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提炼核心问题引领探究活动

2023-08-09肖建娣都李萍浙江杭州市临平区教育发展研究学院杭州市临平区实验小学

小学科学 2023年16期
关键词:核心科学探究

◇肖建娣 都李萍(浙江:杭州市临平区教育发展研究学院杭州市临平区实验小学)

美国著名教育家加波普尔说:问题是教学的载体,科学与知识的增长始于问题,问题可以起到统领教学的作用。问题是思维的起点,是科学探究的导火索。现在越来越多的教育者开始关注问题教学,但在很多科学课堂教学中,我们发现,关于问题教学的探索仍不容乐观。教学中,问题零散化现象严重,体现在:问题多,缺乏指向性,学生思考空间不足;问题散,偏离预设目标,使重点聚焦不足;问题浅,欠缺引导作用,限制学生思维发展。

聚焦核心问题一定是问题教学研究的有效抓手。核心素养、核心概念、核心问题是一个统一的整体,在小学科学课堂教学中有机嵌合,而核心问题起着引领探究活动的作用。因此核心问题与课堂上众多的问题不同,它有着特殊的地位,指向核心概念和核心素养,其他问题由它派生而来。核心问题是直指科学本质、涵盖教学重难点,是教学中权重和价值最大的问题,数量不多。其特殊性也决定了它具有提纲挈领、重点聚焦、富有挑战性的特点。这三个显著特征相互关联影响,从而让科学课堂更有活力、动力,也让教师在课堂教学中游刃有余。核心问题把握是否精准直接影响教学的效果,那么教师如何成功提炼设计有效的核心问题,并让它为我们的科学课堂助力呢?

一、潜心研读教材,巧设情境,在要点处提炼

问题服务于教学。提炼核心问题前,应先深入研读教材。只有研透教材纵横联系、新旧知识关联以及重难点,才能获取核心问题。也可创设情境,揭示核心问题,直奔主题。

(一)研究教学内容,直击要点

核心问题应指向知识的本质,可以帮助学生清晰地找到学习的主线,促使学生自主开展思考和探究。只有通过深入研读教材,把握知识前后的关联、螺旋上升的梯度、学情、教学目标以及重难点等,明确教材的纵横联系,才能设计出直击要点的核心问题。四下《岩石和土壤的故事》是“岩石和土壤”单元的起始课,其目的是激发学生研究岩石和土壤的兴趣,但更重要的是,通过了解它们的故事,理解研究岩石和土壤的重要意义,为后续学习做好铺垫。由此明确核心问题为:“这些岩石和土壤分别告诉了我们哪些关于地球的故事?研究它们有什么意义?”直接指向本课核心概念。

(二)巧设问题情境,直入主题

在研究教材的基础上,创设学生感兴趣的问题情境,有利于学生循着知识产生的脉络去准确把握学习内容,也能够带领学生快速提炼核心问题。三下《运动和位置》一课的核心问题是“用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动物体在某一时刻的位置”。教师可联系生活实际,巧设大家熟悉的送外卖情境,请学生分别扮演外卖小哥与点餐者来描述位置,在亲身经历中感受利用距离加方向,可以准确描述位置信息。趣味真实的问题情境能有效地激发学生学习的内驱力,促使学生主动学习,活跃课堂气氛的同时,提升学生的问题解决能力。

二、基于学生经验,引发冲突,在需要时质疑

核心问题的设计,不但要研究教材,而且要研究学生,基于学生已有经验和思维困惑点提出问题,借助结构化的实验材料引发认知冲突,设计学生感兴趣的实际问题。

(一)唤醒已有经验,激发热情

在核心问题的驱动下,唤醒学生原有的知识经验储备,可有效激发学生的探究欲望。以四上《食物在口腔里的变化》一课为例。学生对龋齿已有一定的认识,如果忽视学生的已有经验,直接出示图片让学生了解龋齿的特征和防止龋齿形成的办法,本课的结尾就显得平淡无趣,学生的热情也不会高。教师可以根据学生对龋齿的已有认知,结合目标要求设计核心问题:“你有龋齿吗?你有几颗龋齿?”唤起学生对龋齿的经验,引导学生再次观察自己的牙齿,并进行现场统计。统计表上真实而惊人的数据会激发学生迫切想知道龋齿形成的原因,并进一步思考如何保护自己的牙齿,知道保护自己牙齿的重要性,真正实现本节课的情感态度与价值观目标。当跳出教材设计有助于学生整体认知的核心问题时,也就真正实现了科学学习。

(二)借结构化材料,聚焦冲突

借助结构化的材料有助于设计出引发学生认知冲突、让学生思维产生剧烈碰撞的问题,进一步帮助学生深刻建构科学概念,突破思维的枷锁。三上《我们来做“热气球”》一课围绕“怎样让袋子升起来”展开,先给学生提供蜡烛和袋子,试一试,袋子烧坏了,问“还需要什么?”;再提供没有缺口的长直筒,问“袋子热了、鼓了,但还是不能飞起来,为什么?怎么解决?”;第三步提供有缺口的长直筒,袋子热了、鼓了,飞起来了,问“热气球为什么能升空?”。接连的失败让学生认识到预测和现象之间的矛盾,产生强烈的思维碰撞,从而质疑并产生解决问题的欲望。经过层层剖析,学生的思维不断深入。

