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“问题串”设计探讨

2024-01-15李龙霞

小学科学 2024年3期
关键词:问题串科学思维小学科学

李龙霞

〔摘    要〕  问题在科学学习中扮演着重要的角色。科学教学中,教师通过对课程标准、教材以及学情等因素深入研究,设计一系列“问题串”,在解决这些“问题串”的过程中,使学生的核心素养得以提升。本文从“问题串”的概念出发,基于不同的教学案例,描述了四种不同类型“问题串”的设计过程,以期借助“问题串”,使科学课的学习与学生核心素养的提升在科学教学中得以“统一”。

〔关键词〕  小学科学;“问题串”;科学思维

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    (2024)  03    034-036

教育心理学指出:问题是学生思维的起源。在科学课上,教师提出的问题会影响学生的思维方式。传统的科学课堂教学使很多学生缺乏提出问题、解读问题、思考问题的能力,习惯于“听指令”机械操作,违背了探索和创新的科学理念。很多教師没有掌握设计问题的策略,常常自问自答,甚至没等学生反应就出示答案。学生失去自主思考的机会,自主探究就更加无从谈起,再加上,有些教师提出问题的方式本身就欠缺严谨性。以上存在于科学课堂教学中的各种问题,忽视了科学学科内容的内在逻辑性,教师在课堂上提出的问题带有随机性,缺少提前设计,导致教学目标无法真正落实,从而使学生接受的科学知识呈现碎片化,缺乏系统性和全面性,严重影响了学生核心素养的提升。

一、“问题串”的内涵

学生对科学概念的掌握及灵活应用,关键在于教师在教学过程中对于问题的设计以及教学策略的选择。“问题串”的设计,不仅能有效地推动教学过程,提高教师问题设计的能力,还能够以探究活动为载体,一方面促进学生对科学学科核心概念的认知与建构,提高学生的探究实践能力,在“做中学”“学中思”,另一方面能够让学生在问题解决的过程中获得有效解决问题的技巧,提高学生科学课堂学习的参与度和价值感。

本文中的“问题串”,是指教师为了实现一定的教学目标、结合教学内容设计的能够引导学生开展深度学习的、具有内在逻辑关系和任务指向的问题系列。在教学中,教师需要在细致入微研究教材的同时,结合学生已有的认知水平来科学设计多种形式的“问题串”,以此激发学生的兴趣,提升课堂效率。

二、“问题串”的设计依据

在科学教学中,相对于一般的问题设计,“问题串”的研究与设计更需要理论层面的指导。课程标准作为指导科学教学和进行教材编排的依据,是进行“问题串”设计的理论指导。在设计“问题串”前,需要先解读课标中的核心概念,并厘清核心概念与内容要求之间的关系,根据教材的内容明确问题间的逻辑关系,呈现一系列具有内在逻辑性的“问题串”。这些“问题串”的设计符合课标要求,与教材内容相契合,从而能够帮助学生在科学学习中建构系统化的科学知识。

(一)符合课程标准的要求

课程标准作为一线教师进行科学教学设计的依据,不仅为课堂教学提供了理论指导,也是教学活动成效的评价标准。因此,在教学过程中,任何问题的设计都需要以研究和解读课标为前提。“问题串”的设计以帮助学生建构科学观念、发展科学思维及提升科学素养为目的。参考课程标准中的“内容要求”和“学业要求”两部分内容可以为设计“问题串”提供依据和思路。为了使提出的问题与教学目标相一致,我们可以参考相应“内容要求”提及的内容;为了让“问题串”更符合要求,具有可操作性,我们可以参考查阅“学业要求”。

(二)以教材结构脉络为依据

教材作为师生上课的重要资源,既是教师教学设计的素材来源之一,又是学生学习的重要工具。基于教材,学生可以更好地去理解课程内容。教材的作用决定了在设计“问题串”时,教师首先要研读吃透教材,依据课程标准和教材内容去设计“问题串”的内容和呈现顺序。

(三)立足学生实际学情

随着新课改的深入,教学中心早已从“教师教”转到“学生学”,学情已经成为教师教学时不可忽视的考虑因素。根据最近发展区理论,教师需要关注学生的思维、学习心理以及认知程度,并依此决定课堂问题的呈现顺序。从建构主义的角度看来,学生不是空着脑袋进教室的,在构建知识的过程中,已有知识和经验是作为新知识的生长点而存在的。如何通过有效的问题设计引导学生将两种知识相适应,生成新知识,是科学教师无法逃避的职责。

除此之外,“问题串”的设计还需要考虑学生心理、认知等不同方面的差异,在提问时,要针对问题的难易程度,有选择地提问不同学习层次的学生。对于学生的回答能够适时地追问,最大程度地激发学生的认知进阶,关注课堂问题的生成,最大化地引发学生的共鸣。

三、“问题串”的设计策略

(一)深化应用形成螺旋式“问题串”

人们对社会现象和社会现实的认识的需要经历由具体到抽象,再由抽象上升到具体的两次飞跃才能实现。掌握科学知识也是如此。采用“实践—认识—再实践—再认识”这样螺旋式的“问题串”,可以使学生在已有的实践经验基础之上,通过学习、认识科学理论,先提高自己的认识和实践能力,再去更高效地实践。可以有效地提高学生学习的灵活性,通过学以致用,提升学生解决问题的能力。如在学习“怎样加快溶解”时,可以利用学生已有的关于溶解的生活经验,建立螺旋式“问题串”:如何让杯中的食盐加速溶解?猜想加快溶解的方法有哪些?应该怎样设计实验来验证这些方法是否有效?经过刚才的对比实验,总结一下加快溶解的方法有哪些?如何加快冰糖在水中的溶解速度?生活中还有哪些加快物质溶解的方法?

