对初中科学“问题”教学的探究与实践

陈和苗

摘 要:新课程提倡“自主、探究、合作”新理念.初中科学新课程教学应大力贯彻落实上述新理念,围绕创设问题情景、活动探索、讨论交流、反思深化等来引导学生进行自主探究,获取知识,使学生在知识结构得到构建的同时,培养和提高学生的学习能力和探究能力,进而促进学生的自主全面发展.

关键词:初中 科学 问题 探究 实践

建构主义理论认为,学习是获取知识的过程,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定情景下利用必要的学习条件,借助合作交流,通过有意义的建构方式自己获得的,其核心思想即“通过问题”来学习.下面结合本人的教学实践,谈谈初中科学问题探究教学的一些具体做法.

一、创设情景提出问题

爱因斯坦曾说过:“提出一个问题要比解决一个问题更重要”.在新课程理念下,课堂上的“问题”变得尤为重要.陶行知一句“发明千千万,起点是一问”.古人亦云:“学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进”.就是对教学中“问题”的重要作用的高度概括.新课程倡导学生自主探究,就是要让学生自己发现问题,提出问题并解决问题.因此,提出问题成为探究教学的起点,教师必须首先把学生要学习的内容巧妙地转化为一种能引起学生探究欲望,使学生注意力最集中,思维最活跃的问题情景,以启发学生自主提出和发现问题.那么,如何创设问题情景,提出问题?

1.通过演示实验提出问题

科学本身是实验性很强的一门学科,通过实验演示创设问题情景,继而提出问题,可以引发学生的认知冲突,引导学生积极提问.如在教学电功率内容时,我先让学生进行猜想,60 W和40 W的灯泡接入电路,哪个更亮?学生不假思索回答是60 W的更亮.于是我将60 W与40 W灯泡串联连接,结果让学生感到意外.因为,学生观察到的现象与日常生活不一样,60 W灯泡要比40 W的要暗一些,这是为何?由此引发了学生的认知冲突,学生即提出一连串疑问:为何60 W的灯泡要暗一些?灯泡亮度与电功率有何关系?接着我让学生分组讨论,带着问题去学习并解决提出的问题.通过老师的点拨和指导,学生最后自己归纳总结出:实际功率越大,灯泡就越亮.这样,关于60 W灯泡与40 W的灯泡哪个更亮的问题就迎刃而解:由于60 W灯泡要比40 W的灯泡灯丝粗,电阻要小,当两者串联时,由于电流相等,电功率跟电阻成正比(P=I2R),即电阻大的灯泡,实际功率就越大,故60 W灯泡要比40 W的要暗一些;而家用电路一般为并联,电压相等,功率跟电阻成反比(P=U2/R),即电阻大的实际功率反而小,故60 W的灯泡要更亮一些.整个教学过程,学生积极参与,精神饱满,在学会知识的同时,又体会到了成功的快乐.

2.联系生活实际创设问题

科学与生活紧密结合,许多重大科技发明就直接来自于生活,只是我们平时不太在意而已.因此,联系生活实际有助于提出问题.如在讲浮力内容时,我先展示出一些图片:浮在水面上的船只、木头,水面上游动的鱼等,然后启发:船只、木头是否受到重力?那么它们受到重力作用,为何不下沉?通过老师指点,学生的思维开始活跃,兴趣大增,一系列问题随之产生:浮力是如何产生的?其大小如何计算?与什么因素有关?其应用有哪些方面?……又如,在学习常见动物时,学生就提出:“鲸鱼生活在水中,为何不是鱼?”“蝙蝠会飞,为何不是鸟?”对此,我没有直接回答,而是先让学生们回忆鱼类、鸟类和哺乳动物的特征并进行比较,让学生自己提出问题,通过与同学的相互交流和讨论后再来解决.

二、展示活动尝试探究

提出问题之后,进行尝试探索,这是问题探究教学的中心环节.主要包括进行猜想与假设、制定证明猜想与假设的计划方案、进行观察及实验论证等.要引导学生在老师的指导下,根据提出的问题,充分利用有关条件,自主收集和处理信息,对之进行加工,找出与解决问题有关的内容,促使学生对旧的知识进行重新组合,继而提出解决问题的有效途径,作出初步的解释.

如教学“水的沸腾”一节时,在结合学生的实际生活提出问题之后,引导学生围绕问题展开活动,尝试探究.

1.猜想与假设

我们知道,汽化现象是物质由液态变为气态的过程.现实生活中,我们烧开水,水开了,烧的时间越长,水会越来越少,由液态变为气态,即是典型的汽化现象.我们把水开了称为沸腾.由此,我先让学生说说见到的感受到的沸腾现象,有学生回答,会冒很多的气;也有学生说看见有许多气泡在水中上下翻滚;还有学生回答出感觉温度越来越烫手……接着我提出问题:那么关于烧开水,你还想知道哪些?由此,让学生展开了一系列猜想与假设,诸如:什么是沸腾?怎样准确描述这一汽化现象?为何会沸腾?什么时候沸腾?沸腾时温度到底有几度?沸腾前是什么样子?有无气泡?沸腾后继续加

热气泡又会如何?是否温度越来越高?若移去酒精灯情况又会怎么样?等等.那么对这些不甚明了的问题,该如何解决?学生们大声回答:做实验.这是学习科学的基本方法.教学顺势进入到第二个环节.

