初中科學(xué)基于“核心素養(yǎng)”的說(shuō)理題教學(xué)初探

任迪

【摘要】《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》的發(fā)布，要求初中科學(xué)教學(xué)結(jié)合學(xué)科特色進(jìn)行核心素養(yǎng)的教育，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。說(shuō)理題作為一類綜合性試題，有利于學(xué)生理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究等科學(xué)精神的培養(yǎng)和提高。在說(shuō)理題的教學(xué)中，要從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、作業(yè)布置等方面著手，提高說(shuō)理題的教學(xué)效益，發(fā)揮說(shuō)理題的教學(xué)功能，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

【關(guān)鍵詞】說(shuō)理題 科學(xué)素養(yǎng) 思維 能力

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）30-0108-02

初中科學(xué)課程的核心理念是提高每一個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》的頒布對(duì)人的“素養(yǎng)”的培養(yǎng)要求有更完善更明確的方向，即中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心。這就對(duì)初中科學(xué)教學(xué)提出了更高的要求！作為科學(xué)教師，應(yīng)該基于“核心素養(yǎng)”的大目標(biāo)，挖掘多種教學(xué)資源，實(shí)踐充分體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探索的科學(xué)精神的培養(yǎng)。

筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，認(rèn)為“說(shuō)理題”就是一種很好的教學(xué)資源。能培育學(xué)生的實(shí)證意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度，能提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的思維方式認(rèn)識(shí)事物、解決問(wèn)題的邏輯性，還能培育學(xué)生尊重事實(shí)、勇于求索和質(zhì)疑的科學(xué)精神等。

一、科學(xué)說(shuō)理題的特點(diǎn)

科學(xué)說(shuō)理題是基于某種真實(shí)的現(xiàn)象作為素材，需要學(xué)生運(yùn)用正確的科學(xué)知識(shí)（原理、規(guī)律等），通過(guò)一定的科學(xué)語(yǔ)言（文字或科學(xué)公式等），有邏輯地闡述、解釋某一科學(xué)問(wèn)題或科學(xué)現(xiàn)象的因果關(guān)系的綜合性試題。從試題所包含的問(wèn)題來(lái)看，說(shuō)理題一般可以分為單一題型和復(fù)合題型，單一題型只對(duì)提出的一個(gè)問(wèn)題做出說(shuō)明解答即可，相對(duì)難度較低；而復(fù)合題型一般就需要對(duì)所涉及的至少兩個(gè)科學(xué)問(wèn)題做出解釋，相對(duì)難度較高。例如：用茶壺?zé)?，若?wèn)“水燒開后，茶壺周圍會(huì)冒白氣，這是為什么？”這就是個(gè)單一題型的說(shuō)理題；若問(wèn)“在水沸騰時(shí)，在離壺嘴較遠(yuǎn)端會(huì)看到白氣而靠近壺嘴的位置卻看不到白氣，這是為什么？”這就是復(fù)合題型的說(shuō)理題。

無(wú)論是單一題型還是復(fù)合題型的說(shuō)理題，分析其內(nèi)容和思維要求，均具有下列特點(diǎn)：

1.真實(shí)性：一般說(shuō)理題取材都來(lái)自生活、生產(chǎn)或自然界的客觀現(xiàn)象，題材內(nèi)容符合實(shí)際，題設(shè)數(shù)據(jù)正常合理，即具有真實(shí)性，可以讓學(xué)生有一種似曾相識(shí)的熟悉感，從而使學(xué)生在心理上不會(huì)排斥。

2.情境性：說(shuō)理題在命制時(shí)都比較關(guān)注題材的背景，盡量精煉簡(jiǎn)短地描述事件的經(jīng)過(guò)，讓學(xué)生讀來(lái)有一種故事感，此即為“情境”。這些情境大多與生產(chǎn)、生活相聯(lián)系，設(shè)置的問(wèn)題也來(lái)自于生產(chǎn)、生活，這樣，使得說(shuō)理題與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相匹配，尊重學(xué)生的已有認(rèn)知，有利于學(xué)生用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)來(lái)進(jìn)行推理或解釋。

3.隱蔽性：說(shuō)理題中考查的科學(xué)原理一般具有隱蔽性，需要學(xué)生在仔細(xì)審題的基礎(chǔ)上，通過(guò)題材所給的信息進(jìn)行仔細(xì)分析、嚴(yán)謹(jǐn)推理后作出正確判斷并選擇所需要運(yùn)用的科學(xué)原理或規(guī)律來(lái)進(jìn)行答題。

4.開放性：說(shuō)理題往往為學(xué)生提供了多種可能的思維空間，不設(shè)置固定答案或局限于唯一結(jié)論，或允許學(xué)生多角度、多維度地思考問(wèn)題，或提供多種渠道的解決問(wèn)題的途徑，體現(xiàn)出一定的開放性，這樣有利于考查學(xué)生思維的靈活性、廣泛性，以及學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

