科学现象教学的学习单与问题意识的培养

梁炯钊

【摘 要】本文以科学现象教学的学习单为内涵，以五年级下册“我的小桥”一课的学习单设计为例，阐述如何通过提炼“大问题”、构建结构化问题、加强交流思辨、拓展课堂边界四个环节，让学生在课堂学习过程中形成结构化思维、内化问题解决方法、突破学习壁垒，从而培养学生的问题意识。

【关键词】小学科学 现象教学 问题意识 学习单

问题意识是指学生在认知活动中意识到一些难以解决的、有疑虑的实际问题时产生的一种怀疑、困惑、焦虑、探究的心理状态，这种心理状态驱使学生释放内在的创新冲动，积极思维，不断发现问题、提出问题和解决问题，直至获得新的发现。对问题意识的培养不仅能让学生发现生活中的科学问题、获得新知，还能让学生提高解决实际问题的能力。如何让问题意识贯穿课堂呢？可以通过围绕生活现象展开科学实践的“现象教学学习单”实现。

科学现象教学的学习单是一种简化传统备课方式，旨在提升学生问题意识的教学资源，它以问题为主线将科学探究中的提出问题、做出假设、制订计划、收集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价八个部分[1]整合成问题提出、问题探究、问题解决、问题拓展四大模块。下面以课例“我的小桥”为例，阐述具体的操作策略。

一、提炼“大”问题 ，引导学生发现问题

问题提出是问题意识的触发点，问题提出需要结合生活中的现象，抓住学生认知冲突，对教材中的诸多科学概念进行分析与整合，提炼出“大”问题，诱导学生發现生活现象中隐藏的科学问题。而“大”问题的提炼要从提炼核心与提炼层次上下功夫。

提炼“大”问题，不是简单地把本节课的核心问题或任务，从陈述句变成疑问句，而是采用多种途径建立科学概念与生活现象之间的联系，诱发学生的认知矛盾。“我的小桥”一课源自五年级下册第一单元第六课，学生上课前已认识生活中常见的桥。基于这些认识，本节课的核心任务是让学生体验和学习工程设计流程并制作小桥。如果简单地将课堂核心任务变成疑问句，它的“大”问题会是这样的：我们已经对各种桥梁结构有了一定的认识，你知道如何制作小桥模型吗？ 这样呈现出来的“大”问题只停留在聚焦核心任务之上，难以引导学生发现生活中的问题。

本节课提炼的“大”问题是这样的：（出示桥梁建设的图片）桥梁建设过程需要使用各种专业设备与材料。我想制作一座跨度50cm、承重500g以上的小桥，可是我只有一些生活中常用的材料与工具，如何利用这些材料制作小桥？这样的提问不仅聚焦核心任务，还建立起核心任务与生活现象之间的联系，最终引发学生的认知矛盾，即现实桥梁建设用到的仪器与材料都是精密而专业的，这些要求是生活材料无法达到的，我们怎样利用它们制作小桥？这让学生有兴趣探究，并在探究过程中激发出高阶思维，让科学课堂从知识呈现走向问题驱动。并且该“大”问题还可以继续向下分解，引导学生围绕工程设计流程做文章。

二、构建结构化问题，引导学生探究问题

结构化问题是指将一个复杂的问题，分解成一系列带有一定逻辑关系的任务或问题。它精雕问题探究过程的细节，同时也为培养学生的问题意识提供良好的载体。我们可以抓住以下两点构建结构化问题。

1.巧设问题串

问题串是指围绕任务或问题，分解出一系列有逻辑关联的问题。引导学生由点到面开展问题探究。如本节课围绕着如何制作小桥，可以分解成三个问题。问题一：如何设计小桥？问题二：如何制作小桥？问题三：如何测试与改进小桥？