2.设计实验,制订方案

仪器选择:酒精灯(加热)、加盖的烧杯、铁架台、温度计等.老师视察现场并告知学生实验事项及步骤,让学生明确,在整个过程中,需要观察水温的变化情况,水中气泡的变化情况(包括上升气泡数目的变化及气泡在上升过程中体积的变化),观察水的动态变化,沸腾前后,水面出现什么变化.整个观察可分为三个阶段:①沸腾前,②沸腾中,③沸腾后.具体可从侧面透过水面观察,或者从斜上方透过水面观察.

3.进行实验论证

科学实验是科学探究教学的一个重要组成部分,是科学探究的中心环节.由实验验证计划的成功与否,检验前面提出的猜想与假设的正确性.因此,科学课程应十分重视实验,通过一系列的实验,使学生拥有进行实验操作的能力.

全班学生分组进行实验并记录具体数据.要求分工合作:一人看表,另一人读出温度值并填在表中,注意将时间控制在15 min左右,教师在旁边指导并进行现场解答.记录数据如下表所示

至此,通过实验,验证了前面的猜想与假设的正确性,学生通过从猜想与假设、制订计划到最后通过实验证明等探究过程的体验,学生形成了概念,理解了规律,培养探究精神和能力等方面获得了进一步的发展与提高.

三、合作讨论交流评估

按问题探究教学的机制,实验之后必须对实验的数据进行分析整理,即信息处理.这一过程通过合作讨论,交流评估进行.这也是新课程一直倡导的“自主、探究、合作”新理念本身的要求.具体地说要做到以下几步:

1.创设和谐气氛

要使合作有成效,首先必须创设一个民主、平等、和谐、宽容的良好课堂氛围,让学生在无拘无束中充分表达自己的意见和见解,能大胆质疑,主动发问,相互启发,相互答辩.能倾听和尊重他人的不同意见,从而让学生积极参与,主动合作,乐于探究.

2.展开交流评估

在此基础上,针对比较典型的问题则组织学生进行讨论交流,交流形式可以是小组的,也可以是全班的,可以在师生之间进行,也可以在生生之间,或者是学生与教科书之间进行,可根据讨论的问题灵活机动地定时间.如在教学物质的特性“密度”一节的“密度的测定”时,围绕相同体积的不同物质、相同体积的同种物质质量是否相等等问题,把全班分成四个大组,若干个小组.每一组测定若干个体积不同的铁块、铜块、铝块的质量与体积,分别计算出各种物质的质量与体积之比值,要求各小组分工合作,并且每小组选一个同学代表本组发言,进行交流.最后,通过合作讨论交流归纳出如下结论:不同物质的质量与体积的比值是不相等的,相同物质的质量与体积之比值是相近或相等的.最后教师总结指出,物质的质量与体积之间的比值是恒定的,它反映了物质的一种特征,从而顺势提出“密度”的概念.通过合作学习,不仅帮助学生理解了密度的概念,更重要的是训练了学生的探究思维和方法.

四、深化反思有效迁移

问题探究教学强调以提出问题开始,继而通过一系列的探究予以解决.但正如科学是无止境一样,探究也是无穷尽的.要在解决已有问题的基础上,引导学生反思,鼓励学生提出新的问题,解释新的现象,解决新的问题,实行有效迁移.这样不仅可使教学活动得到可持续发展,而且进一步激发学生的发散思维,进行更深层次的探究,最终把学生引上创新之路.

如在学习探究了铁生锈的原理后,我向学生提出以下问题:(1)观察家里、街道、工厂的钢铁制品,就如何防止其生锈,你有什么合理化建议?(2)在西部大开发中,有一个重要工程——西气东输,为防止铸铁输气管生锈,你认为应采取哪些措施?我将学生的一系列问题汇总写在黑板上,引导学生对问题进行梳理,通过讨论交流再加上老师的指导,当场解决这些问题.如此,学生的探究精神和科学素养以及实践能力又得到了进一步的提升.

总之,科学探究是科学教学的核心.学生获取知识从问题开始,又在解决问题的过程中得到发展.这不仅有利于全面掌握所学知识,而且有利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而培养学生的主体意识和主动探究的精神,这一点比任何其他单纯获得一些知识显得更加重要.

参考文献:

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[2]毕日增,周卫勇主编.新课程教学设计[M].北京:首都师范大学出版社,2004.

[3]周小山.新课程的教学策略与方法[M].成都:四川大学出版社,2003.

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(责任编辑:廖银燕)