以问题解决为特征的小学自然课堂教学设计——以“各种各样的地形”为例

◎ 叶 洲

“各种各样的地形”是上海科技教育出版社《自然》五年级第一学期教材第七单元“地球表面的形态变化”的第一课时，属于《上海市小学自然学科教学基本要求（试验本）》（以下简称《教学基本要求》）主题9“地球概貌”中 “地表形态”的学习内容。在学习本节课之前，学生具有一定的旅游经验，虽然在生活中领略过不同地形，但未对它们进行详细地探究；能够进行基本的文字阅读与理解，同时也具有将前后知识进行思维联系的能力；具有制作手工的能力，并且曾经在课堂中使用过iPad。

从年段内容角度分析，《自然》教材中与“地球概貌”主题相关的学习内容在低年段和中高年段都有呈现，体现在科学知识、探究技能的编排呈螺旋式上升。通过二年级第二学期第二单元“地球的外表”的学习，学生知道地球的形状近似于球体，海底和陆地一样是高低不平的；通过五年级第一学期第七单元“地球表面的形态与变化”的学习，学生知道地球表面有山地、平原、丘陵、高原、盆地等不同的地形地貌，并且地球的表面形态是在不断变化的。

基于《教学基本要求》与教材内容，结合学生的前期学习与生活经验，笔者发现本节课若以简单的图文讲授会导致五年级本是思维活跃的学生产生疲倦，并且图片的感知很难超越一些学生亲身领略地形的经历，教学形式的单一性会使教学成效产生不平等的低效性。同时，我们也发现学生在这个年段的好奇心十分充沛，乐于运用一些知识与工具去解决一些看似棘手的问题。因此，笔者在设计本节课教学活动时，以问题解决为导向，结合信息技术，在遵循教学基本要求的前提下，激发学生乐学的好奇心，培养其主动学习的能力。

一、教学设计过程

（一）基于教学目标确立核心问题

课堂核心问题的来源须基于教学目标，以此确定核心问题。笔者通过研读《教学基本要求》中关于本节课的教学基本要求，解读分析教材内容，并对学情展开了解与分析后，基于所有的思考将本节课的核心学习目标确定为：知道高原与平原、山地与丘陵、盆地与海底地形的特征。

由此将本节课的核心问题明确为“地球表面山地、平原、丘陵、高原、盆地等不同的地形特征是怎样的？”

（二）基于核心问题设计分级提问

核心问题明显是基于《教学基本要求》与学生学情的“大问题”，为让学生能够主动地去探索这个问题。笔者将大问题分解为小问题，即“各类”地形的特征是怎样的？但是这样的提问明显难以引起好奇心与求知欲，更不能激发思维的开关。

于是笔者将这些问题进行“变形”，形成3个递进的、有趣的小问题，即“飞机从上海起飞，飞行几小时后，在比上海浦东国际机场高3500多米的地方发动机停机了，但所有乘客都能高兴而安全地离开了飞机，怎么回事？”“两个去过四川旅游的同学一个说四川到处是崇山峻岭，而另一个说四川一片平地，有着一望无际的田野，怎么回事？”“大海中的一块石头可能对万吨巨轮造成危险，怎么回事？”三个问题分别对应对“高原、平原”“山地、丘陵”“盆地、海底”地形的学习，看似“有趣、奇怪”，实则深含本节课的基本要求。

（三）基于教学设计开展提问

设计分级提问后，笔者根据该问题所对应的内容展开合适的教学活动设计。设计时考虑到活动内容与学生认知的匹配性，以及学生学习兴趣的持续性，结合学习内容的难易程度与其之间的连贯性，笔者决定采用不同的教学活动方式。

1.情境导入

师：同学们，暑假有没有去过什么地方旅游？

生：日本、黄山、四川……

师：老师和大家一样去了一个地方旅游，那天我在上海浦东国际机场坐上飞机，飞了一会儿我就睡着了，大概过了几个小时，就听到咯噔一声，我突然醒了过来，发现飞机此时在大约3600米的高度，发动机却停了，同学们你们猜叶老师后来怎样了？

生：（面面相视、目瞪口呆）

师：叶老师后来就在这儿给大家上课呢！同学们想想这个问题是不是很熟悉？在哪里看到过？

生：任务单上。

师：像这样的问题还有2个，今天我们一边学习地形知识一边解决这些问题，在学习过程中，如果你觉得学习到的知识能帮你解决某一个问题时，你就可以在下面评价单的问题编号上打一个钩，并且竖起大拇指表示你发现解决问题的办法了。

