初中科学核心问题教学模式的实践与反思

摘 要：初中科学教学存在知识本位的教学观，这种教学观指导下的教学实践以讲授与习题训练为典型特征，关注知识的传授而非知识的生成。核心素养理念从根本上来说是聚焦问题的创造性解决能力与品质，文章提出回归原点问题、设计核心问题、建构问题体系、逐一解决问题的教学模式，在问题分析中提升科学认知，在问题解决中涵育科学智慧，促进学生的全面发展。

关键词：核心素养;初中科学;教学模式;实践;反思

作者简介：余国良（1981.10—），男，浙江萧山人，浙江省杭州市临平区临平第二中学，中学一级教师，本科，教务主任，研究方向：教学管理。

核心素养是新课程改革的指导理论，核心素养的突出特征在于个体能否良好地应对有挑战性的真实任务。核心素养在问题解决中涵育，又服务于问题解决。在初中科学教学中，教师要将问题教学法置于核心位置，培养学生的问题意识，提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力，涵育学生面对未来挑战所应具备的科学素养。

一、三种科学教学观

在初中科学教学实践中，存在着三种教学观，即知识本位的、学科本位的和学生本位的。教学观不同，教学方法有异，教学效果也迥然而异。

（一）知识本位

知识本位教学观将知识作为绝对的真理传递给学生，在教学实践中的表现是“讲授+训练”，讲授上事无巨细，训练上反复强化，这种教学模式比较普遍。这种教学模式短期效果良好，但是遗忘率较高。知识本位教学观将提升知识传授效率作为自己的目标，忽视了知识作为人类智慧的结晶自身所蕴含的科学方法和科学精神，在教学实践上强调知识权威，以讲授和训练为主，学生思考的空间被严重压缩，很少主动回答问题，遑论主动提问;教师偏重于学生运用所学知识解决习题，而对于知识本身所蕴含的教育价值选择性忽视。长此以往，导致学生不敢问、不会问，深度思考能力被削弱。

（二）学科本位

学科本位教学观秉持学科至上的价值观，囿于本学科的教学，不能跳出学科看学科，割裂了科学与其他学科的内在联系。有学科本位教学观的教师往往有强烈的专业情感，在教学上勤奋努力，对学生学习质量十分关注，但也容易出现无序挤占时间、过量布置作业等问题，这对学生的整体发展不利。这种只关注当下、忽略长远的做法说到底是一种短视行为。从核心素养角度看，学生未来从事各行各业的工作，在解决自身问题的过程中，不仅需要必备的科学素养，还需要相应的人文素养和道德素养。

（三）学生本位

教育教学服务于学生的全面发展，全面性涉及学生自我意识、认知、情感、意志和行为等多个方面的素养。秉持学生本位教学观的教师会深入思考知识对学生发展的价值。科学知识是在科学精神指导下，运用科学方法进行科学实践的智慧结晶，重回问题原点，还原知识生成的过程，让学生在了解科学家解决原点问题的过程中感受到思考的价值、锲而不舍的精神和科学创造的意义。简而言之，教师引导学生重回问题原点，思考问题解决方法，感受科学家尊重客观、尊重规律、勇于探索的科学精神，感悟真的价值;科学成果运用于生产和生活，服务于人类生存和发展;从物理概念的简洁美、悟性美中感受到美的价值。

二、核心问题教学模式

（一）理论基础

1.核心素养理念

学生的核心素养简而言之是解决问题的智慧。智慧是核心素养的中国式表达，是解决问题过程中知识、能力和情感态度与价值观的综合表现。智慧的科学课堂应该突出问题意识、问题发现与问题解决。

2.建构主义理论

建构主义认为，学习是学生在已有知识经验的基础上建构新知。學习是在新旧知识之间建立有意义而非机械性的联系。科学课堂应该在问题的解决中展示知识之间的内在联系，促进学生对概念的深度理解，并为概念的正确运用创造条件。

（二）教学结构

理论源于实践，理论指导实践。理论对实践的指导作用需要通过教学结构来体现。科学课程核心问题教学模式的内容是学生以一个统摄性问题为核心的问题组为具体目标，在自主分析和探究中解决问题，并在解决问题中科学方法涵育科学精神。

（三）教学流程

1.原点问题

原点问题指的是引发科学家研究的起始问题。学生的学习过程是从未知走向已知，科学家的研究也经历了类似过程，研究过程与学习过程高度吻合。置学生于科学家最初的研究状态，能够激活学生思维，激发其思维的创造性。

2.核心问题

一项科学概念或理论是一组先后相继的问题链的持续解决过程。在这个问题组中，有一个统摄性的核心问题。该问题揭示自然界中相应问题的核心，在整个问题解决中具有统摄性，其他问题都是该问题派生出来的。通过对核心问题的深度思考和研究，可以促进学生对概念的深度理解。

