信息技术条件下小学科学发现问题能力的培养策略

宗若灿

【编者按】小学科学课程倡导探究式学习，强调要逐步培养学生分析问题和解决问题的能力，而发现问题是分析问题和解决问题的前提。那么，科学课如何培养学生发现问题的能力呢？希望本专辑的文章能给读者一些参考。

科学探究的过程是以问题为中心，通过猜想与假设确立探究方案，然后利用科学的探究方法展开研究，最后得出探究结论，验证自己的猜想。由于学生的认知能力、思维水平、探究能力都处在较低的阶段，因此，教师要有意识地培养学生发现问题的能力，充分利用信息技术交互性强的特点，调动学生的积极性，使学生在愉悦的氛围中自主发现问题，培养学生良好的科学素养。

一、借助信息技术，在“动”中发现问题

以学生为中心的科学探究是在教师有效指导下的自主探究活动，教师要注重引导学生的科学思维，将动手和动脑结合起来，提高学生发现问题的能力，使学生在“做科学”的过程中真正动起来，从而培养学生的实践能力和创新精神。

1. 抓住探究内容，呈现动态信息，激活发现兴趣。

布卢姆说过：“学习的最大动力，是对学习材料的兴趣。”只有学生对探究材料感兴趣时，学生才会积极进行探究，才会产生持续的探究动力。然而课本上枯燥无味的文字符号常常无法激发学生发现问题的欲望，教师应该抓住探究内容，发挥信息技术的优势，让那些静态的文字动起来。立体化的学习情境，学生探究的热情自然被点燃，发现问题的意识也就萌发了。

例如，在教学《苹果为什么会落地》一课时，教师利用flash课件创设出一个有趣的故事情景：秋天到了，黄叶纷纷飘落而下，空中一排排大雁飞向南方。一位少年从远处来到苹果树下休息。过了一会儿，一个红红的苹果从树上缓缓地飞向了天空。少年十分惊诧，他看到此时苹果树开始快速生长，一直长到了月亮旁边。这时，有一个熟透的苹果晃动了几下，眼看就要落下来了。但这个苹果有些犯难了，是应该落到地球，还是月球呢？看了这个动画，学生发现了问题，觉得第一个苹果飞向天空有悖常理，于是纷纷提出了自己的观点。学生提出，由于地球的引力，第一个苹果应该落到地上，而不是飞向天空。可第二个长到月球旁边的苹果会落到哪呢？学生的观点出现了分歧。通过信息技术的合理运用，激发了学生发现问题的意识，调动了学生的求知欲望，使探究在问题解决中不断向深层次发展。

2. 设置认知矛盾，进行动手实验，启迪发现思维。

亚里士多德指出：“思维从问题、惊讶开始。”在科学探究中，教师可以设置认知矛盾，使学生已有的认知结构和所探究的内容间产生冲突。此时，学生便会产生疑问，萌发深入进行探究的心理需求，思维开始活跃起来，从而在矛盾冲突中发现问题所在。

例如，在教学《太阳钟》一课时，教师引导学生用竹签垂直插入纸板中间，然后每隔一时画下竹签的影子，这样简单的日晷便制作完成。经过连续几天的测试，日晷的计时非常准确。为了探究日晷的原理，教师引导学生一个月后再进行测试。这次学生发现，日晷的计时与标准时间相差二十分钟。此时学生自然会产生疑惑：为什么日晷的计时不再准确？原因究竟在哪？怎样才能制作出计时准确的日晷？然后教师利用flash课件播放揭示日晷原理的课件，使学生认识到日晷的晷面倾斜的原因。通过日晷两次计时的对比，制造了认知上的矛盾冲突，使学生发现的问题由呈现型问题向发现型问题转变，提高了问题的层次，学生的思维层次便深入到探究的本质。

二、借助信息技术，在“议”中提升问题

培根说过：“讨论犹如砺石，思想好比锋刃，两相砥砺将使思想更加锋利。”由于学生的认知水平、学习基础、思维能力等方面存在差异，他们发现的问题必然有不同的深度和广度，因此，在课堂教学中，教师要引导学生充分交流自己发现的问题，然后从中抓住有价值的问题，引导学生展开深入的讨论，提升问题的价值。

1. 创设交流情境，自由表达观点，拓宽发现角度。

在课堂教学中，教师要利用信息技术创设交流情境，引导小组展开合作、交流，使学生在轻松、愉悦的氛围内自由表达，不断释放科学学习的激情。在交流中，学生可以相互借鉴他人的观点，拓宽自己发现问题的角度。