这三个问题分别指向工程设计中的设计、制作、测试、评价与改进，问题之间呈现的是进阶关系。在进阶关系的问题引导下，学生对探究制作小桥的步骤有了更清晰的认知。

2.搭建学习支架

问题探究除了需要有清晰的步骤以外，还需要有学习支架的辅助，如表格、小任务、小提示等。如问题一“如何设计小桥？”看似简单，但如果将其直接抛给学生讨论，学生容易迷失方向，找不到问题解决的关键，所以可以将这个问题继续向下分解：（1）设计小桥需要考虑哪些问题？（2）如何根据设计的要求设计小桥？ 这两个小问题有效地引导学生通过讨论与画图，梳理设计思路，并将设想外化，辅助设计。

经过巧设问题串与搭建学习支架，学习单中的部分问题以以下形式呈现（见表1）：

从整体上看，学习单中的问题是以提出问题（大任务，一级）—问题串（分任务，二级）—小问题（小任务，三级）的方式出现，问题与问题之间呈现结构化排列，学生在结构化问题探究过程中，逐渐形成结构化思维，从知识本位走向思维本位。

三、加强思辨交流，引导学生解决问题

思辨是引导学生构建新知，让认知从矛盾走向统一的手段。思辨构建新知的过程，除了需要聚焦问题解决获得科学概念之外，还需要聚焦问题解决过程中的方法，如将问题三“如何测试与改进小桥？”进行分解，引导学生通过思辨解决问题。

1.嵌入评价

不同小组看到的实验现象以及获得数据的差异，是问题解决过程中最主要的认知矛盾，而让学生在思辨过程中解决这类认知矛盾的关键，在于教师正确引导学生对课堂探究过程中的收获进行分析与总结。比如，什么样的桥才是达标的呢？可以通过嵌入评价引导学生思考。

评价标准的出示有利于激发学生围绕评价标准通过分享交流的方式，开展思辨，让学生在思辨过程中深化对桥的认识，获得科学概念。

2.内化方法

问题意识的培养不仅需要引导学生善于发现身边的科学问题，构建科学概念，还要引导学生通过思辨，归纳问题解决流程，内化方法解决生活问题。改进小桥设计时，学生需要根据评价标准反思整个工程设计流程，寻找问题根源。因此问题三可以被向下分解为两个子问题：（1）我的小桥达标了吗？（2）你打算如何改造小桥？需要哪些步骤？（见表2）

这两个问题能够有效地引导学生发现问题，同时更能引导学生对工程设计流程进行回顾，激发思辨，寻找解决问题的方法。

四、拓宽课堂边界，引导学生迁移应用

培养问题意识的宗旨是让学生获得知识，同时收获方法，指导生活实践。因此，对问题意识的培养，不应局限于学到知识与方法，还应拓展到解决生活中的实际问题。可以从两方面着手凝练问题。

1.紧扣核心

解决生活中的问题是科学课堂的拓展，课堂拓展应紧扣本课的核心任务。例如，本节课的核心任务是让学生学会制作小桥，因此所设置的问题是源于学生身边的熟悉建筑—港珠澳大桥，让学生的探究有章可循。

2.突破壁垒

让科学课堂向课外延伸，除了需要紧扣核心任务，还需要突破课堂的壁垒。如以下问题：港珠澳大桥是我国桥梁建筑史上的超级工程，你知道它有多少种桥梁结构吗？你能制作一座复合型结构的桥吗？

港珠澳大桥的复合型结构与本课学习的单一型结构的桥不一样，它是如何拼接在一起的？该问题的提出引导学生的探究突破课堂的壁垒，实现内容、兴趣、思维的迁移，令问题意识指导生活探究。

现象教学的学习单，以问题的提出为开始，以问题的解决为结束，为培养学生问题意识提供了一条清晰的路径，让学生的科学课从科学实验走向科学实践，令学生的科学素养成为“看得见”的东西。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2017：9.

（作者单位：广东省东莞松山湖中心小学）

责任编辑：孙昕

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