3.子项问题

核心问题具有高度的概括性和抽象性，需要通过问题组或问题链来具体化，如牛顿力学解决运动与力的关系，牛顿力学三大定律和万有引力定律分别从多个方面来丰富我们对力学的认识。

4.问题解决

教师通过实验法或归纳演绎法，让学生在观察实验过程、分析实验数据的基础上深化对问题的认识，并深刻理解问题解决的巧妙性，学习科学方法，涵育和科学精神。这个环节是整个科学教学的灵魂所在。

5.知识应用

知识理解是应用的前提，应用是知识学习的归宿。知识理解主要解决不懂的问题，知识应用解决懂而不会的问题。懂了不等于会了，而需要通过练习融会贯通，强化对知识的理解。

6.变式训练

变式训练可实现知识在新情境中的灵活运用，具体来说是要解决会而不通、通而不准的问题。这个过程不仅需要知识作为基础，更需要积极情感、顽强意志和勤勉行动来参与。学生对问题的探究、问题的解决、知识的应用和变式训练，不仅仅强化了对概念的理解和运用，更是从知情意行四个方面提升了核心素养。

三、核心问题教学实践

案例：并联电路

1.原点问题：爱迪生发明了电灯，但是并不畅销，用户不满意。原因之一是开关由发电所统一控制，统一供电，统一熄灯，用户感觉不方便。当时，电灯的强有力竞争者是煤气灯，煤气灯的开关由用户自己控制。爱迪生认真研究煤气管道，发现煤气公司有一个总管道，与用户的支管道相连，一家熄灯不影响其他用户，使用起来十分便利。爱迪生受到启发：如果电路也能像煤气一样，每一个支线路也安上开关，不就互不干扰了吗？经过反复研究，他把串联电路改成了并联电路，最终解决了问题，之后，电灯使用迅速普及，取代了煤气灯。

2.核心问题：如何实现用户自由使用电灯而不妨碍其他用户？

3.子项问题：电路设计时串联和并联的优缺点分别是哪些？在我们生活中，串联电路和并联电路哪个应用更广泛？

4.问题解决：生活中，我们如何利用并联电路来解决实际问题？

5.知识应用：某品牌的电脑键盘清洁器由照明灯泡L、吸尘用的电动机M、两个开关、连接线、外壳等组成。使用时，灯泡和电动机既可以独立工作，也可以同时工作。如图2所示的电路图中，符合上述要求的是（ ）。

解析：根据题目要求，使用时要独立工作，说明电动机M和照明灯泡L两个用电器要并联，而且要有两个开关分别控制两条支路。A电路为串联电路，不能实现独立工作;B电路为并联电路，照明灯泡L这条支路上没有开关，不能实现电动机M单独工作;C电路为并联电路，电动机M这条支路上没有开关，不能实现照明灯泡L单独工作;D电路符合题目要求，故选D。

6.变式训练：飞机黑匣子电路等效为两部分，一部分为信号发射电路，可用等效电阻R1表示，由开关S1控制，30天后自动断开，R1停止工作。另一部分为信号存储电路，可用等效电阻R2表示，由开关S2控制，能持续工作6年。如图3所示，等效电路图正确的是（ ）。

解析：根据题目要求，电阻R1，用开关S1控制，30天后自动断开，R1停止工作，此时电阻R2仍在工作，由开关S2控制，能持续工作6年，所以，这个题目中两个电阻要分开控制，因此电路为并联电路，A和B不是并联电路，不能分开控制;C为并联电路，但是开关S1接在干路上，控制整个电路，与题目要求不符;D与题目要求完全符合，故选D。

四、核心问题教学启示

（一）核心问题教学有助于培养学生的科学素养

人类文明的发展史就是一部不断追问与探寻的历史。核心問题教学关注知识生成的起点和过程，引领学生在不断的追问中感受科学家的创造性智慧、锲而不舍的献身精神和实事求是的科学精神。科学概念教学回到问题原点，让学生经历一个浓缩版的探究过程，增强学生的问题意识、探索精神与创新精神，培养解决人与自然关系中问题的能力。

（二）核心问题教学有利于提高学生的实践能力

实践出真知。问题的发现、问题的探究直至问题的解决，都具有强烈的实践性。在教师的问题引领下，学生深度思考，自主实验，增强问题解决的过程性体验。体验知识的产生、知识的发展、知识的创新以及知识的应用，不仅能增强学生的科学精神、思维品质，更能增强学生的实践能力，培养积极进取的人生态度，促进学生的全面发展。

（三）核心问题教学有利于加深学生对知识的理解

核心问题教学通过变式训练，能够帮助学生突破具体问题情境的局限，而对知识有更深刻的理解，从而有效提升学生的思维品质，更好地解决更加复杂的问题，最终提升核心素养。

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