依托問題設(shè)計(jì) 構(gòu)建有效合作的科學(xué)課堂

◎陳雪明

小組合作學(xué)習(xí)是打造高效科學(xué)課堂的有效方式之一，是“師生互動(dòng)”“生生互動(dòng)”“共同發(fā)展”的大平臺(tái)。近年來(lái)，小組合作學(xué)習(xí)被越來(lái)越多的教師所運(yùn)用與完善。它是學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的有效途徑之一。但是，通過本人三年的小組合作教學(xué)實(shí)踐及大量的聽課活動(dòng)，筆者發(fā)現(xiàn)，真正將小組合作學(xué)習(xí)行之有效地開展，絕非易事。其主要體現(xiàn)在學(xué)生合作時(shí)的無(wú)序性、虛假性、表層性和單一性。而出現(xiàn)這些問題我個(gè)人認(rèn)為最主要的問題還是我們教師對(duì)科學(xué)課堂中問題設(shè)計(jì)的把握不到位，在初中科學(xué)課堂中并不是所有的問題都適合或有必要讓學(xué)生通過合作來(lái)獲得答案的。很多老師把許多基礎(chǔ)性、單一性、封閉性問題都拿出來(lái)給學(xué)生合作探究，導(dǎo)致課堂教學(xué)中的“小組合作學(xué)習(xí)”普遍存在“注重形式，忽視實(shí)質(zhì)，缺乏實(shí)效”的現(xiàn)象。通過我對(duì)科學(xué)課堂教學(xué)十幾年的實(shí)踐，本人對(duì)科學(xué)課堂中的問題設(shè)計(jì)進(jìn)行了認(rèn)真的梳理和總結(jié)，并對(duì)合作性問題的設(shè)計(jì)和運(yùn)用進(jìn)行了全面的分析?？茖W(xué)課堂中問題的設(shè)計(jì)和運(yùn)用應(yīng)把握開放性原則、探究性原則、活動(dòng)性原則、拓展性原則和綜合性原則。

一、把握開放性原則，激發(fā)學(xué)生合作興趣

初中科學(xué)的開放性問題是一類涉及面廣、生活性強(qiáng)的問題，有別于傳統(tǒng)的封閉性問題。對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的思維品質(zhì)以及解決實(shí)際問題能力具有特別重要的意義。此類問題大多數(shù)都是學(xué)生熟悉的、有趣的、愿意研究的、通過現(xiàn)有的知識(shí)能夠解決部分的。也正是此類問題答案的不固定性和條件的不完備性才有了小組合作的空間，只有通過小組間每位成員的參與才有可能把開放性的問題進(jìn)行多維度全方位的分析，得出相對(duì)全面和完整的答案。但是，也正是因?yàn)殚_放性問題的寬廣性，如果老師在問題的設(shè)計(jì)和運(yùn)用時(shí)不注意，往往會(huì)導(dǎo)致學(xué)生過度討論，小組合作學(xué)習(xí)的主題偏離課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容；老師不能很好地駕馭課堂，學(xué)生漫無(wú)邊際地說下去，浪費(fèi)了寶貴的課堂時(shí)間。所以我們?cè)陂_放性問題的設(shè)計(jì)時(shí)一定要注意以下幾點(diǎn)：

1.聯(lián)系生活實(shí)際設(shè)計(jì)問題 美國(guó)教育家杜威曾提出“從做中學(xué)”的教育原則，也就是“從生活中學(xué)”、“從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)”。我們初中科學(xué)教材中涉及的許多現(xiàn)象都與學(xué)生的生活實(shí)際相聯(lián)系。一旦我們把問題設(shè)計(jì)與生活實(shí)際相聯(lián)系時(shí)，自然會(huì)激發(fā)起學(xué)生思考的興趣。而當(dāng)通過自己的思考又無(wú)法解決所有問題時(shí)，學(xué)生第一個(gè)想到的就是同伴互助，使教師強(qiáng)制下的合作學(xué)習(xí)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)要求的合作學(xué)習(xí)。一方面激發(fā)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)的興趣，另一方面也提高了合作學(xué)習(xí)的效率。