5.邏輯性：說(shuō)理題的解答過(guò)程，往往需要學(xué)生運(yùn)用科學(xué)原理、規(guī)律，或解釋事件的來(lái)龍去脈和前因后果，或闡述由現(xiàn)象到本質(zhì)的變化發(fā)展原委，或由相關(guān)條件推測(cè)相應(yīng)結(jié)果等等。這些都需要學(xué)生有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)言表達(dá)能力，可以考查學(xué)生思維的邏輯性。

二、科學(xué)說(shuō)理題的教學(xué)功能

1.有利于提高學(xué)生的理性思維能力

由于科學(xué)說(shuō)理題本身的學(xué)科背景以及知識(shí)特點(diǎn)，在說(shuō)理題的學(xué)習(xí)、解題過(guò)程中，需要掌握一定的推理能力和技巧。初中生的思維正處于形象思維為主向抽象思維為主的過(guò)渡階段，他們能夠領(lǐng)會(huì)和掌握一些抽象概念，能夠理解一些簡(jiǎn)單的規(guī)律和因果關(guān)系，并能對(duì)這類問(wèn)題作出比較恰當(dāng)?shù)呐袛嗪秃虾踹壿嫷耐评?。但是這種思維很大程度上還屬于經(jīng)驗(yàn)型。他們的思維經(jīng)常需要具體、直觀的感性經(jīng)驗(yàn)的直接支持。在解答說(shuō)理題的過(guò)程中，既需要直覺、頓悟和形象思維的參與，又需要依靠邏輯思維進(jìn)行抽象、概括、判斷和推理。從而挖掘出科學(xué)問(wèn)題內(nèi)部所蘊(yùn)含的事物本質(zhì)屬性和科學(xué)現(xiàn)象所反映的科學(xué)規(guī)律、原理。說(shuō)理題的表述要符合事物的發(fā)展、變化規(guī)律，因果關(guān)系不能倒置，要有中心、有重點(diǎn)、有層次，杜絕思維混亂，自相矛盾，這些都有利于提高學(xué)生的理性思維能力。

2.有利于提高學(xué)生的批判質(zhì)疑能力

說(shuō)理題的情境一般與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)，以科學(xué)知識(shí)為背景來(lái)編制需要分析、解決的問(wèn)題，可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力，促使學(xué)生對(duì)具體事例進(jìn)行理性分析，能夠讓學(xué)生體會(huì)質(zhì)疑的重要性，喚醒學(xué)生的質(zhì)疑意識(shí)，激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的批判質(zhì)疑能力。學(xué)生在說(shuō)理中對(duì)問(wèn)題進(jìn)行釋疑就是思維批判性的重要體現(xiàn)，有時(shí)觀點(diǎn)的提出需要有一定程度的創(chuàng)新，而創(chuàng)新就意味著在一定程度上的否定和批判。因此科學(xué)說(shuō)理題有利于學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷，多角度、辯證地分析問(wèn)題，再做出選擇和決定的思維習(xí)慣，能夠切實(shí)提高學(xué)生的批判質(zhì)疑能力。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生勇于探究的精神

科學(xué)說(shuō)理題的解答一般具有開放性，學(xué)生要發(fā)揮勇于探究的精神，認(rèn)真、細(xì)致地解讀題目，進(jìn)行審題，提取有用信息，組織文字進(jìn)行解答，這個(gè)過(guò)程有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力。復(fù)合型說(shuō)理題中的問(wèn)題一般還具有梯度，由易而難，層層遞進(jìn)，能有效激發(fā)學(xué)生堅(jiān)持不懈的探索精神，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，積極尋求有效的解決方法。

有的說(shuō)理題在題目中更是將廣大科學(xué)家探索科學(xué)世界的過(guò)程經(jīng)過(guò)整理，還原、展現(xiàn)在學(xué)生面前。通過(guò)審視科學(xué)家的探究過(guò)程和探索行為，學(xué)生反思自己在探究時(shí)的不足，逐步培育通過(guò)探究解決問(wèn)題的科學(xué)素養(yǎng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生勇于探究的科學(xué)精神。

三、科學(xué)說(shuō)理題的教學(xué)策略

1.課堂教學(xué)中，重視科學(xué)方法、思維、精神的滲透和培養(yǎng)

