新课标视角下科学课堂提问及引导研究
——以“声音的传播”一课为例
2024-05-17江苏省南京市江宁区汤山中心小学
江苏省南京市江宁区汤山中心小学 赵 悦
新课标指出,科学课程要培养学生的科学素养,科学思维是科学素养的重要组成部分,是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,主要包括模型建构、推理论证、创新思维等。那么,如何在科学课堂教学中落实学生科学思维的培养呢?可以说,科学课堂上的每一个问题都是发展学生科学思维的重要载体。笔者联系自己的科学课堂教学实践,以“声音的传播”一课为例,将自己总结的一些关于提问的事例和反思记录下来,以促进自身不断反思和提高。
一、案例描述
(一)用问题引导学生有效思考
“声音的传播”一课中,在“声音能在空气中传播,不能在真空中传播”这个环节中,教师要让学生聚焦到“空气”这个传播介质。
1.第一次教学
师:宇航员在太空舱中可成功对话,但是在飞船外面却听不到对方的声音,必须借助电子设备才能更好地对话。你知道为什么吗?
生1:宇航服太厚了,所以在飞船外面听不到声音。
生2:在飞船外面他们离得远,所以听不到声音。
……
2.第二次教学
师:宇航员在太空舱中可成功对话,但是在飞船外面却听不到对方的声音,必须借助电子设备才能更好地对话。你知道为什么吗?太空舱内和太空相比,有什么不一样的地方可能会影响声音的传播呢?
生:太空中没有空气,太空舱内有空气。
在第一次教学中,学生的很多回答并没有和空气联系起来,但是,当站在学生的角度去思考时,我们就会发现由于学生的认知有限,他们的回答似乎也有一定的道理。那么,笔者反思一定是提出的这个问题太大,难以让学生聚焦到“空气”。于是,笔者改进了问题的问法,在第二次教学中,提出“为什么”后,又通过一个问题引导学生比较太空舱内和太空中声音传播的区别。这样,学生很容易就能够聚焦到“空气”。
(二)用问题引导学生制订计划
同样在“声音的传播”一课中,在“声音在固体中向各个方向传播”这个环节中,笔者让学生通过设计实验来探究声音能否在固体中传播,以及声音在固体中的传播方向。在第一次教学中,笔者请大家借助教室里最常见的固体——桌子,分组讨论设计一个实验方案来探究声音能否在固体中传播以及声音在固体中的传播方向。对于三年级的学生来说,设计一个严密的实验方案还是有难度的。因此,多数学生提出的方案是“一个同学敲击桌子的中间,其他同学将耳朵贴在桌子的四边听”。笔者认为,学生提出这样的方案并不能起到发展其设计实验方案的能力的作用。因此,笔者通过两个问题来引导学生在思考中改善自己的实验方案。
第二次教学片段如下:
师:请大家借助教室里最常见的固体——桌子,设计一个实验方案来探究一下(先独立思考)。
(学生思考片刻后)
师:请大家在小组内讨论设计实验方案,在交流过程中注意思考两个问题:(1)在桌子的哪些部位听,能研究声音在固体中的传播方向?(2)怎样制造声音,确定声音是通过固体传到你的耳朵里,还是通过空气传到你的耳朵里的呢?
新课标中,“探究实践”目标中三、四年级的学段目标是 “能在教师引导下,通过对具体现象与事物的观察和比较,提出可探究的科学问题,并基于已有经验和所学知识,从现象和事件发生的条件、过程、原因等方面提出假设,制订简单的探究计划。初步具有根据具体现象与事物提出探究问题,基于已有经验和知识制订简单探究计划的能力”。因此,在第二次教学中,笔者通过两个问题引导学生去思考、改进、完善实验方案,使学生设计出更加严密的实验方案,以达到发展学生设计实验方案的能力的目的。
(三)用层层递进的问题引导学生层层深入地思考
在“观察振动传递,类比认识人耳”环节中,教学过程如下:
师:我们的耳朵又是怎样听到声音的呢?这个奥秘就在耳朵里。所以,我们先来认识一下耳朵的结构。(出示耳朵结构图,依次介绍各个结构的名称及基本特点)
师:通过上面的介绍,你们认为声音在耳朵里是怎样传播的呢?(学生猜测声音在耳朵里的传播路径)
师:我们先来做一个模拟实验,看看你们能不能从中得到启发。
(学生分组实验并观察汇报现象:发声器发声后,盐粒振动)
师:为什么发声器发声后,盐粒振动?你能用今天学习的知识和上节课学习的知识来解释这个现象吗?
生:发声器发声时振动,引起空气振动,然后引起保鲜膜振动,因而盐粒也跟着振动起来。
师:这里的保鲜膜就相当于我们耳朵里的什么?
生:鼓膜。
师:那现在你们能不能说一说声音在耳朵里是怎样传播的?