课堂开始，教师与学生交流暑期旅游的经验，缓和学生的紧张，在学生乐于与教师交流放松心情时，教师声情并茂地讲述了关于“飞机”的故事，学生在教师的幽默中产生学习的兴趣，并知晓课堂共有3个问题有待解决，以及表示解决的方式，学生纷纷进入期盼着学习的状态。

2.探究新知

（1）概念认识：海拔与起伏

师：地形各种各样，为了能够更好地学习它们，我们需要知道两个概念，即“海拔”与“起伏”。哪位同学知道海拔的起点在哪里？

生：海平面。

师：如果教室底板是海平面，那么你的海拔高度从哪里计算至哪里？

生：脚底到头顶。

师：请小组同学纷纷面对面而坐，大家现在能看到同组同学的哪个部分？

生：上半身。

师：你们所看到的高高低低叫做起伏。

在学习地形之前，教师用类比的方式使学生认识学习地形所必需的两个概念——海拔与起伏，以帮助学生更好地进行之后的学习。

（2）活动一：比较高原与平原

教师采用知识建构的方式，让学生先对高原与平原进行文字性的理解。

师：同学们，从这两种地形的名称上你能了解一些什么？会有什么相同点和不同点？

生：从高和平这两个字知道高原海拔很高、平原海拔很低。

师：高和平这两个字指出了这两种地形的海拔高度。高原海拔在1000米以上，平原海拔在200米以下。结合它们的图片，同学们可以发现“原”代表了什么？

生：它们都是平坦的、广阔的。

师：《康熙字典》中是这么解释的，“高平曰陆，广平曰原”指出了这两大地形的相对高度，起伏都较小。因此，从局部地形上来看很难分清高原和平原，它们都是十分平坦的。比如说在平原的上海浦东国际机场和拉萨贡嘎国际机场，虽然看上去都是一望无际、非常平坦的，但浦东国际机场海拔约2米，贡嘎国际机场海拔约3600米。

学生此时纷纷竖起大拇指，教师并未着急让学生回答，反而自己制作了一个地形模型让学生判断地形。根据之前的学习，学生立马判断出是平原，教师则让学生运用材料制作高原模型，学生成功制作后摆放于平原模型之上。此时，关于高原的断崖特征也自动显现。根据模型，教师再让学生思考“飞机”的问题是否能被解决，学生都能解决。

生：叶老师从平原上的浦东国际机场起飞，最终醒过来时飞机已经停在海拔约3600米、属于高原地形的贡嘎国际机场，因为高原与平原看上去相似，但是海拔高度不一样，所以叶老师没事。

整个活动学生在教师的引导下，通过文字阅读、观察讨论获得新知，随后又在制作中将新知进行巩固，最后能够运用所学解决第一个问题。

（3）活动二：探究山地与丘陵

这个活动中学生需要知道山地与丘陵的地形特征，对两种地形的地势形态的认识是一个难点。因此，教师改变教学策略，以问题解决的方式组织整个学习活动。

起始时，学生观察教师的模型，带着“老师做的是山地模型还是丘陵模型？”的问题，运用AR技术资源，对山地与丘陵进行观察，借助任务单自主探索记录两种地形的海拔高度、起伏以及表示符号。随后，在“做一个与老师所做不同的地形”任务驱动下开展实践，结合之前的阅读与记录，能立刻反应出教师所做模型为丘陵，并合作完成另一种地形。

