重视“问题链”设计构建高效课堂

2016-05-30梁立斌

新课程·中旬 2016年3期

梁立斌

摘要：一个具有生命力的、灵动的科学课堂，总是有几个“问题链”做支架，引导学生构建科学概念，拓通清晰思路，深入思考问题，捕捉生成精彩，感悟科学本质，同时使学生的思维向更深更广处拓展，实现“深度发展”的预期教育目标。

关键词：初中科学教学；问题链；高效课堂

“问题链”就是围绕教学总目标，设置一系列问题，并将系列问题与课堂临时生成的问题进行整合，进行由浅入深、由此及彼的追问，以形成严密而有节奏的高效课堂。如果把教学目的比作高楼的话，“问题链”就是登上高楼的梯子。如果教师能搭好这样的梯子，学生就会更上一层楼，眼界将更宽阔，思维将更活跃。一堂课若能搭好几个这样的梯子，学生的思维就犹如一池春水，荡漾起一层层涟漪，带来一丝丝春意。

一、“问题链”设计的价值取向

1.指向学生思维的深度，达到对问题的深层次理解

“问题链”引导学生的思维向更深更广处发展。学生的思维常常因生活实践问题停留在对事物表面的认识上，教师的拔高追问会使学生的思维上升一个台阶，攀向思维的新高。教师“问题链”设计的价值在于引领学生进一步发现问题、解决问题，走进问题的纵深，以达到对某个科学问题的深层次理解。

2.指向学生的思维过程，培养解决问题的过程和方法

“问题链”着眼于学生思维的还原和外化，有利于教师关注学生的学习过程和方法，引领和转化学生解决问题的思维策略。

二、科学教学中“问题链”设计的时机与方法

初中科学课堂中，教师设计高质量的“问题链”能有效调动学生积极性和创造精神，能有效地突出重点、突破难点。

1.在前概念转化中设计“问题链”，实现迷思概念的矫正和重建

学生不是空着脑袋进课堂的，其已有经验中与科学概念相左的前概念（迷思概念）是学习中不小的阻力，教师如果事先对此有所了解，教学中有的放矢地设计“问题链”，引发认知冲突，巧妙地将其转变为科学概念，不但能大大提高教学效益，而且也可使学生因此而感受成功的乐趣。

如，在浮力教学中，来自生活中的经验往往成为学生思维的障碍，学生误认为沉入水底的物体不受浮力，浮力的大小跟浸入液体中的深度有关，跟物体的质量、密度有关等。为了使学生建立正确的概念，教学中结合随堂实验设计“问题链”：

问题一：用弹簧秤挂铁块徐徐浸入水中，弹簧秤读数如何变化？浮力的大小跟什么有关？

问题二：将铁块全部浸没在水中，并置于不同深度时，弹簧秤讀数如何变化？有什么新的发现？

问题三：换用酒精重复以上实验，弹簧秤读数如何变化？浮力的大小又跟什么有关？

问题四：用弹簧秤分别挂起同体积的铁块和铅块，浸没在水中，观察弹簧秤读数如何变化？这说明了什么？

问题五：现在请你谈谈对浮力有什么新的认识。

设计问题链如搭建支架，引发学生认识冲突，从而使原有的迷思概念无力解决，冲突时，才会放弃旧的观念，从而形成新概念。

2.在遇到新问题思路不清晰时设计“问题链”，打通学生思路形成的途径

学生分析问题，表达看法是以自己已有的知识经验为基础的，既有的知识经验是学生认识发展的起点。限于学生的认识基础，当学生遇到新问题时，超出“最近发展区”，学生的思路往往不流畅或不清晰，这时需要设计“问题链”搭建学生认识的“脚手架”，给学生以知识和方法的引导，打通学生思路形成的途径。

在初中科学九年级上册第一章“碱的性质”一课学习中，“CO■与NaOH溶液的反应”是其中较为重要的内容之一。由于这个反应没有可观察的明显现象，如何设计实验证明CO2与NaOH溶液发生了反应呢？教师如果直接提出以上问题，课堂上可能出现“冷场”。可以设计如下“问题链”，将学生思维引向深入。

问题一：“在密闭容器中有气体参与或生成的反应，反应前后容器内外有压强差”，由于这个反应有气体参与，如何设计实验，可以明显地观察到气压的变化？

（学生可能设计：U形管中液面高度的变化，气球的膨胀程度，矿泉水瓶的变瘪等。）

问题二：矿泉水瓶的变瘪是CO2与NaOH溶液反应引起的，还是CO2与NaOH溶液中的水反应引起的。如何设计实验证明？

（对实验现象的追问，引导学生想办法从对比实验中进行深入探究。）

问题三：这个对比实验能充分证明CO2与NaOH溶液发生了化学反应吗？

（促使学生认识到发生化学变化的本质特征是有新物质生成，最有效的办法是验证有无新物质生成。）

问题四：如何设计实验验证有Na2CO3生成？

问题五：你对化学反应发生的证据有了哪些新的认识？

引导学生从不同角度（物理、化学）思考问题，激发学生求异、思变、创新思维。

3.在学生理解不全面、不深入时设计“问题链”，促进学生对问题进行深入而严密的思考

学生在积极学习、认真思考时，往往不能进一步进行全面、深入的思考，使得知识的学习停留在表面，所以教师要有意识地设计“问题链”，使学生对原来的问题进行深入而严密的思考。

