基于問題導(dǎo)學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)

周媛媛

核心素養(yǎng)是學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的、能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的必備品格和關(guān)鍵能力?！八仞B(yǎng)”的培養(yǎng)既重視知識(shí)、也強(qiáng)調(diào)能力以及態(tài)度甚至更高層面的價(jià)值觀。物理教師在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地滲透科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的科學(xué)態(tài)度，使他們形成科學(xué)的價(jià)值觀和世界觀。

“問題導(dǎo)學(xué)”是指在一定的問題情境下，學(xué)生通過對(duì)一系列問題或任務(wù)的主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、積極探索、實(shí)踐體驗(yàn)、建構(gòu)知識(shí)、解決問題、應(yīng)用質(zhì)疑，來實(shí)現(xiàn)從能力到人格的整體發(fā)展，進(jìn)而成為優(yōu)秀的問題解決者的一種教學(xué)模式。實(shí)踐表明，這種模式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力、擴(kuò)展學(xué)生的物理思維、提升教學(xué)效率都是大有裨益的。在課堂教學(xué)中，教師的每一次提問，都有可能得到學(xué)生從不同角度的回答，這就要求教師在課前要做充分的預(yù)設(shè)。教師只有對(duì)課堂做出深度的思考，對(duì)知識(shí)的內(nèi)涵和外延有充分的了解，對(duì)學(xué)生的前概念有一定的認(rèn)識(shí)，才能從容地駕馭課堂。在實(shí)際的物理課堂教學(xué)中，教師首先應(yīng)保證課堂過程具有一定的確定性，遵循一定的教學(xué)規(guī)律，并能夠控制課堂教學(xué)的走向；同時(shí)，教師也要對(duì)不確定性有所準(zhǔn)備，認(rèn)識(shí)到課堂教學(xué)的靈活性和可發(fā)揮性，充分體現(xiàn)物理課堂教學(xué)的預(yù)設(shè)性和生成性。

近日，我參加了一次區(qū)級(jí)物理優(yōu)質(zhì)課大賽，授課內(nèi)容是八年級(jí)物理上冊(cè)“光的直線傳播”。在這節(jié)課中，我將科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)融入問題導(dǎo)學(xué)模式中，嘗試通過創(chuàng)設(shè)合理的物理情境引導(dǎo)學(xué)生思考。

一、精心預(yù)設(shè)，呈現(xiàn)情境

新課開始，用一段視頻引入（一個(gè)小女孩看到影子感到害怕）。

師：小女孩被什么嚇哭了？

生：自己的影子。

師：影子的形成與什么有關(guān)？

生：光。

師：那么，光是如何傳播的呢？

此時(shí)用激光筆照射天花板，天花板上出現(xiàn)光斑?；蝿?dòng)激光筆，光斑隨之移動(dòng)。

師：請(qǐng)同學(xué)們觀察天花板上的光斑和激光筆的指向，猜想光是沿著怎樣的路徑傳播到天花板上去的？

生：直線。

師：對(duì)，今天我們就來學(xué)習(xí)“光的直線傳播”。

這節(jié)課用一段視頻作為引入，創(chuàng)設(shè)出特定的物理情境，讓學(xué)生身臨其境去感受影子的存在，成功地引起了學(xué)生的注意。接下來的三個(gè)問題環(huán)環(huán)相扣，直奔本節(jié)課的主題。在這里所提出的三個(gè)問題，從一方面來說是層層遞進(jìn)的，通過影子的形成追根溯源到光，再通過觀察光斑與光源的位置關(guān)系，猜想光的傳播路徑，這樣設(shè)計(jì)的目的就是要讓問題的銜接自然流暢；從另一方面來說又是相互依存的，缺一不可，否則就難以找到問題之間的內(nèi)在聯(lián)系與邏輯關(guān)系，課堂結(jié)構(gòu)就不完整，課堂節(jié)奏也會(huì)被打亂。有效的問題是課堂教學(xué)的強(qiáng)大動(dòng)力，無效的問題會(huì)令課堂教學(xué)乏力，沒有問題平鋪直敘的課堂更是缺乏張力、毫無生機(jī)的。

教師對(duì)物理課堂的預(yù)設(shè)要合情合理，設(shè)置的問題一定要要符合學(xué)生的物理認(rèn)知水平。能夠體現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的問題是教學(xué)設(shè)計(jì)的核心指向，也是教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)的難點(diǎn)。教師既不要設(shè)置難度很大的問題，避免影響學(xué)生的自信心；也不能設(shè)置難度很低的問題，避免學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)或概念不重視。

