小学科学“问题四驱”教学模式研究
2023-09-01刘艳平
刘艳平
摘要:培养小学生的问题解决能力是新课标中的重要内容。文章通过对问题驱动教学方法的分析,研究了“问题四驱”教学模式的教学价值、设计原则和构建方法,让学生通过问题的驱动、分析、深化和拓展等教学阶段的学习和探究,实现问题解决能力的有效培养,以促进学生科学核心素养的不断提升。
关键词:小学科学;“问题四驱”;教学模式
在新课标中明确指出,要注重培养学生在真实情境中综合运用知识解决问题的能力。因此,培养小学生的问题解决能力是当前小学科学教学的重要内容。科学探究主要就是提出问题、做出假设、设计实验、收集信息、分析信息、得出结论的过程,通过“问题驱动”教学模式,让学生在问题驱动、分析、深化和拓展四个阶段中得到科学探究能力和思维的培养。让学生在实际解决问题过程中深化理解科学知识、掌握探究技能、塑造科学探究思维,实现科学核心素养的有效培養,是提高新时期小学科学教学质量的有效途径。
1 “问题四驱”教学模式
问题驱动法是教师通过设计真实项目的形式,将有意义、相对复杂的问题放在真实的情境中,让学生在小组合作、实践操作、交流互动和评价中解决问题,并在此过程中得到知识和技能的培养,实现问题解决能力和科学思维的有效培养的教学方法。教师在其中起到了引导者和组织者的作用,利用问题引导学生有序地进行问题探究和解决,为学生提供问题解决的基础知识和操作支架,让学生自主完成科学探究。
“问题四驱”教学模式是对问题驱动法的调整,将问题驱动法分为问题驱动、分析、深化和拓展四个阶段。问题驱动阶段指的是引导学生发现情境中所存在的问题、明确问题方向的阶段,利用问题引起学生的注意力、探究兴趣及认知冲突,从而引导学生进一步探究问题,调动积极性。问题分析指的是通过已知的知识和经验对问题进行分析、拆解和制定解决方案的阶段,将整体、复杂、综合性的问题拆解为个体存在、简单、可操作性的问题,将已知的知识和未知的问题进行合理连接,指导问题解决的方向;问题深化指的是学生尝试解决问题、改进方案、合作探究、得出结论、收获知识的阶段,通过探究实验的过程学习理论知识、锻炼实践技能,实现对问题的有效解决;问题拓展指的是通过反思和评价,对问题解决过程中的方法、知识和技能等进行总结,并将其运用到新的问题中,实现知识的有效迁移和科学素养的全面培养。
2 “问题四驱”教学模式的价值
2.1激发科学探究兴趣
“问题四驱”教学模式的应用,能够有效激发小学生的科学探究兴趣。在问题情境的创设过程中,教师会根据小学生的身心发展规律、兴趣爱好和已有的知识和经验,结合实际生活中常见的现象和场景,对问题情境进行趣味性、合理性、可操作性并存的设计,有效吸引小学生的注意力,让学生热衷于参与到科学探究活动中来,让他们拥有探究兴趣、提高思维的活跃度。同时,小学生在合作交流和实践操作的过程中,可以有效提高知识学习和问题解决的效率,让科学知识与技能的学习和掌握更加简单、高效,小学生会在得出答案和获得知识的过程中获得成就感,在合作探究的过程中体会到科学探究的乐趣,激发其对科学探究的兴趣。
2.2掌握科学探究的方法
“问题四驱”教学模式的应用充分体现了学生的主体地位。学生是在问题的引导下进行自主探究,而科学的探究方法是提高学生科学素养的必备基础,夯实小学生对探究方法的掌握能力,对提高教学质量和培养科学思维十分重要。学生在实践操作的过程中进行方案设计、分析、信息收集、思考和动手操作,对学生的科学探究方法和实践操作技能均有锻炼作用,有助于学生充分掌握科学探究的方法和技能,提升学生的实践能力和创新能力,从而促进学生科学素养的提升。
3 小学科学“问题四驱”教学模式的设计原则
3.1指向性
问题设计的指向性指的是问题要能够精确指向被传授的知识和技能,对知识和技能的学习掌握有良好的匹配性和促进意义。问题是“问题四驱”教学模式的起点和基础,教师要对学生的学情、发展特征、兴趣爱好、知识水平等进行深入的分析,设计符合实际情况、能够激发学生科学探究兴趣、提高学习效率和质量的问题。每个问题都要有针对性地指向一个方面的知识,拥有明确的教学目的,让学生在每个问题的解决中都能充分地收获知识,从而提高教学质量。
3.2支持性
问题设计的支持性指的是学习和引导性的问题要能够支持学生完成科学探究活动。小学生的思维逻辑较为简单,知识学习的深度和广度不够,看待问题较为直观和表面化,因此问题的设计不能过于笼统或者复杂,必须足够简单直接,还要富有趣味性,能够有效支持学生自主推进探究过程,也能够有效支持学生完成问题探究、获得足够的知识和技能,实现科学探究思维的提高和知识的有效掌握。
4 小学科学“问题四驱”教学模式的研究
4.1问题驱动阶段
