rèn)識到日晷的晷面傾斜的原因。通過日晷兩次計時的對比，制造了認(rèn)知上的矛盾沖突，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問題由呈現(xiàn)型問題向發(fā)現(xiàn)型問題轉(zhuǎn)變，提高了問題的層次，學(xué)生的思維層次便深入到探究的本質(zhì)。

二、借助信息技術(shù)，在“議”中提升問題

培根說過：“討論猶如礪石，思想好比鋒刃，兩相砥礪將使思想更加鋒利?！庇捎趯W(xué)生的認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、思維能力等方面存在差異，他們發(fā)現(xiàn)的問題必然有不同的深度和廣度，因此，在課堂教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生充分交流自己發(fā)現(xiàn)的問題，然后從中抓住有價值的問題，引導(dǎo)學(xué)生展開深入的討論，提升問題的價值。

1. 創(chuàng)設(shè)交流情境，自由表達觀點，拓寬發(fā)現(xiàn)角度。

在課堂教學(xué)中，教師要利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)交流情境，引導(dǎo)小組展開合作、交流，使學(xué)生在輕松、愉悅的氛圍內(nèi)自由表達，不斷釋放科學(xué)學(xué)習(xí)的激情。在交流中，學(xué)生可以相互借鑒他人的觀點，拓寬自己發(fā)現(xiàn)問題的角度。

例如，在教學(xué)《一切都在運動中》一課時，由于運動和靜止都具有相對性，學(xué)生在理解這兩個概念時會存在一定的困難。為此，教師利用flash課件創(chuàng)設(shè)認(rèn)知矛盾沖突場景。靜止的畫面上有一條長長的公路，有黑白兩輛轎車在公路上。教師先讓學(xué)生記住畫面上的場景，然后提出問題：圖中的這兩輛車是靜止的還是運動的？由于沒有參照物，自然無法做出判斷。這時教師讓學(xué)生閉上眼睛，隨后兩輛轎車的位置發(fā)生變化。學(xué)生睜開眼，讓他們再次做出判斷：圖中的這兩輛車是靜止的還是運動的？經(jīng)過對比觀察，學(xué)生很快就發(fā)現(xiàn)了問題，提出了自己的觀點。有的學(xué)生說，第一幅畫面中白轎車在前，黑轎車在后，而這幅畫面中白轎車在黑轎車的后面，因此黑轎車在動，白轎車是靜止的；有的學(xué)生說，也可能是白轎車倒車后到了黑轎車的后面，所以黑轎車不動，白轎車在動；有的學(xué)生說，可能是黑轎車比白轎車開得快，開到了前面，所以兩輛車都在動；還有的學(xué)生說，兩輛車都在運動，不過黑轎車是向前運動，而白轎車是向后倒車。經(jīng)過交流，學(xué)生都提出了自己的發(fā)現(xiàn)，盡管這些發(fā)現(xiàn)并不一致，可為探究本課的重點找到了切入點。

2. 搭建討論平臺，引爆思維碰撞，提升發(fā)現(xiàn)品質(zhì)。

在課堂教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對發(fā)現(xiàn)的問題進行充分的交流，這樣學(xué)生對發(fā)現(xiàn)的問題才會有清楚的認(rèn)識，才會產(chǎn)生迫切尋求解決的學(xué)習(xí)欲望，從而提升發(fā)現(xiàn)的品質(zhì)。

例如，在教學(xué)《一切都在運動中》一課時，學(xué)生從不同角度提出了自己發(fā)現(xiàn)的問題，無法統(tǒng)一意見。此時，教師引導(dǎo)學(xué)生進行討論：為什么無法判斷出兩輛車的運動情況？怎樣才能判斷出它們的運動情況？經(jīng)過討論，問題的焦點集中到參照物上，這正是這節(jié)課教學(xué)的重點。于是，教師點擊flash課件，幾棵大樹便出現(xiàn)在畫面上。學(xué)生以樹為參照物，很快判斷出兩輛車的運動情況。個人的思維是有限的，集體的智慧才是無窮的。在科學(xué)探究的過程中，教師必須引導(dǎo)學(xué)生自己去思考、發(fā)現(xiàn)問題，在討論中抓住問題的本質(zhì)，把探究引向深入。

三、借助信息技術(shù)，在“放”中升華問題

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，學(xué)生科學(xué)探究的渠道不再局限于課堂，教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣和能力成立科學(xué)探究小組，為學(xué)生的發(fā)展提供更廣闊的空間。為了提高學(xué)生的探究興趣，可以將探究活動拍攝成探究視頻或?qū)懗鎏骄啃≌撐模⒔M織學(xué)生參加各種比賽，這樣便能使學(xué)生在探究的道路上享受到探究的喜悅。

1. 借助網(wǎng)絡(luò)開展研究性學(xué)習(xí)，拓展問題空間。

通過研究性學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠充分調(diào)動科學(xué)思維，積極參與到科學(xué)探究活動中，親歷探索自然奧秘的過程。在研究性學(xué)習(xí)中，必然會遇到各種困難，此時可以上網(wǎng)搜集有關(guān)資料，或利用成員間成立的QQ群進行交流。

例如，在我們學(xué)校的綠化帶有一片白蠟樹，春天到來時，白蠟樹發(fā)出了嫩芽，一派生機。幾名細(xì)心的學(xué)生卻發(fā)現(xiàn)有幾棵白蠟樹葉子稀疏，走近后發(fā)現(xiàn)那幾棵白蠟樹的枝干上披上了厚厚的一層“棉絮”。為了培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，筆者決定以白蠟樹上的“棉絮”為研究主題，成立研究性學(xué)習(xí)小組。筆者引導(dǎo)學(xué)生將探究活動以視頻的形式記錄下來，最后完成一個研究報告或科學(xué)小論文。經(jīng)過三個多月連續(xù)的觀察研究，學(xué)生經(jīng)歷了觀察、討論、走訪調(diào)查、搜集資料、制作視頻等活動，最終完成了《白蠟蟲的成長日記》研究報告。

2. 開展STEM教育，實現(xiàn)問題發(fā)展。

通過STEM教育，學(xué)生可以利用已學(xué)過的知識，在生活中發(fā)現(xiàn)探究的問題，然后自己設(shè)計活動方案，采用多種方法去解決問題。在這樣的教育活動中，學(xué)生會在不斷地發(fā)現(xiàn)問題、不斷地嘗試解決問題的過程中，探究能力得到發(fā)展。

例如，在教學(xué)完《建橋梁》一課后，教師組織學(xué)生進行“雞蛋撞地球”的活動。從初期的方案設(shè)計、材料的選擇、包裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計、在草圖的基礎(chǔ)上完成成品包裝，到最后經(jīng)多次反復(fù)驗證定下最完善的方案，整個設(shè)計活動，學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)問題，并尋求解決問題的方法。經(jīng)過不斷地調(diào)整，學(xué)生的探究能力在實踐中得到了提高。

發(fā)現(xiàn)問題的能力是科學(xué)探究能力的重要基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)造能力的有效手段。因此，在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，為了培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，教師要善于激勵學(xué)生的問題意識，引導(dǎo)學(xué)生親歷探究活動，讓學(xué)生在探究活動中經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的探究過程。

（作者單位：遼寧省營口實驗學(xué)校）endprint