通過精心設(shè)計(jì)的師生問答，呈現(xiàn)的課堂過程完全符合教師的預(yù)設(shè)，問題指向性明確，學(xué)生易答出教師最想要的答案，課堂氣氛融洽，師生配合默契。高效課堂也對(duì)教師提出了課堂提問指向精準(zhǔn)的要求。倘若我在這里隨口一問，比如 “小女孩為什么哭了？”“我們從視頻中觀察到了什么？”等這類大而空泛的問題，學(xué)生勉強(qiáng)給出的回答一定令人措手不及。這樣的引入無疑是失敗的，極易造成教師情緒的慌亂和課堂的不可控，甚至?xí)绊懻?jié)課的教學(xué)效果。

二、科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)

在暗室中前后平行放置兩塊大小不一的木板，用手電筒照射小木板，在其后方的大木板上形成了一塊陰影區(qū)域。

師：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論影子是如何形成的？

生1：小的木板擋住了正在傳播的光，在大木板上形成了陰影。

生2：光照不到大木板上的陰影部分。

生3：被擋住的光照不到大木板上，形成了陰影，其余的光能照到大木板上。

師：剛才幾位同學(xué)說的都有道理，光在直線傳播的過程中，遇到不透明的物體，在物體后面光不能達(dá)到的區(qū)域，形成了影子。

很顯然，光源發(fā)出的光能夠到達(dá)的地方就是亮的，不能到達(dá)的地方就是暗的。通過演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生易得出“光是沿直線傳播”的結(jié)論，這就是影子的形成原因。學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過合理猜想與邏輯推理實(shí)現(xiàn)對(duì)物理概念的自主建構(gòu)，他們的科學(xué)素養(yǎng)就是在這樣的潛移默化中逐步形成的。

科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)需要在特定的情境中，在問題導(dǎo)學(xué)的引領(lǐng)下，讓同學(xué)們獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題?？茖W(xué)探究的前提是進(jìn)行有依據(jù)的猜想，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)建立在對(duì)實(shí)驗(yàn)情境充分融合的基礎(chǔ)之上。在鍛煉學(xué)生物理思維的過程中，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和能動(dòng)性，讓他們最大限度地跨過“最近發(fā)展區(qū)”，自主建構(gòu)物理概念。

物理課堂應(yīng)當(dāng)從“知識(shí)傳遞”向“知識(shí)建構(gòu)”轉(zhuǎn)變，學(xué)生通過觀察思考自主建構(gòu)知識(shí)體系是行之有效的教學(xué)手段。在物理概念的建構(gòu)過程中和物理規(guī)律的探索過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生分析、概括、歸納、總結(jié)，讓學(xué)生身臨其境去體驗(yàn)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，真切感受物理學(xué)所蘊(yùn)含的思維方法，才能有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生在對(duì)影子形成原因的探尋過程，就是思維火花碰撞的過程，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鍛煉了觀察力、分析思考能力、邏輯推斷能力和問題解決能力，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)物理的興趣和好奇心，對(duì)待物理學(xué)習(xí)也更加自信。布盧姆說過：“學(xué)習(xí)的最大動(dòng)力，是對(duì)學(xué)習(xí)材料的興趣?！蔽锢碚n堂的體驗(yàn)性活動(dòng)要精心創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生多一些有益的體驗(yàn)和感受，才能有效地鍛煉能力，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。

學(xué)生在物理課堂中進(jìn)行的猜想是需要經(jīng)驗(yàn)支撐的，這些經(jīng)驗(yàn)可能來自于學(xué)生已有的知識(shí)水平，但更多的需要教師創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境來展開。其實(shí)初中生對(duì)物理還沒有多少可靠的經(jīng)驗(yàn)，即便有一些經(jīng)驗(yàn)，也不完全可靠，有可能對(duì)新知識(shí)的建構(gòu)產(chǎn)生負(fù)面影響。學(xué)生的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)尚不完整，要盡量避免學(xué)生思維中的前攝抑制來攪局，這對(duì)教師創(chuàng)設(shè)合理的物理情境提出了更高的要求。同時(shí)我們也要注意到猜想與情境是相輔相成的，是一種融合共生的關(guān)系。