一名好的科学教师不只是教,更要激发学生自己去学,不但要把学生对科学知识的掌握设计到位,还要思考把科学知识的运用和形成认识结合起来。螺旋式“问题串”的建立,有效地强化了科学理论与实践之间的联系,使学生在运用知识时做到了举一反三,融会贯通。

(二)结合认知规律构建递进式“问题串”

“问题串”的设计必须尊重学生的认知水平。杜威曾提出:思维起源于直接经验的情境。小学生对科学知识的领悟、科学素养的提升,只有在与情境的互动中才能完成。问题的设计需要有内在逻辑性,这就要求教师在设计问题情境时,在学生的“已知区”和“最近发展区”之间找到一个适合的契合点,然后基于学生的这一知识“生长点”进行问题情境的层层递进设计。例如在学习“杠杆”时,学生对杠杆只局限于感性认知,这些认识可能肤浅、片面,甚至是错误的。此时,教师可以在教学过程中,将所要讲授的杠杆的概念和工作原理,借助问题情境设计成层层递进的若干个具有引导性的问题,帮助学生在分析和解决问题的过程中培养科学核心素养。

一块石头搬不动,移不开,怎么办?这里有两根木棍(一长一短),你选哪一根?为什么?像这样(没有支点)就能撬起石头来吗?支点在哪儿更合适呢?(出示杠杆的定义)像这样用木棍撬石头起到了什么作用?我们使用杠杆一定能够实现省力的效果吗?下面我们通过模拟实验,移动支点来进行对比,对杠杆的原理进行深入探究……

相对于传统的问题导入:“谁来想办法把路边的这块巨石挪开?(用木棍撬动)教师接着出示杠杆的定义。”递进式“问题串”以学生的感性认知为基础,层层深入,通过设计一连串具有启发性和梯度性的问题,使学生在“问题串”的引导下,通过主动积极思考和探究,实现从“最近发展区”到“已知区”的上升。

(三)有效对比设置并列式“问题串”

顾名思义,并列式“问题串”在逻辑层面上属于相互并列的关系,并无主次之分,通常以比较的形式呈现出来,学生则以探究对象的身份融入活动,通过分析、比较、综合等方式,深化对知识的理解。例如在学习“声音的产生”时,实验结论中有一句话:“声音是由物体振动产生的。”这句话是一句概括性的话,而对于学生来说,“振动”他们并不熟悉,他们不会关注物体本身的变化,但会依据自己的经验,认为是敲、碰、拍等动作产生了声音。所以在教学过程中,教师可以借助结构性实验材料和并列式“问题串”的设计,实现教学重点的突破。

在使用钢尺发出声音时观察到什么现象?让皮筋发出声音时观察到什么现象?将水杯中的水倒入另一个水杯时观察到什么现象?把正在发声的音叉插入水中,水面有什么现象?在玻璃瓶中悬挂一个塑料小球,用嘴对着瓶口吹,观察到了什么现象?说话时,用手触摸自己的喉结,会有什么感觉?

上述六个问题之间呈平行逻辑关系,通过观察固体、液体、气体三种不同形态物体发声时的状态,让学生抽象归纳出声音产生的共同规律:声音是由于物体振动产生的。并列式“问题串”促进了学生对问题的一一探究,逐个实现了问题的突破,以求全面具体地掌握科学知识。

(四)关注学生生成开放式“問题串”

“问题串”的设计,不仅要激发学生的探究热情,而且要引导学生参与到教学过程中去。科学核心素养,既重视科学观念的学习,又重视科学思维能力的培养。在科学课堂上,教师要明确学生是课堂的主体,课堂是民主的、开放的。交流合作与问题的解决应该贯穿于自主学习和探究的过程中,问题源于探究和发现,更要在互动中生成。在这种教学环境下,教师应更加关注学生科学思维与质疑创新精神的培养。如在《热对流》的教学中,先由一个“煮”活鱼的趣味实验引入,当学生看到烧瓶瓶颈部分的水渐渐冒气变热而后沸腾,但金鱼仍在烧瓶下部游动时,自然会产生一系列疑问。然后教师给出本节课的课题:《热对流》。教师可以这样设置问题:看到这个标题,你想了解哪些知识?这样开放性的问题不仅唤起了学生的求知欲,还培养了学生的创新思维,使学生主动地提出一系列问题:什么是热对流?什么情况下会发生热对流?热对流的特点是什么?生活中有哪些热对流现象呢?……

当学生面对自己主动想学习和掌握的知识时,往往表现出强烈的求知欲。开放式“问题串”不仅唤起了学生“保护自己独立思考权利”的意识,而且拓展了学生思维的广度和深度,对教学的有效性起到画龙点睛的作用。科学的魅力在于内在的思维,科学思维是基于事实证据和科学推理、对不同观点和结论进行质疑和批判,进而提出创造性见解的能力与品格。教师通过一系列“问题串”的设计,既能提高课堂问题的有效性,又符合“聚焦大概念”的课程理念,使学生在理解的基础上,构建概念、锻炼科学思维,并获得问题解决能力。这不仅能让学生的思维过程更加清晰,而且落实了科学核心素养培养的有效途径,收到了事半功倍的效果。

参考文献

[1]郑力里.指向高阶思维的科学探究问题串设计策略[J].福建教育,2020(31):57-59.

[2]徐建萍.高阶思维视域下的小学科学探究性问题串设计策略[J].第二课堂(D),2021(3):45-46.

[3]李玉梅,桑春波.关于小学科学教学现状的思考与建议[J].现代教育科学,2020(S1):119-120.

[4]马学军,游月殿.小学科学问题主线教学刍议[J].中国教师,2020(10):47-50

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