例如，在探究温度对酶活性的影响时，设计的实验方法步骤如下：

①取3支试管，编上号，分别加2 ml淀粉溶液。

②将3支试管分别放在37℃温水、沸水、冰块中维持5 min。

③向3支试管中加入1 ml唾液溶液摇匀，再在各自温度中维持5 min。

④在3支试管中分别滴入1滴碘液，观察现象。

按照课本实验原理的推测，沸水和冰块中的试管应变蓝色，而37℃的温水中的试管不变蓝色，如果这样结束了，似乎完成了教学任务，但学生对该实验的理解是不全面的，也是不深刻的，可设计以下“问题链”：

问题一：为什么要水浴5 min？（使淀粉溶液、唾液溶液达到相同温度，保证体现该温度下酶的活性。）

问题二：能否省略步骤2？如果省略了结果将会怎样？（均不变蓝色，在放入各自温度的水浴中时，唾液淀粉酶已将淀粉分解了。）

问题三：能否省略步骤4，在步骤1中3支试管各滴入一滴碘液，再进行步骤2、步骤3的操作，然后会观察到怎样的现象？（可观察到37℃温水中的试管蓝色褪去，其他两支试管均不褪色）

问题四：本实验中哪支试管是对照组，哪支试管是实验组？

问题五：你对温度对酶的活性的影响，又有什么新的看法？能否画出大致的坐标图象？

通过这样的问题链，激发学生积极思考，将问题指向学生思维的深处，从而全面深刻地理解问题。

4.在發生意外之处设计“问题链”，促进课堂的精彩生成

著名教授叶澜先生说过：“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的风景。而不是一切都必须遵循固定的路线，而没有激情的行程。”在课堂上，经常会发生意外的事情。其实，这些意外的事件是学生独立思考后灵感的萌发、瞬间的创造，是张扬学生个性的最佳途径。

例如，在教学“碱的性质”的实验中，NaOH溶液滴加FeCl3溶液，刚开始时产生红褐色沉淀，振荡后沉淀不见了，针对这一意外问题，设计如下的“问题链”：

问题一：是谁溶解产生了沉淀？（可能是FeCl3溶液中混有酸引起的）

问题二：如何证明FeCl3溶液呈酸性？（pH试纸、锌粒、碳酸盐等与学过的知识“酸的性质”相联系）

问题三：如果FeCl3溶液中混有盐酸，那么该溶液中存在哪些离子？写出该溶液与NaOH溶液混合发生反应的相关化学方程式。

问题四：如果向混有盐酸的FeCl3溶液中加入NaOH溶液，那么产生的沉淀质量与加入的NaOH溶液的质量之间关系的图像将是怎样的。

学生在以上的意外事件中设计的“问题链”，从宏观、微观、符号、曲线等方面对物质及其变化进行了多种感知，从而在学生的心理上形成了化学学习独特的四重表征：宏观表征、微观表征、符号表征、曲线表征，增强了在不同表征间进行转化的意识与能力。

充分利用教学过程中的节外生枝，因势利导，设计“问题链”，就可以打开学生思维的闸门，课堂呈现出“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”的教学景象。

5.在科学发展史的教学中设计“问题链”，让学生在体验中感悟科学本质

美国科学促进会从“科学知识”“科学探究”和“科学事业”三个方面对科学本质进行阐述：（1）科学知识的本质——世界是可认识的，科学知识是可变的，科学并不能解决所有问题；（2）科学探究的本质——科学讲究证据，科学是逻辑和想象的结合体，科学具有解释和预测的功能，科学试图确定和避免偏见，科学反对权威；（3）科学事业的本质——科学是一种复杂的社会活动，科学分成专门领域并在不同情况下进行研究，科学必须考虑伦理的原则，科学家既作为专家又作为公民参与公众事务。

人类对自然的认识，经历了十分曲折漫长的探究过程，先是根据生活经验和一些观察事实提出猜测，后来有了科学的方法就努力寻找证据，证实自己的猜测，有的猜测很快证明是错误的，有的猜测受到当时客观观测条件的限制，被证明是正确的。但随着科学的进一步发展，有了更先进的仪器和方法，又发现过去被证明的结论是不太精确的，于是又加以修正。

例如：在教学人类对地球形状和大小的认识过程中设计如下“问题链”：

问题一：在遥远的古代，人们猜测大地是一个无限延伸的平面，你认为当时人们的依据是什么？

问题二：远眺帆船，最先看到是桅杆，然后逐渐看到船身，你认为地球是平面的吗？是凹面，还是凸面呢？

问题三：麦哲伦环球航行又说明了什么？

问题四：17世纪牛顿根据经典力学的原理，推断地球是一个两极方向略扁的椭球体，但是大多数人不相信这个结论。这是为什么呢？

问题五：运用现代科学技术手段，测量表明：地球赤道平均半径6378.139千米，两极平均半径为6356.755千米，赤道半径比两极半径约长21千米。这个测量是否能证明牛顿的推理？

问题六：通过查阅资料，还有哪些证据证明地球是球体，这节课你有哪些收获？

教师总结：一般来说，科学的认识过程正是这样发展的，即使我们今天认为正确的许多科学结论，仍然有可能被不断修正，某些结论甚至会因为新发现的科学事实而被推翻，科学正是在这个过程中不断进步的。

学生通过体验科学概念和理论的发展历程，可以体会科学理论的多元性、相对性和发展性等本质。

一个具有生命力的灵动的科学课堂，总是有几个问题链作支架，引导学生构建科学概念，拓通清晰思路，深入思考问题，捕捉生成精彩，感悟科学本质，从而形成严密而有节奏的高效课堂。

参考文献：

[1]张丙香，毕华林.化学三重表征的含义及其教学策略[J]. 中国教育学刊，2013（2）：73-76.