三、生成性問題導(dǎo)向

師：在排隊(duì)的時(shí)候，如何判斷是否站齊？這其中有運(yùn)用到光的直線傳播原理嗎？

生1：看影子是否平行對(duì)齊。

師：如果人是朝前看的呢？

生2：如果對(duì)齊只能看到前一個(gè)人。

師：再往前的人或者景物能被看到嗎？

生2：不能，因?yàn)楣馐茄刂本€傳播的。

當(dāng)我提出“在排隊(duì)的時(shí)候，如何判斷是否站齊？”的問題之后，學(xué)生1想到的是去看地上的影子。日常生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，如果隊(duì)伍整齊，隊(duì)伍的影子也必然是整齊的，但對(duì)于這個(gè)回答，我事先并沒有預(yù)料到。為什么學(xué)生會(huì)給出這樣的回答呢？通過梳理整節(jié)課我發(fā)現(xiàn)，自引入開始，課堂中多次圍繞“影子”展開研究，有魔術(shù)視頻、日食月食的形成分析等。這就不難理解為什么當(dāng)我提到排隊(duì)時(shí)，學(xué)生1會(huì)聯(lián)想到根據(jù)影子來判斷隊(duì)伍是否整齊。學(xué)生所做的思考應(yīng)當(dāng)是值得肯定和鼓勵(lì)，他的回答有其內(nèi)在的必然性，地上的影子確實(shí)能反映隊(duì)伍的整齊程度。在這個(gè)問題的處理上，我只做了“向前看”這一種預(yù)設(shè)，即期望學(xué)生從人的視線被物體擋住的角度切入，用光的直線傳播原理加以解釋。課堂的生成性結(jié)果卻令我始料未及，當(dāng)時(shí)我有些慌亂，并沒有對(duì)學(xué)生1的回答做出任何分析或評(píng)價(jià)，而是急于想讓學(xué)生說出我所預(yù)期的答案。于是我立即提示“人是向前看的”，直到學(xué)生2回答出“只能看到前一個(gè)人”，我才如釋重負(fù)。反思自己在這個(gè)環(huán)節(jié)上的處理，由于課堂預(yù)設(shè)不夠充分，對(duì)生成性問題的處理不夠靈活，學(xué)生1的回答在這里就變得毫無意義。如果課堂上多次出現(xiàn)這樣的情況，學(xué)生會(huì)覺得尷尬，教師更顯得被動(dòng)。教師在課前沒有充分的預(yù)設(shè)，就會(huì)出現(xiàn)師生配合不默契或者答非所問的情況，這樣的課堂教學(xué)達(dá)成度低，教學(xué)效果不甚理想。

初中物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)需要解決實(shí)際問題的情境，讓學(xué)生運(yùn)用掌握的物理學(xué)知識(shí)和方法解決日常生活的實(shí)際問題，獨(dú)立自主開展學(xué)習(xí)研究活動(dòng)。教師應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察生活，發(fā)現(xiàn)生活中的物理現(xiàn)象和物理問題。讓學(xué)生把物理知識(shí)和生活實(shí)際密切聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)由學(xué)知識(shí)到用知識(shí)的轉(zhuǎn)化，從而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

生成性教學(xué)要求教師具備過硬的教學(xué)功底、豐富的學(xué)科知識(shí)和敏銳的應(yīng)變能力，能夠巧妙處理課堂中出現(xiàn)的各種狀況。教師進(jìn)行生成性教學(xué)既要考慮不偏離物理教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)目標(biāo)，還要發(fā)揮生成性教學(xué)的靈活性，并且在實(shí)施的過程中把握各環(huán)節(jié)的安排，控制教學(xué)方向。在物理課堂教學(xué)中預(yù)設(shè)和生成是并存的，學(xué)生在學(xué)習(xí)中需要靈活思考，突破定性，超越自身的特性。

同時(shí)還要注意，如果教師過多追求生成性問題，過分地標(biāo)新立異，課堂被學(xué)生天馬行空的思路所牽制也是不可取的。長此以往，必然導(dǎo)致教師主導(dǎo)地位的下降，影響教學(xué)質(zhì)量。

基于問題導(dǎo)學(xué)的初中物理教學(xué)要充分體現(xiàn)物理課堂教學(xué)的預(yù)設(shè)性和生成性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師要明確把握預(yù)設(shè)與生成的關(guān)系，合理運(yùn)用教學(xué)策略組織課堂，重視問題的預(yù)設(shè)與生成。從長遠(yuǎn)來看，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一蹴而就的，創(chuàng)設(shè)合理的問題情境，以問題導(dǎo)學(xué)引領(lǐng)課堂，可以更好地促進(jìn)學(xué)生個(gè)體的發(fā)展與科學(xué)素養(yǎng)的形成。