师：根据学习，大家最后制作了什么地形？

生：山地。

师：老师做的是哪种地形？

生：丘陵。

师：大家判断的依据是什么？

生：丘陵海拔低，在200米到500米之间、起伏小，山地是海拔在500米以上的高地，崇山峻岭起伏很大。

学生在教师所设计的整个以问题解决为主要特征的活动中，利用资源、借助任务单、合作学习，从学习的结果可见成效。

（4）活动三：发现盆地与海底

本活动建立在前两个活动之上，学生已经认识高原、平原、山地、丘陵，并且将制作模型放置于展示桌上，教师有意地摆放，加上适当的引导，学生立马发现盆地实际就在其中。

师：根据盆地的名字说一下它的特点。

生：中间低、周围高像个盆。

师：那么想不想一起来做一下盆地的模型呢？其实我们不用再做了，因为我们基本已经做好了，大家发现了吗？

生：展示桌就是一整个盆地，中间是平原和丘陵，海拔低并且起伏小，周围是高原和山地，海拔非常高。

在学生认识盆地地形特征后，教师经过语言的精细描述，学生纷纷又竖起大拇指，解决了第二个问题。

师：有些同学去四川玩，在盆地地势较高处，看到的都是山地，有些去的是当中的丘陵和平原所以起伏较小，去的是一个地方，所在位置的海拔和起伏不一样。

认识5种陆地地形后，教师与学生共同为每个图形画符号，并且增添坐标轴区分海拔特征，复习地形特征后提高零海拔线，学生纷纷发现陆地变成海底，瞬间进入对海底的认识。此处，教师利用了全息投影将海底地形的形貌以3D立体的方式进行展示，学生能够全方位地观察到海岭、礁石、大陆架与海沟。

在这一过程中，学生自主地竖起了大拇指，教师很默契地让学生回答第三个问题。

生：大海中的一块小石头并不是小石头，下面可能有暗礁，巨轮撞到后会沉，因此航行时要小心。

最终，学生通过3个不同的教学活动，在充足的表达与表现的时空与相关资源的辅助下，发展了思维、形成了能力、获得了知识。

二、教学效果及分析

本节课的内容主要有3个教学活动，学生在3个有趣问题所带动的学习热情之下，经历了3种不同的学习方式，知道了高原、平原、山地、丘陵、盆地与海底地形的特征，最终用这些知识解决了问题，并形成解决问题的能力。

（一）有效提问设计，激发期盼学习

本节课在基于教学基本要求、教材内容与学生情况，明确教学核心目标后，确立了核心问题，随之将核心问题分解变形成为3个有趣并指向学习内容的小问题。在教学设计中对于这些小问题的优化与提出的方式展开过深入的探讨。起初，教师将这些小问题在课堂中的导入部分一一提出，说明在过程中若能解决则打钩，这种方式的确在开始时激发了学生的兴趣，但由于问题过长占用了课堂的许多时间，加上课堂内容丰富性导致学生注意力转移，解决问题的成效并不高。

于是教师做出改进，在课前5分钟时将3个问题作为课堂的预热让学生印在脑中，在课堂的导入部分只用其中能引起学生共鸣并发挥幽默作用的“飞机”问题，为避免读问题，教师又将问题进行内化，成为和自身有关的小问题，激发学生的探究热情。此外，问题虽与之前一样以评价表的方式发放给学生，但在学习过程中，与学生建立竖起大拇指的互动，并进行即时性的交流，促进学生不断地运用所学。

（二）阅读制作相辅，形成知识构建

认识高原与平原的学习活动本身采用的是对于字面理解之上的地形特征理解，但是发现学生在此学习上并不能全面地认识高原的全貌（含有断崖）。于是，加入了简易的模型制作过程，学生在制作中自主发现高原的特征。同时，为了加深对两种地形的理解，采用了图片判断地形的方式，两张图片一开始都只显示草原，难以判断，因为高原与平原都有“原”的特征，随之照片上一张增添天空，另一张增添雪山，学生瞬间判断一张为平原，另一张为海拔较高、气温较低的高原。学生在文字理解、模型制作以及图片判断中有效地进行了关于这两种地形的知识建构。

（三）开展问题解决，促进能力养成

山地与丘陵的地势特征在本节课的学习中是一个难点，教师在教学设计中也根据学习的效果进行了合理的调整。初始的教学中，学生在观察教师所做的模型后，小组合作运用AR资源观察山地或者丘陵中的一个地形，来判断教师所做的是哪种地形。在师生与生生的互动中，探讨山地与丘陵的特点，证实教师所做为丘陵，并制作山地模型。整个流程非常清晰，但教师参与却过多，学生在资源辅助下的自主学习能力没有得到充分的发挥，课堂中学生的学习氛围不是非常的热烈。

因此，教师根据教学的情况，调整教学策略，开展以问题解决为特征的活动设计。以问题“教师所做是哪种模型？”为引领，利用AR资源，小组合作观察一种地形，并用任务单推理另一种地形，过程中学生的思维向前发展。最终，又在完成一个与教师所做不同的地形任务下，每个小组都不约而同地完成山地模型，完全体现了这种在资源充足的条件下，学生合作自主解决问题能力的形成，更体现了学习的高成效。