2.突出學(xué)科內(nèi)涵設(shè)計(jì)問題 在學(xué)習(xí)《簡(jiǎn)單機(jī)械》這節(jié)內(nèi)容中的杠桿知識(shí)時(shí)，我們通常會(huì)讓學(xué)生合作討論：“我們?nèi)粘Ｉ钪欣酶軛U的例子有哪些？”這個(gè)問題很適合學(xué)生進(jìn)行合作討論，因?yàn)榇鸢傅牟晃ㄒ?，也?lián)系了生活的實(shí)際。但是很多學(xué)生在討論的過程中只注重例子本身，對(duì)真正的科學(xué)知識(shí)理解沒有太大幫助。而且在討論的過程中學(xué)生只需要列舉出例子，這個(gè)例子到底對(duì)與不對(duì)學(xué)生不會(huì)去深究。這樣學(xué)生就會(huì)漫無(wú)邊際地說下去，偏離問題的本身。如果我們把這個(gè)討論問題稍加改進(jìn)，如：“我們?nèi)粘Ｉ钪欣酶軛U的例子有哪些？在你所舉的例子中分別找出這根杠桿的五要素？”這樣修改以后第一注重了科學(xué)知識(shí)鞏固，因?yàn)楸竟?jié)課最核心的知識(shí)是讓學(xué)生能分析出杠桿的五要素，對(duì)杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力和阻力臂有明確的把握；第二為學(xué)生合作指明了方向，學(xué)生真正需要合作的是如何把日常生活中的杠桿轉(zhuǎn)變成課本中的杠桿五要素。所以說開放性問題不單單是引入課外知識(shí)，更重要的是通過課外的知識(shí)激活課內(nèi)的知識(shí)，使課內(nèi)課外知識(shí)有機(jī)結(jié)合。最終目的是學(xué)會(huì)把學(xué)科知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去。所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)開放性問題時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生正確的合作方向。

二、把握活動(dòng)性原則，體驗(yàn)學(xué)生合作樂趣

科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，也是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的有效途徑。在實(shí)驗(yàn)過程中許多活動(dòng)都是需要小組合作才能完成的。如在科學(xué)課堂的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中很多時(shí)候需要利用控制變量法進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，如果沒有小組合作，一節(jié)課很難完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)中裝置的安裝、藥品的稱量、現(xiàn)象的觀察、數(shù)據(jù)的記錄、數(shù)據(jù)的分析、結(jié)論的得出需要組內(nèi)所有學(xué)生的共同協(xié)作才能完成。通過這樣的合作性問題可以讓學(xué)生在課堂中感受到合作的樂趣，對(duì)學(xué)生的身心發(fā)展起著積極的的促進(jìn)作用，讓學(xué)生在活動(dòng)中培養(yǎng)合作的品質(zhì)和技能，這比簡(jiǎn)單的售后學(xué)科知識(shí)更有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。

三、把握探究性原則，培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)

科學(xué)探究是科學(xué)課堂的主要形式之一，在探究的過程中不僅能培養(yǎng)學(xué)生的情感、態(tài)度和價(jià)值觀，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)新能力。探究性問題的教學(xué)本身就要求學(xué)生在自主探究的基礎(chǔ)上進(jìn)行小組合作探究。問題設(shè)計(jì)如果能夠牢牢把握探究性原則，那么可以促使學(xué)生多角度和多層面的合作交流，每位學(xué)生都能發(fā)揮各種優(yōu)勢(shì)，獲得表現(xiàn)機(jī)會(huì)，從而激起學(xué)習(xí)探究的興趣。好的探究問題應(yīng)該具有良好的問題結(jié)構(gòu)、明確的探究目的和恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)知沖突。這樣的合作性問題一旦出現(xiàn)，學(xué)生就會(huì)油然而生一種合作的意識(shí)和意愿。以七年級(jí)上科學(xué)第四章《密度》這一節(jié)中設(shè)計(jì)的探究密度概念的問題為例。

課本設(shè)計(jì)探究?jī)?nèi)容：

經(jīng)測(cè)量得到銅塊、鐵塊、鋁塊的質(zhì)量和體積如下表所示：試求出單位體積（1立方厘米）銅、鐵、鋁的質(zhì)量？

物質(zhì) 質(zhì)量（克） 體積（厘米3） 單位體積的質(zhì)量（克／厘米3）銅塊89 10鐵塊27 10 79 10鋁塊

學(xué)生拿到這樣的問題后必然出現(xiàn)兩個(gè)問題，第一，不需要合作。每位學(xué)生都可以計(jì)算算出單位體積的銅、鐵、鋁的質(zhì)量，所以學(xué)生認(rèn)為沒有合作的必要。第二，教師想要我合作什么？整個(gè)探究活動(dòng)探究目的不明確，長(zhǎng)而久之就很難培養(yǎng)起學(xué)生的合作意識(shí)。

如果我們把此探究活動(dòng)略微改進(jìn)一下：

經(jīng)測(cè)量得到銅塊、鐵塊、鋁塊的質(zhì)量和體積如下表所示：

物質(zhì) 質(zhì)量（克） 體積（厘米3） 單位體積的質(zhì)量（克／厘米3）銅塊89 10鐵塊79 10鋁塊1 27 10鋁塊3 81 30 2 54 20鋁塊