在“问题四驱”教学模式的实施中,其核心问题既是学习方向,也是指导目标,对教学过程有着明确的规范性作用。利用问题对学生学习科学理论和现象进行有效驱动,实现小学生科学探究思维的有效培养,是“问题四驱”教学模式的重要教学目标。问题驱动阶段是“问题四驱”教学模式实施的基础阶段,需要让学生在真实的情境中主动发现问题、明确问题,利用问题引起学生的认知冲突,从而更好地引导学生进一步探究问题,调动学习积极性。教师需要根据学情、学段成长特征、兴趣爱好、知识水平、教学内容等方面的实际情况,创设合适的教学情境,设计具有指向性、复杂性、综合性的核心问题。在核心问题的分析中,学生的固有知识必然存在一定的缺陷,难以实现对问题的深入理解,学生会产生认知冲突。这种现象会极大地激发学生的好奇心和探究兴趣,促使学生主动分析问题,并发现自身需要更多的知识和技能才能够有效地解决问题。教师要引导学生明确问题的方向和内容,明确问题的本质,从小学生的思维和经验观念的角度对问题进行重新定义,让学生深入地理解问题,进而总结解决问题的方法,归纳解决问题的条件,厘清问题解决的思路。
4.2问题分析阶段
在“问题四驱”教学模式的问题分析阶段,教师要通过对学生已知知识和经验的评价,引导学生对核心问题进行分析、拆解和制定解决方案,将整体、复杂、综合性的问题拆解为简单、可操作的问题,将已知的知识和未知的问题进行合理连接,指导问题解决的方向。小学生的思维逻辑较为简单,看待问题直观和表面化,因此,要将笼统、复杂的核心问题拆解为简单直接的问题链,让学生分阶段、分步骤地逐一解决问题,提高问题解决效率,让学生逐步掌握科学探究方法和思维。
4.3问题深化阶段
在“问題四驱”教学模式的问题深化阶段,教师要引导学生尝试解决问题、改进方案、合作探究、得出结论、内化知识,通过探究实验学习理论知识、锻炼实践技能,实现对问题的有效解决和科学素养的有效培养。这一阶段注重对学生自主探究能力、实践操作能力和合作交流能力的培养,让学生在思维导图的引导下进行实践操作,不断尝试解决问题,在此过程中发现新的问题,对设计方案进行合理的改进和优化,最终在合作交流中完善解决方案,实现问题的最终解决,全面提升科学素养。首先,学生要在思维导图的引导下尝试解决问题,在尝试解决的过程中发现自身的不足,并激发其科学探究兴趣;教师也能够在观察和评价的过程中深入了解学生的知识水平和能力,为指导性的问题设计提供信息,为后续的引导教学提供帮助。其次,教师要合理运用教学支架指导学生交流合作,在合作中进行互帮互助,实现能力的共同提升,这有助于调动学生的积极性和参与性,提高学习效率和问题解决效率。在问题解决的过程中,学生分组进行合作和竞争,在相互帮助、相互交流、相互促进的过程中实现思想、方法和知识的碰撞和学习,有助于激发学生的科学探究兴趣,促使学生更好、更快地解决问题,培养学生的科学探究思维。最后,教师要指导学生改进原有的问题解决方案,完善问题解决的成果,提高效率。学生原本的问题解决方案是根据已有的知识和经验设计出来的,会存在一些问题。随着学生的不断探究和学习,其问题解决能力会不断提高,因此,可以对原有的方案进行优化改进,提高问题解决效率,内化新学习的知识和技能。
4.4问题拓展阶段
在“问题四驱”教学模式的问题拓展阶段,教师要通过引导学生反思和评价,对问题解决过程中的方法、知识和技能等进行总结,并将其运用到新的问题之中,实现知识的有效迁移。学生在反思、评价和总结的过程中对知识和技能进行有效的内化和理解。教师要针对这些知识和技能,设计下一阶段的科学探究情境和项目,让学生将新的知识和经验迁移到新的情境和问题中,实现“问题四驱”教学模式的下一个循环,不断提高学生的学习效率,培养学生的科学探究思维。
“问题四驱”教学模式的应用能够有效培养小学生的科学探究思维,教师在其中起到了引导、组织和支架的作用,而不是一味地灌输知识。教师可以通过科学问题的引导帮助小学生掌握科学探究的方法和路径,构建科学知识结构,从而实现科学探究思维的有效培养,实现深度学习。教师要利用全过程评价引导学生解决在问题探究过程中存在的问题,帮助学生明确学习目标和改进方向,促使学生养成良好的反思习惯和批判精神。教师要在问题拓展阶段引导学生将已有的知识拓展到新的问题和情境中,这样有助于培养学生的知识迁移能力, 拓展学生的知识广度和思维的灵活性,最终使其形成科学的探究思维,以全面提高小学科学的教学质量和效果。
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基金项目:
本文系江苏省教育科学“十三五”规划课题《小学科学“问题四驱”教学模式的实践建构》(B-b/2020/02/05)成果”。