（四）引导自主发现，触动迁移素养

课堂的第三环节为认识盆地与海底地形，教师在教学中利用了缩小的盆与放大的碗的图形帮助学生避开对两种物体的大小误解，而只观察形状，从而正确认识盆地的地形特征。并结合之前所做模型，引导学生主动发现盆地所在，触动学生迁移能力的形成。这种方式从设计的开始到最终的呈现均获得了较高的学习成效并一直沿用。

对于海底的认识，教学设计中经过了一个过程。最初，教师用仿真或实景图在坐标中总结陆地五大地形，提高零海拔线以认识海底地形。发现由于是实景，学生对于刻度的变化并没有特别大的反应。于是，在随后的教学中将实景复习改为符号总结，教师有意地摆放符号，改变刻度线后，学生均注意到了这些地形到了海平面之下，成为海底地形，再配合全息投影，达到学习成效。

三、反思与启发

通过本节课，笔者深感以问题解决为导向的课堂提问设计的确促进了学生思维的发展。通过合理、适切的处理，学生能够在解决问题的过程中学习知识，又在学习知识的过程中解决问题。其间也发现教师的备课、资源的准备，以及学生的学习方式都发生了转变。

（一）教师教学设计的转变

本次教学设计从“教师引导下学生形成知识理解的教学活动”转变为“教师巡视指导下学生解决问题的学习活动”。

“基于标准、分析教材与学情、制定目标、设计活动与评价，在课堂中一步一步以线性的程序引导学生对知识进行理解，最终达成目标”是以往的教学研究中教师们所走的普遍道路，对于学生的学习，这样的设计方式的确能够获得一定的成效，但是对于学生自主学习能力的培养却是不够的。本节课教师所设计的以问题解决为特征的教学活动，发现学生在问题的引领与资源的辅助下，能够自主合作解决问题，教师只是适当地巡视指导，没有过多参与及过分指导，学生的能力获得了突破，这种教学方式的成效也成为一个新的起点。

（二）学生学习方式的转变

在原有的教学设计中，学生往往处于“受到教师启发、展开必要讨论，获得教师所给的一切信息、在教师牵引下处理信息，得出结论”的学习流程，长此以往难免失去学习的兴趣，他们不知道学习的目标到底是什么，感受到的永远是“我该做什么”而不是“我想学什么”。

然而，教师教学方式的变革也带动了学生学习方式的变化。学生本节课在问题解决式的教学活动中经历“亲身体验、实践探索、合作研讨”，在阅读理解中认识地形模型，形成自己的模型方案，解决相应的实际问题。整个过程中，学生成为学习的主体，而教师则成为学习的陪伴者，学生的能力获得大幅度的提升，对于学习这件事情也从“要我学”转变为“我要学”。

（三）教师提问方式的转变

问题设计完毕后选择合适的实施方式是其能否达成实效的重要环节。在以往的教学中，问题相对独立，教师的提问和学生的思考犹如纽扣和纽眼一一对应，使得学生的思维相对缺乏了整体观和逻辑性。

而以问题解决为特征的课堂的问题设计往往有些问题可以贯穿于整堂课中。本节课选择了“提问”和“评价”相结合的方式，即以评价单的方式将这些问题在课堂初始阶段就呈现给学生，并且一开始并不解释回答，而是将这张带有三个问题的评价单一直伴随学生左右，当学生能够用所学知识去解决问题时则可以自行打钩。

笔者认为选择这种方式的优势有：①激发好奇。课堂伊始这三个有趣的问题非常明显地引起学生思维的动力，激发他们强烈的好奇心。②推进求知。学习过程中，学生带着问题学习，同时又能在解决问题中有所收获，从而发自内心不断地展开新的求知过程。③建立期盼。能够解决三个问题的知识分别设置在课堂的不同阶段，学生逐一突破，但是在解决问题过程中的思维点又具有螺旋上升的特点，学生在前一个思维点上迸发出其他的思维火花，不断产生灵感，从而形成对学习与思考的期盼。因此，教师提问方式的改变在学生心中建立了期盼式思考环境。

（四）未来教学方式的启示

本节课的实践证明，以问题解决为特征的教学，能够养成学生合理运用资源、面对问题、解决问题的能力。这亦是学生适应未来社会所必须具备的素养。

今后的课堂教学设计中，教师如何开发适合的资源，形成以问题解决为特征的学习活动，需要不断地探索与思考。