分析表數(shù)據(jù)：

（1）計(jì)算出單位體積（1厘米3）銅、鐵、鋁的質(zhì)量，填寫在表格中。（2）討論分析表格數(shù)據(jù)你們小組能得到什么結(jié)論？

（3）由表分析可得，什么能反映物質(zhì)的一種特性，能用來(lái)鑒別物質(zhì)的種類？

這里主要有兩個(gè)方面的改進(jìn)：首先是表格中鋁塊設(shè)計(jì)了三個(gè)，這樣學(xué)生在合作探究中就會(huì)聯(lián)想到科學(xué)中的控制變量法。通過計(jì)算后學(xué)生自然會(huì)比較同種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量與不同種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量之間的區(qū)別。其次是增加了兩個(gè)合作性問題，這樣問題結(jié)構(gòu)和探究目的就比較明確。通過小組合作大多數(shù)同學(xué)都能得到同種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量相等，不同種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量不同，所以單位體積的質(zhì)量可以用來(lái)鑒別不同的物質(zhì)。再經(jīng)過教師的稍加引導(dǎo)學(xué)生就可以理解其實(shí)密度就是單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量，它的計(jì)算公式也呼之欲出了。

四、把握拓展性原則，提高學(xué)生合作質(zhì)量

把握拓展性原則是問題設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵，難度過高學(xué)生沒有能力合作，難度過低學(xué)生不愿意合作。所以要想把握好拓展性原則，首先，教師必須充分了解學(xué)生已有知識(shí)和智力水平。當(dāng)然，學(xué)生的心理特點(diǎn)、知識(shí)儲(chǔ)備、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)的差異是客觀存在的，要實(shí)現(xiàn)不同學(xué)生在原有基礎(chǔ)上的最大發(fā)展就必須體現(xiàn)出問題的層次性。所謂問題的層次性就是教師讓學(xué)生拓展提升時(shí)應(yīng)由易到難，層層推進(jìn)，步步深入，逐步消除初始狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的差異，使大家人人能合作，合作后大家都能在原有的基礎(chǔ)上提升。其次，問題設(shè)計(jì)應(yīng)有利于促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展，要有適當(dāng)?shù)碾y度和梯度，既要讓學(xué)生有成功的可能，同時(shí)更要具有培養(yǎng)思維的價(jià)值。教師要考慮如何站在稍稍超前于學(xué)生智力發(fā)展的邊界上（即最近發(fā)展區(qū)），通過合適的問題設(shè)計(jì)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思維，提高學(xué)生合作質(zhì)量。美國(guó)的一項(xiàng)研究表明：具有50%成功可能性的學(xué)習(xí)任務(wù)可以提供最大限度的快樂。所以教師應(yīng)適時(shí)把握拓展性原則，鼓勵(lì)學(xué)生相互合作、分工落實(shí)。

五、把握綜合性原則，提升學(xué)生合作能力

現(xiàn)在科學(xué)中考中初中綜合性試題所占比例越來(lái)越高，突出綜合理科課程特性，考查學(xué)生從整體上對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)以及對(duì)統(tǒng)一科學(xué)概念原理的領(lǐng)會(huì)。而這些生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球宇宙和空間科學(xué)不同領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)相交叉構(gòu)成的綜合性問題，學(xué)生在課堂上獨(dú)立思考時(shí)往往會(huì)因?yàn)橹R(shí)理解有誤導(dǎo)致解題方向偏離，或由于考慮問題不全面導(dǎo)致最終結(jié)果有遺漏。所以通過綜合性問題的合作能夠很大程度上互補(bǔ)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的不足，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。例如：初中科學(xué)中經(jīng)常提出的一個(gè)綜合性問題：如何區(qū)分一瓶是蒸餾水，一瓶飽和食鹽水？請(qǐng)分別說明鑒別時(shí)所用到的初中科學(xué)知識(shí)。其實(shí)這樣一個(gè)看似簡(jiǎn)單的問題到了九年級(jí)可以結(jié)合許多不同的知識(shí)點(diǎn)?？梢岳梦锢碇忻芏?、浮力、溶解度、導(dǎo)電性等知識(shí)解決，也可以通過化學(xué)中鹽的性質(zhì)解決，還可以通過生物中細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度關(guān)系解決等。所以像此類題目看似簡(jiǎn)單實(shí)則綜合性很強(qiáng)，只要把問題設(shè)計(jì)得合理，學(xué)生有非常大的討論空間，也有助于學(xué)生合作能力的提升。

相信通過對(duì)科學(xué)課堂問題的設(shè)計(jì)與研究，必然能看到學(xué)生的合作學(xué)習(xí)興趣和合作學(xué)習(xí)能力大大增強(qiáng)，同時(shí)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神和創(chuàng)新能力也會(huì)日益提高。如果我們對(duì)科學(xué)問題設(shè)計(jì)把握和運(yùn)用到位的話，我們的小組合學(xué)習(xí)作必將不斷優(yōu)化，真正使學(xué)生學(xué)得輕松、高效，課堂效益也能得到真正的提高。