例如，在教学《一切都在运动中》一课时，由于运动和静止都具有相对性，学生在理解这两个概念时会存在一定的困难。为此，教师利用flash课件创设认知矛盾冲突场景。静止的画面上有一条长长的公路，有黑白两辆轿车在公路上。教师先让学生记住画面上的场景，然后提出问题：图中的这两辆车是静止的还是运动的？由于没有参照物，自然无法做出判断。这时教师让学生闭上眼睛，随后两辆轿车的位置发生变化。学生睁开眼，让他们再次做出判断：图中的这两辆车是静止的还是运动的？经过对比观察，学生很快就发现了问题，提出了自己的观点。有的学生说，第一幅画面中白轿车在前，黑轿车在后，而这幅画面中白轿车在黑轿车的后面，因此黑轿车在动，白轿车是静止的；有的学生说，也可能是白轿车倒车后到了黑轿车的后面，所以黑轿车不动，白轿车在动；有的学生说，可能是黑轿车比白轿车开得快，开到了前面，所以两辆车都在动；还有的学生说，两辆车都在运动，不过黑轿车是向前运动，而白轿车是向后倒车。经过交流，学生都提出了自己的发现，尽管这些发现并不一致，可为探究本课的重点找到了切入点。

2. 搭建讨论平台，引爆思维碰撞，提升发现品质。

在课堂教学中，教师要引导学生对发现的问题进行充分的交流，这样学生对发现的问题才会有清楚的认识，才会产生迫切寻求解决的学习欲望，从而提升发现的品质。

例如，在教学《一切都在运动中》一课时，学生从不同角度提出了自己发现的问题，无法统一意见。此时，教师引导学生进行讨论：为什么无法判断出两辆车的运动情况？怎样才能判断出它们的运动情况？经过讨论，问题的焦点集中到参照物上，这正是这节课教学的重点。于是，教师点击flash课件，几棵大树便出现在画面上。学生以树为参照物，很快判断出两辆车的运动情况。个人的思维是有限的，集体的智慧才是无穷的。在科学探究的过程中，教师必须引导学生自己去思考、发现问题，在讨论中抓住问题的本质，把探究引向深入。

三、借助信息技术，在“放”中升华问题

随着信息技术的迅猛发展，学生科学探究的渠道不再局限于课堂，教师可以根据学生的兴趣和能力成立科学探究小组，为学生的发展提供更广阔的空间。为了提高学生的探究兴趣，可以将探究活动拍摄成探究视频或写出探究小论文，并组织学生参加各种比赛，这样便能使学生在探究的道路上享受到探究的喜悦。

1. 借助网络开展研究性学习，拓展问题空间。

通过研究性学习，学生能够充分調动科学思维，积极参与到科学探究活动中，亲历探索自然奥秘的过程。在研究性学习中，必然会遇到各种困难，此时可以上网搜集有关资料，或利用成员间成立的QQ群进行交流。

例如，在我们学校的绿化带有一片白蜡树，春天到来时，白蜡树发出了嫩芽，一派生机。几名细心的学生却发现有几棵白蜡树叶子稀疏，走近后发现那几棵白蜡树的枝干上披上了厚厚的一层“棉絮”。为了培养学生的探究能力，笔者决定以白蜡树上的“棉絮”为研究主题，成立研究性学习小组。笔者引导学生将探究活动以视频的形式记录下来，最后完成一个研究报告或科学小论文。经过三个多月连续的观察研究，学生经历了观察、讨论、走访调查、搜集资料、制作视频等活动，最终完成了《白蜡虫的成长日记》研究报告。

2. 开展STEM教育，实现问题发展。

通过STEM教育，学生可以利用已学过的知识，在生活中发现探究的问题，然后自己设计活动方案，采用多种方法去解决问题。在这样的教育活动中，学生会在不断地发现问题、不断地尝试解决问题的过程中，探究能力得到发展。

例如，在教学完《建桥梁》一课后，教师组织学生进行“鸡蛋撞地球”的活动。从初期的方案设计、材料的选择、包装的结构设计、在草图的基础上完成成品包装，到最后经多次反复验证定下最完善的方案，整个设计活动，学生不断地发现问题，并寻求解决问题的方法。经过不断地调整，学生的探究能力在实践中得到了提高。

发现问题的能力是科学探究能力的重要基础，是培养学生科学思维、创造能力的有效手段。因此，在小学科学课堂教学中，为了培养学生发现问题的能力，教师要善于激励学生的问题意识，引导学生亲历探究活动，让学生在探究活动中经历发现问题、解决问题的探究过程。

（作者单位：辽宁省营口实验学校）endprint