做好科学课堂“问题+”的动力促学

陈伟新

【摘要】“核心素养强调的不是知识和技能，而是获取知识的能力。”在核心素养教育模式取代知识传授体系下，如何进行学习方式的变革？把思考的权利交给学生，让学生有思考的空间，才可能有创新的空间。落实“课改”着力“改课”，做好科学课堂“问题+”的学习方式，通过核心问题的“顶层设计”、“链式延伸”、“互动辐射”，让学生能够积极主动并且具备一定的方法去获得知识和技能，有利于培养学生的思辨能力，体现了思维的高阶性，并为科学课程拓展、创生铺路。

【关键词】科学课堂 创生问题 思辨能力 动力促学

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0003-02

学习是在个体与情境持续互动中，不断解决问题和创生意义的过程。根据建构主义抛锚式教学策略，要求学生到实际的环境中去感受和体验问题。在科学课堂教学中，对话的过程就是话题或问题展开的过程。古希腊思想家苏格拉底早在2400年前就为我们确立了教学对话的范例——“精神助产术”。教师的教学在于帮助学习者学会获取知识，培养学生的思辨能力，学生拥有独立的思考和辨析能力，方有可能不断地产生新的思想。教学问题设计是机智的、富有艺术性的，如何让科学课堂充满着“集体思维过程”，充分发挥学生的学习主体作用，始终让学生处于课堂的“中心”地位。笔者认为在初中科学教学中利用“问题+”的学习方式，通过核心问题的“顶层设计”、“链式延伸”、“互动辐射”，做好创生问题，可以挖掘学习动力，激发高阶思维，提升思辨能力。

一、做好核心问题的“顶层设计”

美国当代著名的教育家和心理学家本杰明·布卢姆指出“有效的教学始于准确地知道希望达到的目标是什么”。目标明确、内容清晰的核心问题，能给学生提供思维方向。在科学课堂中，围绕核心知识，突破教学重难点，提出富有挑战性的、吸引学生的、有价值的核心问题，这是老师备好课的关键。因此在备课环节中，老师不能“照书请课”，要“活化”文本，把知识重新“激活”。尽力在实际情境中创设课堂的核心问题，在学生的“已知区”与“最近发展区”的结合点即在知识的“增长点”上设问，设计一些有感染力的真实问题。只要核心问题选准了，情境创设好了，学生自然会深入开展讨论活动，对提高学生的学习兴趣、激发学生的学习动机，培养学生获得知识和技能的过程和方法，具有非常重要的作用。

案例：定滑轮和动滑轮的教学

浙教版书本上先安排一个实验活动（如图1），用弹簧测力计测出拉力，并与钩码和滑轮的总重比较，得出结论。使用定滑轮不能省力，但能改变力的作用方向；使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的作用方向，而且动力移动距离是钩码上升距离的两倍。

然后设计一个用杠杆平衡条件来分析论证的活动：要求学生在图1的乙、丁中分别作出定滑轮、动滑轮的动力臂和阻力臂，并找出动力臂和阻力臂之间的关系，分析为什么使用定滑轮不省力，而使用动滑轮可以省一半力（如图2）。

针对教材设计的活动，我在教学时先让学生找出支点、动力作用点、阻力作用点，画出相应的力臂，用杠杆平衡条件来分析，设计增加如下问题： （1）使用定滑轮为什么不能省力？ （2）使用动滑轮一定省一半力吗？ （3）为什么书上的结论是“使用动滑轮可以省一半力”，你是如何理解的？并在学生导学案上展示出4幅图（如图3）。请学生结合杠杆平衡条件对图形进一步作图分析。分析论证后，学生归纳出对于“使用动滑轮可以省一半力”的理解：①可以省一半力，并不是说一定省一半力（如图3乙）；② 可以省力，并不是只要使用动滑轮就一定省力（如图3丙）。

恰当的提问可以诱发、促进学生的自主学习，可以调节学生的思维活动，可以检查已达到的教学效果。设计教学问题时，所设计的问题关键要有探索性和开放性，能唤起学生求知欲，有思考价值和探索余地。多设计一些“为什么？你的理由是什么？如何理解的？”等等“说理型问题”，以及“还有什么不同方法？你是怎么想的？对这一问题的解法你想到了哪些可能性？”等等“开放性问题”。用来激活学生思维的发散性，并在解决问题过程中，引导学生发现新的问题，提高学生的思辨能力。

二、做好教学问题的“链式延伸”

过程改变，结果才可能改变。课堂教学是否体现以学生为中心，是否与学习者的特征相匹配，选择的案例是否与知识点想匹配、学习情境的创设是否贴近学生的生活实际...是决定教学成功与否的关键因素。提问是刺激学生思维和学习的一种基本方式，有专家指出“提问等同于暗示”，既然提问是暗示的方式而非明示，那么，就要在问题中表达出能达到目标的线索，以解决“核心问题”而展开有效的提问。“链式延伸”的特征是：一个问题接着一个问题，前后相继，环环相扣。并在解决问题过程中，引导学生发现新的问题，每个问题都象链条上的一环，步步为营，环环相扣，层层递进，所建立的“问题链”，指向明确。

案例：牛顿第一定律教学

教学时笔者先设计以下情境：古希腊学者亚里斯多德在2000多年前就提出“凡是运动的物体，一定有推动者在推着它运动。若你看到一个东西在移动，你就会寻找一个推动它的东西（像是我们的手、身体）。当没什么东西推它时，它就会停止移动”。 就是说如果要使一个物体持续运动，就必需要力来维持。并为学生提供甲方、乙方两种观点，【甲方】物体的运动需要力的维持；【乙方】物体的运动不需要力的维持。