說(shuō)理題的教學(xué)，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過(guò)程中，不僅僅要建構(gòu)科學(xué)知識(shí)的體系，更要在此基礎(chǔ)上形成科學(xué)方法的體系，錘煉科學(xué)思維?？茖W(xué)課最重要的基礎(chǔ)是概念和規(guī)律的形成，課堂上進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和思維的訓(xùn)練。教師應(yīng)該深入研究說(shuō)理題，提煉說(shuō)理題中的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等要素，并在課堂教學(xué)中用合理方式進(jìn)行滲透。通過(guò)挖掘細(xì)節(jié)，涵養(yǎng)科學(xué)精神，促進(jìn)對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

科學(xué)教育中教學(xué)生思維，就要通過(guò)說(shuō)理題的練習(xí)，使學(xué)生通過(guò)思維方法的訓(xùn)練，改善學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)和思維品質(zhì)，促進(jìn)他們理解知識(shí)，提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以及獨(dú)立思考和創(chuàng)造性思考的能力，也就提高了解答說(shuō)理題的技能。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，立足教材，把思考、體驗(yàn)、表達(dá)有機(jī)結(jié)合在一起

教材中編寫的某些實(shí)驗(yàn)或活動(dòng)內(nèi)容，往往是說(shuō)理題的極好素材。比如，2016年寧波中考第29題：實(shí)驗(yàn)的成功率受到許多因素的影響。如圖所示為“觀察慣性現(xiàn)象”的活動(dòng)，在抽出紙條的過(guò)程中，為了使文具盒仍保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，請(qǐng)你從實(shí)驗(yàn)的器材選擇和操作兩方面，至少提出三條合理化建議。

該說(shuō)理題以教材中的活動(dòng)“觀察慣性現(xiàn)象”為素材，以說(shuō)理題的形式，來(lái)考察學(xué)生對(duì)慣性、增大或減小摩擦的方法等知識(shí)的理解。這就考查學(xué)生有否認(rèn)真做過(guò)實(shí)驗(yàn)、有沒(méi)有深刻的體驗(yàn)以及在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的體驗(yàn)中有沒(méi)有自己的思考分析與完善表達(dá)。

因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅僅要強(qiáng)調(diào)教材規(guī)定的演示、分組實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)，還要關(guān)注學(xué)生的思考與表達(dá)。在演示實(shí)驗(yàn)中，要注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生能參與其中，提高學(xué)生的興趣，掌握實(shí)驗(yàn)的原理。而對(duì)教材要求的分組實(shí)驗(yàn)，特別是探究性的實(shí)驗(yàn)，教師則要盡力創(chuàng)造條件，讓學(xué)生能有機(jī)會(huì)動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)小組合作、交流討論，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程的具體操作，在遇到問(wèn)題、困惑后，進(jìn)行分析、思考，想出對(duì)策，解決問(wèn)題。對(duì)促進(jìn)科學(xué)概念的建構(gòu)，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋等肯定大有裨益。

3.作業(yè)布置中，重視利用公式說(shuō)理，培養(yǎng)學(xué)生演繹、推理等能力

說(shuō)理題的類型中，很大一部分是考查物理知識(shí)及原理。這類題目解答中就要利用公式說(shuō)理，也就是正確運(yùn)用公式進(jìn)行分析、演繹、推理。在日常的作業(yè)布置中，就要重視利用公式說(shuō)理的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生演繹、推理能力。

例：2017年杭州中考第33題

如圖是小金研究電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否對(duì)小燈泡的亮度有影響的電路圖，開始小金先抓住轉(zhuǎn)軸合上開關(guān)，觀察小燈泡的亮度，接著放開轉(zhuǎn)軸讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，繼續(xù)觀察小燈泡亮度的變化（已知：小燈泡的電阻為R，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r，電源電壓為U），由此請(qǐng)你回答：

其中有第3小題：小金判斷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后小燈泡會(huì)更亮，你認(rèn)為小金的判斷正確嗎？并根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)給以解釋。

第3小題解答：不正確，不轉(zhuǎn)時(shí)W電動(dòng)=Q電熱，UI1t=I12（R+r）t，，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)W'電動(dòng)>Q'電熱，UI2t>I22（R+r）t，，故I2< I1，燈泡變暗。

在本題的解答中，學(xué)生就要注意正確選擇符合題意的公式來(lái)進(jìn)行說(shuō)理解釋。學(xué)生在解答中，往往只會(huì)運(yùn)用單純的文字進(jìn)行說(shuō)明，較少借助公式，或是只列出解題用到的公式，而不能配合使用文字來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

因此在作業(yè)布置中，就要做好借助公式配合文字進(jìn)行說(shuō)理的訓(xùn)練。要有針對(duì)性地注意搜集素材、搜集試題，也可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，來(lái)編制相應(yīng)的說(shuō)理題，進(jìn)行訓(xùn)練。學(xué)生在訓(xùn)練中，要求正確選擇公式，配合組織文字進(jìn)行敘述，做到條理清晰，邏輯嚴(yán)密，靈活運(yùn)用歸納、演繹、推理等科學(xué)方法。