(学生回答声音在耳朵里的传播路径)
在这个环节的教学过程中,第一个问题是自问,不需要学生来回答,引导学生聚焦到“声音在耳朵里的传播路径”这个问题的研究上来;第二个问题让学生基于耳朵结构的认识提出关于声音在耳朵里的传播路径的猜测;第三个问题是在学生完成类比实验后,让学生尝试解释观察到的现象;第四个问题让学生将实验装置与耳朵结构进行类比认识;在此基础上,第五个问题让学生说一说声音在耳朵里的传播路径。第一个问题和第二个问题看似可有可无,然而,这两个问题既能让学生聚焦到要研究的问题上来,也能让学生将实验与声音在耳朵里的传播路径联系起来,为类比认识做铺垫。这五个问题层层递进,逐步引导学生以类比实验来认识人耳鼓膜的作用,从观察保鲜膜振动引起盐粒振动,帮助学生认识外部声音引起鼓膜振动而使人听到声音。
二、案例反思
(一)重视科学问题的问法,促进科学思维发展
很多科学教师,尤其刚参加工作的年轻教师,在备课时,往往会更加关注科学探究实践本身而忽略了科学课堂中提出问题的问法的重要性,问得比较随意,有可能问了一个问题没有学生回答,或者没有达到自己想要的效果,又随意地补充一个问题。这样其实很不容易引发学生有效地思考,更起不到促进学生科学思维发展的作用。有时,提问的语言要尽量准确、简洁,贴近学生的年龄特点,如果问题问得含糊不清、模棱两可,就会人为地增加学生理解的困难,造成思维障碍,适得其反;有时,问题的问法又要具体,有指向性,引导学生有效地思考,从而促进其科学思维的发展。因此,教师要根据学生的特点和教学内容,反复思考问题的问法。
同时,教师需要注意的是,问题不能太大,也不能太小。如果问题问得太大,学生可能天马行空,有各种各样稀奇古怪的答案,每个答案看似有道理,却和我们的预设相去甚远,不能引发学生有效地思考,不仅降低了课堂效率,还不能有效促进学生科学思维的发展。如果问题问得太小,学生的思维容易被限制,适得其反。因此,备课时教师可以将一个问题用不同的问法问出来,然后站在学生的角度去琢磨学生对不同的问法可能会有哪些答案。这样,教师就能更加明确应该用哪一种问法更合适。
在平时的课堂教学中,由于每个学生已有的认知水平和思维方式存在很大差别,教学过程中经常会出现和教师事先预设的结果相差甚远的情况。面对这种真实的、课堂上临时生成的“活”问题,教师应该有强烈的“以学定教”意识——根据课堂上学生的实际情况,采取不同的教学策略和方法。课堂上,当学生的想法和教师的事先预设不一致时,教师不能简单地对学生进行限制,而应该采取因势利导的方式,让学生充分思考、讨论、争辩、体验,才有机会生发出更好的课堂体验,进而更有效地促进学生科学思维的发展。
(二)重视科学问题的提问时机,促进科学思维发展
首先,我们要注意提问的时机。提问的铺垫很重要,贸然提出一个问题会很唐突,有时要有问题的情境。其次,我们要注意提问后的等候时间,提问时要面向全体学生,留给学生适当的思考时间,掌握好问答的节奏。有些教师,尤其一些年轻的新教师在提问后常常缺乏等待的耐心,总是希望学生能对答如流。如果学生不能很快地作出回答,他们就会重复这个问题,或重新加以解释,或提出别的问题,或叫其他学生来回答,忽略了学生是否有足够的时间去思考、形成答案并作出反应。研究表明,如果教师提问后能等候一段时间,那么他们的课堂将出现许多有意义的显著变化:学生会给出更详细的答案;学生会自愿地给出更好的答案,拒绝或随意回答的情况就会减少。所以,等待不仅是一种教学艺术,还能够更好地促进学生科学思维的发展。
(三)重视科学问题的难度,促进科学思维发展
同一个问题,对于不同年龄段的学生和不同的学生个体,难度是不一样的。因此,教师在备课时首先要充分“备”学生,了解学生的认知特点和心理,以及学生已有的知识概念和能力基础,在此基础上反复琢磨课堂提问,才有可能通过有效的提问达到促进学生科学思维发展的目的。问题要有适当的挑战性,过于简单的问题,不能引起学生的思考。如果问题太难,学生通过思考不能得到答案,极有可能对学习内容失去兴趣和信心。适当难度的问题不仅能引发学生有效地思考,而且能让学生通过思考得到答案,获得成就感,对学习内容充满信心和兴趣。
另外,问题要有层次,提问要有一定的梯度,要遵循循序渐进的规律,由易到难,由简到繁,层层递进,把学生的思维一步步引向新的台阶,最终达到发展学生科学思维的目的。
三、结语
科学课堂上恰当而富有艺术性的提问,是启动学生思维的钥匙。教师要反复琢磨课堂提问,让有效的提问贯穿科学课堂的全过程,发挥其发展学生科学思维的作用。诚然,对于科学教师来说,提高科学课堂的提问水平并不是一件容易的事。这就要求科学教师不断地学习,不断地反思,积极提高自身素质,从而达到师生共同进步、促进教与学的共同发展的目的。