問(wèn)題解決型教學(xué)模式在小學(xué)科學(xué)中的應(yīng)用

王圓

一、研究背景

最新的《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：科學(xué)課程要從學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓他們?cè)谑煜さ纳钋榫爸懈惺芸茖W(xué)的重要性，了解科學(xué)與日常生活的密切關(guān)系，逐步學(xué)會(huì)分析和解決與科學(xué)有關(guān)的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。

美國(guó)《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（2013版）強(qiáng)調(diào)了以問(wèn)題解決為基礎(chǔ)的STEM項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的重要性，其目標(biāo)是整合各領(lǐng)域知識(shí)和技能，將知識(shí)的學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，解決真實(shí)世界中的實(shí)際問(wèn)題，在中國(guó)也掀起一股科技教育STEM熱，但是，STEM教育該如何融入本土教育，如何與新課標(biāo)結(jié)合，走進(jìn)科學(xué)課堂，服務(wù)于日常教學(xué)，提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，就成了很多科學(xué)教師及科技教育工作者所面臨的問(wèn)題。

在我區(qū)教研員馮凌老師的指導(dǎo)下，我們逐步發(fā)現(xiàn)，STEM課堂通常按以下方式推進(jìn)：教師提出一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題，學(xué)生在復(fù)雜的學(xué)習(xí)情境中不斷提升設(shè)計(jì)能力和問(wèn)題解決能力。例如《橋》這一教學(xué)案例就是圍繞真實(shí)生活的情境提出的一個(gè)工程問(wèn)題，即為封閉維修的南京長(zhǎng)江大橋建一座備用橋。引入這個(gè)工程問(wèn)題的背后，是一系列提供背景經(jīng)驗(yàn)的活動(dòng)，這可促使學(xué)生更好地掌握解決這一工程問(wèn)題所需的特定科學(xué)知識(shí)。

二、問(wèn)題解決型課堂教學(xué)模式探索

美國(guó)數(shù)學(xué)咨詢委員會(huì)就把問(wèn)題解決列為十項(xiàng)基本技能之首。英國(guó)Cockcroff報(bào)告指出，問(wèn)題解決就是把已有經(jīng)驗(yàn)用于新的問(wèn)題情境的能力。日本1994年開始實(shí)施的教學(xué)大綱就提出問(wèn)題教學(xué)中心。

1.在我國(guó)，將問(wèn)題解決作為創(chuàng)新教學(xué)方法，具有重要的實(shí)踐意義

我區(qū)部分一線科學(xué)教師已經(jīng)在學(xué)科教學(xué)中運(yùn)用這一教學(xué)模式，例如，江蘇省特級(jí)教師單道華指導(dǎo)的研究課《斜坡的啟示》，將傳統(tǒng)教材中“做斜坡大小對(duì)小車?yán)τ绊懙膶?shí)驗(yàn)”創(chuàng)新為“為食堂師傅解決抬飯箱上樓梯難的問(wèn)題”；南京市學(xué)科帶頭人吳京鈞老師將“探究降落傘下降的快慢和哪些因素有關(guān)”創(chuàng)新為“借助降落傘從二樓投遞一顆雞蛋到地面”；中國(guó)科協(xié)青少年科學(xué)調(diào)查體驗(yàn)活動(dòng)課例《運(yùn)輸薯片》則幫助學(xué)生解決薯片運(yùn)輸過(guò)程中容易碎裂的問(wèn)題：設(shè)計(jì)薯片保護(hù)裝置，并關(guān)注成本。

學(xué)生在學(xué)習(xí)中面對(duì)的是真實(shí)情境下的問(wèn)題，而不是人為編制的問(wèn)題，這樣，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，讓他們更加關(guān)注社會(huì)生活，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

2情境問(wèn)題來(lái)源

2.1教材

在設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生從教材中去挖掘問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題閱讀教材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，討論問(wèn)題。還可以創(chuàng)造性地使用教材，如南師附小的校本課程《降落傘》，長(zhǎng)江路小學(xué)《做彈球》都是根據(jù)教材中的相關(guān)內(nèi)容演變而來(lái)。

2.2科技活動(dòng)

例如：我校是南京市“觀花”項(xiàng)目學(xué)校，在養(yǎng)殖風(fēng)信子這一科技活動(dòng)中我發(fā)現(xiàn)一個(gè)風(fēng)信子球莖總是發(fā)霉。而六年級(jí)上冊(cè)《饅頭發(fā)霉了》一課需要學(xué)生了解怎樣防止食物和其他物品發(fā)霉。于是，我便把這個(gè)發(fā)霉的風(fēng)信子帶到了課堂，讓學(xué)生幫我解決這一問(wèn)題。在全班交流時(shí)孩子們提供了各種解決方案，有學(xué)生說(shuō)，一定要把水擦干，再放到太陽(yáng)底下暴曬，有同學(xué)說(shuō)，光這樣還不行，得把外面已經(jīng)霉變的外皮剝掉，有學(xué)生說(shuō)，買點(diǎn)菌多靈來(lái)滅菌。我趁機(jī)提問(wèn)：你們覺得風(fēng)信子在哪些條件下容易發(fā)霉？學(xué)生通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)霉通常容易出現(xiàn)在球莖半濕不干的位置，判斷霉的生長(zhǎng)需要適當(dāng)?shù)乃涂諝猓疫M(jìn)一步問(wèn)：“下次再種時(shí)怎樣防止它發(fā)霉？”