同学们你支持甲方还是乙方观点，为什么？请举例说明。在接下去的教学中，为学生建立了这样一条“问题链”：你认为力和运动存在着怎样的关系？——研究力和运动的关系时，怎么去研究没有受力时的运动？——客观不存在没有受力的环境，怎样研究没有受力的运动？——怎样研究大小不同的阻力对物体运动影响？——实验时怎样去改变阻力的大小？——怎样反映阻力对物体运动影响？——如何控制实验中每次初速度的大小相等？——从大小不同的阻力对物体运动的影响，怎样推出物体在没有力作用时的运动状态？——根据物体不受力时的运动，推出力和运动有怎样的关系？

围绕“问题链”， 学生在“动手”完成实验操作中，不断的发现问题，促进学生“动脑”设计修正实验方案、思考实验过程中出现的问题、想出解决办法。在“动眼”观察实验现象、收集证据，“动口”交流实验所得、分析现象、归纳总结中，提高了获取信息的技能，发展了思辨能力。

案例：大气压强的教学

浙教版教材设计：如图所示，带有挂钩的吸盘为什么能牢牢的贴在瓷砖表面？

我课堂上让学生把事先准备好的吸盘展示出来，吸在光滑的黑板上。我设计的课堂问题是，请同学们根据所学知识思考吸盘挂钩原理：贴挂钩时为什么要用力去挤？ 从科学角度讲，吸盘挂钩用“吸”字合理吗？吸盘挂钩在任何物体表面都能吸牢吗？课堂上还用两个紧贴的挂钩让学生每两人一组，用力去拉。并请学生解释现象。

在课堂中通过教学问题的“链式延伸”，让问题具体可感，增加刺激的次数和强度，让学生通过观察实验、讨论交流、收集证据、获得结论等丰富刺激下，帮助学生保持探索科学世界的兴趣和学会探索科学世界的方法，使学生借助表象思维而更好地完成逻辑思维，以此提高学生的理解水平和创造能力。

三、促进有效问题的“互动辐射”

好奇心就是一种创造力。古希腊生物学家普罗塔戈说过“头脑不是一个要被填满的容器，而是一支需被点燃的火把”。好奇心是需要被引导被点燃的。在课堂学习中以问题任务为明线，以培养学习者获得知识与技能的过程方法为暗线，以学习者为主体，以合作小组为单位，以“互动辐射”方式进行延伸教学，围绕某一问题，进行组内、全班的展示、点评、追问，充分利用“兵教兵”、“兵练兵”、“兵强兵”战略，在这过程中，学生可以从不同侧面提出自己的想法，激活了学生的思维和经验，发展了学生的不同思维风格。同学们通过说、谈、演、写，展示交流学习成果，进行知识的迁移运用，不断生成新的知识学习目标，使学生的知与能得到提升，进而获得情感态度与价值观方面的体验。

问题“互动辐射”交流方式

案例：相对原子质量的教学

情境：（几种原子的具体质量）原子的质量非常小，所以直接用它的真实质量以千克为标准来计算太复杂，且数据不容易记忆。（师）同学们能用什么办法使数据更方便、简单呢？（生1）改用标准。（师）你们会怎么改？（生2）从中选择一个原子的质量作为标准；（生3）其他原子与该原子比较得出比值（倍数）；（师）科学家也是这样想的！那么你会用什么为标准呢？（生4）氢原子。（师）为什么？（生4）因为质量最小。（师）科学家道尔顿也是这样想的。（生5）那么为什么书上说用C-12原子质量的十二分之一作为相对原子质量的标准呢？从而引发了全班学生对“相对原子质量的规定科学史”知识的强烈好奇心，课后班里同学查阅收集了相关资料，获得了“相对原子质量的规定”的思维方法，对相对原子质量知识和科学史掌握的很深透。

案例：摩擦起电的教学

学完“摩擦起电不是创造了电，而是电子发生了转移”后，正准备进入下一环节时，有位学生举手问：“老师，有没有可能原子得到正电荷而带正电呢？”面对这一突如其来的问题，笔者是趁机追问：“哪位同学可以帮助解答一下呢？”

学生1：“我认为电子在外面容易失去，正电荷在原子核里面不容易出来。”

学生2：“电子是围着原子核运转的，肯定是电子容易出来。”

学生3：“根据前面同学说的，我结合老师课件中那幅原子结构模型图，最外面的那一层电子比里面的那一层电子更容易失去。”

老师评价补充：“以上三位同学的推理很对！不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同，两个物体相互摩擦时，束缚能力小的物体表面将易失去一些电子，束缚能力大的物体得到多余的电子。”

多么好的质疑，多么好的回答，把知识很自然的带入一个更高的境界，让学生深入理解“摩擦起电实质是电子转移”，这就是通过“互动辐射”方式，促进了课堂中的“生成”，发展了学生的思辨能力。教师要善于捕捉“生成”，不要轻易将它放弃，及时将它转化为课堂的教育教学资源，有利于培养学生创新意识与创新能力。只有精彩“生成”，科学教学才有生机、生气、生命力，学生的科学素养才能提升。

20世纪脑科学的研究表明，创造性思维是一种多层面的现象，一个人只有在和他身处环境相互作用时才能迸发出智慧的火花。问题是科学探究的起点，有了问题，才能展开思考，教师要尽可能为学生创设发现问题的情境，利用科学课堂“问题+”的学习方式，把学生置于问题的情境中，让他们自己去思考。同时，教师还要教给学生掌握发现问题的方法，遇事多问个为什么，并设法找到答案，促进学生养成科学的思维习惯，逐步形成用科学的知识、方法和态度去看待和解决个人与社会问题的意识。

参考文献：

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[5]张华.课程与教学论[M].上海：上海教育出版社，2000.11（2013.10重印）.