三、学生主体发问,亲历发现,在探究时整合

科学课堂活动走向真正探究的重要观察标志,就是学生主体的参与状态。因此核心问题还可以让学生自主设计,生成若干问题,再进行提炼整合。

(一)亲历探究过程,引导探究

突出学生主体作用,给予学生自主探究和体验的机会,会使他们萌生许多疑问,适当交流便能够提取出具有探究价值的问题。如六下《发现变化中的新物质》一课,基于蜡烛燃烧的研究,观察白糖在加热过程中发生的变化时,鼓励学生对此提出问题。学生能够提出很多有价值的问题:“加热后黑色的物质是什么?”“白糖发生了什么变化?”等。根据学生提出的问题梳理或者归纳出核心问题,学生会更加乐于探究。小学阶段需要树立学生良好的问题意识,逐步培养学生的质疑精神。

(二)鼓励大胆质疑,多维整合

“学起于思,思源于疑。”质疑是学生科学态度与责任的表现,聚焦核心问题展开讨论交流,鼓励学生大胆质疑,在核心问题的引导下,发现新的问题。如三上《压缩空气》一课中,学生用注射器感受空气可以被压缩或扩张后,提出:“活塞往里推、往外拉,在这一过程中空气有什么变化?”并展开预测。请学生用圆圈表示空气的微粒,使思维可视。学生对“空气的量是否发生变化”产生较大的分歧:有的认为,针帽的密封性很好,空气量不变,只是被压缩了;也有的认为,针帽可能漏气了,往里推,空气跑出去了一些,往外拉,空气又进来一些,空气量是变化的。在意见相左的时候,请学生设计实验,并亲自验证注射器的针帽部分是否漏气。此环节始终围绕“空气有什么变化”这个核心问题展开,学生在探究中发现问题,并在寻因的过程中逐步修正自己的观点,建构正确的科学概念,有助于养成严谨的科学态度。

四、设计辅助问题,精心取舍,在梳理中思考

核心问题统领下的课堂问题少,但不是只有核心问题,还有辅助问题。辅助问题是由核心问题派生的,或是为核心问题的揭示铺垫的。在科学教学过程中,要围绕核心问题的探究,适时提出必要的辅助问题,并以问题串的形式,不断激发学生持续思考,促进探究活动逐层递进。

(一)分析权重主次,精心取舍

核心问题引领下的辅助问题应该做到“少而精”,问题繁多琐碎容易造成学生思考空间不足,要适当取舍,以序列化的问题引发学生持续学习,促进课堂活动有序有质展开,逐步深入。例如五上《用水计量时间》一课,围绕核心问题“水如何来计量时间”产生了很多问题,但不是所有的问题都是关键问题,根据主次可以梳理出“水流的速度是否均匀?”“水流速度不均匀可能与哪些因素有关?”“如何让水以均匀的速度往下流?”这三个辅助问题,让课堂一波三折。学生有更多的精力和空间去自主探究,在问题解决的过程中,思维也拾级而上。

(二)提取内在联系,连点成线

核心问题是激发科学思维、促进学习发生、推动教学实现预期目标的一种重要手段。而优质的辅助问题可以让课堂条理清晰、连贯流畅、主线分明。由此在设计辅助问题时,不仅要理解问题的内在联系,也要把握问题之间的逻辑性,根据问题的联系和逻辑连点成线。例如《食物在口腔里的变化》一课,教学前先梳理出核心问题之一:“不同的牙齿作用一样吗?”围绕其名称、结构、功能,展开辅助问题的设计和探究活动。根据学生认知进阶和教学目标的完成顺序形成问题链:口腔里的这些器官,我们平时最关注的是什么?用镜子仔细观察自己的牙齿,有多少颗?形状一样吗?这些不同形状的牙齿分别起了什么作用?

通过连点成线的方法将问题序列化,成为学生课堂探究的主线,也促使学生循序渐进地建构科学概念,帮助学生进一步内化。

五、拓展学生思维,反思优化,在实践中理解

核心问题也应具有一定的挑战性,能够引发学生深入思考,促进学生个性化表达,避免回答千篇一律。因此核心问题设计好后,还应该在课堂实践中不断反思优化,最终以核心问题引领学生深入学习,直指科学本质。

(一)落实课堂教学,尊重差异

在日常教学中,教师需要根据学生的认知水平和实践能力,适当对核心问题做出一定调整,让学生“跳一跳摘到果子”。同时也要注意,问题的开放程度不宜太大,避免学生背道而驰。

(二)多方评价提升,反思优化

核心问题的设计是否合理,课堂上学生的答疑情况、参与度、活动开展顺利与否等可以帮助教师进行判断和反思。学生是课堂的主体,更是最有权威的评价者。在公开课中,专家与听课教师也是评价者,可以帮助教师优化核心问题。如四上《让小车运动起来》,组装小车后需要引导学生思考“是什么力拉动了小车向前运动?”这一核心问题。很多学生基于前概念能直接回答“垫圈重力”。是学生真的理解了吗?结合专家、同伴的评价和建议,需要进一步引导学生思考“重力是一个什么样的力?它有什么特点?”“垫圈的重力如何转化为对小车的拉力?”这些问题,并通过黑板图示帮助学生进一步理解重力,解决重力方向问题。

核心问题区别于课堂上许多问题,它地位最高,也最关键,往往开门见山,统领要点,而且能将课堂教学引向明确的目标,使教学过程清晰流畅。所以,教师需要不断对核心问题进行反思优化。

总之,在核心问题引领的科学教学中,我们仍需把握问题要旨,形成高质量问题,期许课堂提问从“小步子”走向“大问题”。只有善于运用核心问题助力科学探究,才能让问题更“精”、更“深”、更“聚焦”,才能开阔学生思考空间,引领学生科学学习的展开,促进学生科学素养的形成,使其成为我们科学课堂教学的有力抓手。

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