2.3生活

例如：《擰螺絲釘?shù)膶W(xué)問(wèn)》一課中，我先把科學(xué)教室的自來(lái)水打開，再把自來(lái)水旋鈕取下來(lái)，暴露出中間的軸心，問(wèn)孩子們：“自來(lái)水龍頭出了點(diǎn)問(wèn)題，現(xiàn)在水關(guān)不上了，你怎么幫我解決這個(gè)問(wèn)題？”學(xué)生們開動(dòng)腦筋，有的學(xué)生說(shuō)，借助扳手，有的學(xué)生說(shuō)用個(gè)起子，有的學(xué)生說(shuō)套個(gè)中空的套子。我讓他們把自己想到的工具畫下來(lái)，并比較他們之間有什么共同點(diǎn)，學(xué)生交流討論有所發(fā)現(xiàn)后，我再引出輪軸這種機(jī)械及其作用。學(xué)生面對(duì)真實(shí)的問(wèn)題，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)被快速激發(fā)，在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、體驗(yàn)成功后通過(guò)紙筆繪制的方式將抽象的經(jīng)驗(yàn)具象化，他們對(duì)輪軸的理解更加清晰，課堂的學(xué)習(xí)效果也比較理想。

2.4科學(xué)實(shí)驗(yàn)

教師在教材中已有的實(shí)驗(yàn)之外，再設(shè)計(jì)一些效果明顯、有利于學(xué)生提出新問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)，必然有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，如《擺》《電磁鐵》一課，教師先讓學(xué)生做一個(gè)擺，做一個(gè)電磁鐵，并測(cè)試擺一分鐘擺動(dòng)多少次，電磁鐵吸多少根大頭針，學(xué)生記錄數(shù)據(jù)對(duì)比研究后發(fā)現(xiàn)，擺有快有慢，電磁鐵吸起來(lái)的大頭針個(gè)數(shù)也不一樣，自然生出想要解決的問(wèn)題。

2.5游戲

例如：《怎樣移動(dòng)重物》一課中，我在黑板上貼上蹺蹺板、小孩和大人貼圖，問(wèn)同學(xué)們：“小孩要想玩蹺蹺板撬起大人，你能替我想想辦法嗎？”學(xué)生交流討論后，發(fā)現(xiàn)把小孩的位置放得靠后一點(diǎn)才有撬起大人的可能，我進(jìn)而導(dǎo)入用平衡尺探究杠桿省力的秘密，學(xué)生興趣盎然。

2.6實(shí)驗(yàn)器材

《導(dǎo)體和絕緣體》一課中需要用到人體驗(yàn)電球，但實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)電球好多都?jí)牧?，我本想著處理掉，后?lái)轉(zhuǎn)念一想，《導(dǎo)體和絕緣體》是《簡(jiǎn)單電路》下一課的內(nèi)容，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的簡(jiǎn)單電路知識(shí)。于是，我就在《簡(jiǎn)單電路》和《導(dǎo)體和絕緣體》中加入了十五分鐘的教學(xué)設(shè)計(jì)，分析并解決壞了的驗(yàn)電球用不起來(lái)的問(wèn)題，學(xué)生打開驗(yàn)電球后發(fā)現(xiàn)有的驗(yàn)電球電池盒里的紐扣電池已經(jīng)發(fā)霉了，有人發(fā)現(xiàn)有的驗(yàn)電球里的紐扣電池掉了下來(lái)，有人發(fā)現(xiàn)電路中的一根導(dǎo)線已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重破損，我借機(jī)談話：驗(yàn)電球要能亮起來(lái)，前提是什么？學(xué)生回憶并思考，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到一個(gè)完整的電路回路對(duì)點(diǎn)亮小燈泡的重要性。雖然是短短的十五分鐘，但孩子們既對(duì)《簡(jiǎn)單電路》有了進(jìn)一步的了解，他們也更加清楚簡(jiǎn)單電路在生活中的實(shí)際應(yīng)用，《導(dǎo)體和絕緣體》一課中，學(xué)生通過(guò)手拉手點(diǎn)亮自己修好的人體驗(yàn)電球，特別興奮，他們?cè)诮鉀Q問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)到了知識(shí)，提升了能力，通過(guò)“溫故”而“知新”。

總之，問(wèn)題解決教學(xué)模式已經(jīng)成為當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要方法，可以作為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力、科學(xué)探究能力等其他綜合素質(zhì)的有效途徑，也可以為STEM理念的本土化開展提供一定的途徑，幫助其進(jìn)一步融入傳統(tǒng)科學(xué)課堂，指導(dǎo)日常教學(xué)。endprint