4.習(xí)題講評(píng)中，重視對(duì)說(shuō)理題的解題指導(dǎo)與訓(xùn)練

說(shuō)理題的解答，要求答題者就問(wèn)題的來(lái)龍去脈、中間過(guò)程、前因后果等，全都包含在書面表達(dá)中，說(shuō)清楚，道明白，最好是言簡(jiǎn)意賅、簡(jiǎn)明扼要，因此要答的好也是有方法、技巧，有章可循的。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為科學(xué)說(shuō)理題解答基本思路如下：

（1）認(rèn)真讀題，申清題意：確定研究對(duì)象，弄清情境，找出問(wèn)題考察的科學(xué)原理。

（2）分析題意，理清關(guān)系：分析所給的條件，明確要解答的問(wèn)題或結(jié)論，確立依據(jù)。

（3）組織文字，得出結(jié)論：運(yùn)用所學(xué)的規(guī)律、原理，組織規(guī)范、精煉的語(yǔ)言，寫出解題過(guò)程，得出結(jié)論。

例：2017年寧波中考第32題

小科家浴室內(nèi)有臺(tái)儲(chǔ)水式電熱水器，其說(shuō)明書部分參數(shù)如下表。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

其中第5小題：小科洗熱水澡后發(fā)現(xiàn)：與進(jìn)水管相連的金屬進(jìn)水閥表面布滿了小水珠（如圖丙）而與出水管相連的金屬出水閥表面仍保持干燥。請(qǐng)你分析產(chǎn)生上述兩種現(xiàn)象的原因。

思路如下：審題，確定研究對(duì)象→小水珠，情境→洗熱水澡后，確定本題考察的科學(xué)原理→水蒸氣液化；分析條件，理清關(guān)系：洗熱水澡時(shí)，熱水大量蒸發(fā)產(chǎn)生溫度較高的水蒸氣；進(jìn)水管中為冷水，而進(jìn)水閥是熱的良導(dǎo)體，進(jìn)水閥溫度保持較低，熱的水蒸氣遇到冷的進(jìn)水閥，在其表面發(fā)生液化，使管外布滿水珠；而出水管中為熱水器加熱后的熱水，溫度較高，水蒸氣不能在其表面液化，因此管外保持干燥。

最后，組織文字，進(jìn)行解答：與進(jìn)水管相連的金屬進(jìn)水閥溫度低，空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水珠，而與出水管相連的金屬出水閥溫度高，水蒸氣不能遇冷液化，故沒(méi)有小水珠。

通過(guò)上例，可以看出說(shuō)理題的解題思路及技巧，分三步走，最后一句話回到本題上來(lái)。在其他題型的習(xí)題講評(píng)中，也要重視解題方式、方法的教育，尤其要提供各種機(jī)會(huì)讓學(xué)生進(jìn)行“說(shuō)題”——說(shuō)題目隱含的條件，說(shuō)題目背后的知識(shí)點(diǎn)，說(shuō)題目的條件與結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系，說(shuō)自己思考得到的解題方法等等。這樣，經(jīng)常訓(xùn)練，當(dāng)學(xué)生面對(duì)說(shuō)理題時(shí)，就會(huì)較快想到正確的解題方法，自然可以做到答題時(shí)論點(diǎn)明確、論據(jù)充分、條理清楚。

綜上所述，說(shuō)理題既考查學(xué)生具備的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)技能，又考查學(xué)生的邏輯思維、語(yǔ)言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了對(duì)過(guò)程和方法的考察，可以說(shuō)，說(shuō)理題能真正考查學(xué)生的綜合能力。從命題角度講，說(shuō)理題旨在關(guān)注學(xué)生發(fā)展、注重學(xué)生思維品質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)的提升，相信在近幾年的中考題中還會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)。在科學(xué)說(shuō)理題的教學(xué)中，我們應(yīng)從日常教學(xué)入手，根據(jù)初中學(xué)生的心理特點(diǎn)和知識(shí)基礎(chǔ)，注重方法和思維的訓(xùn)練，注重對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。通過(guò)說(shuō)理題的練習(xí)學(xué)生能變得更具有問(wèn)題意識(shí)，能獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷、思維縝密，能多角度、辯證地分析問(wèn)題、做出選擇和決定等。學(xué)生通過(guò)說(shuō)理題的解答還能培養(yǎng)不畏艱難，堅(jiān)持不懈的探索精神，大膽嘗試，積極尋求有效的問(wèn)題解決方法等優(yōu)秀的學(xué)習(xí)品質(zhì)。常抓不懈，相信對(duì)學(xué)生解決問(wèn)題能力的提高，對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)肯定大有裨益。

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