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摘 要: 科学教学中创设问题情境,就是使知识目标问题化,使学生在课堂中体验探究。创设有意义的问题情境,对于激发学生的兴趣和求知欲,促进自主探究,培养学生科学的学习方法和创新意识都具有很重要的意义。本文结合教学实践提出了创设问题情境的几种方法,同时指出了在创设问题情境中应注意的几个问题和原则。
关键词: 科学教学 问题情境 创设方法 注意问题
问题情境,就是在教材内容和学生求知心理之间创设一种“不协调”,把学生引入一种与问题有关的情境的过程。在课堂教学中,只有重视问题情境的创设,学生的思维才会被激活,对新知识的探索才会积极,才会在科学问题的探究和独立思考中有新发现。这就要求教师必须深入分析、钻研教材,努力创设合适的问题情境,以问题为线索,组织和调控课堂教学,充分调动学生学习的主动性。创设问题情境,既有利于学生掌握知识,提高能力,更有利于学生情感、态度、价值观等方面的健康发展。下面我结合教学实际谈问题情境创设的几种方法和注意事项。
一、创设问题情境的方法
1.创设趣味性的问题情境,激发学生的求知欲望。
美国心理学家布鲁姆说:“学习的最好刺激乃是对所学材料的内在兴趣。”兴趣是最好的老师,学生在学习活动中,对自己感兴趣的现象、原理、规律等,总是能主动地、积极地去认识、去探究。而人的情感总是在一定的情境、一定的场合下产生的,所以创设有趣味性的问题情境,能够使学生产生并保持激昂的情绪,激发他们强烈的求知欲,使他们马上能进入探究者的角色。
[案例1]在学习八年级下册《磁生电》时,我设计了这样一个问题情境引入:用已拆下的玩具汽车的电动机、小风扇、小灯泡等器材组成一个演示装置,问同学们:“你能使小灯泡亮起来吗?”学生感到好奇:“没有电源怎么能使其亮起来呢?”于是我就让一个身材高大男生上台吹动小风扇,小灯泡“意外地”亮了起来。再问:“没有电源也会使灯泡发光吗?”“真的没有电源吗?”再让学生分析、讨论,在兴奋、激动中激起了学生强烈的求知欲、探究欲。
科学是一门以实验为基础的学科,在科学教学中利用实验这一有利因素,教师可以创设许多生动、有趣的问题情境。一方面从实验中可以得出概念、规律,另一方面可以吸引学生积极主动参与到有效的课堂教学中来。
2.创设渐进性的问题情境,培养学生的探究能力。
人类认识事物的过程是一个由易到难、由简单到复杂、循序渐进的过程。对于那些具有一定深度和难度的科学知识,教师可以根据学生认知心理的特点,创设渐进性的问题情境,引导学生由浅入深,自现象由本质,一步步地进入深入的思考和探究。这样,既降低了问题的难度,又锻炼了学生思维的质和量,拓展了学生思维的深度和广度,还使学生探究和解决问题的能力得到了提高。
[案例2]在复习课中,探究盐酸、碳酸钠、氢氧化钙三者混合废液成分时,如果直接让学生猜想,其结果是可想而知的——大多数同学猜想结果一定是无序的。于是我先问:“盐酸与碳酸钠溶液混合后的溶液可能有哪些溶质?分小组讨论回答。”这一猜想对初三同学而言还是比较简单的,于是根据学生的猜想的结果又问:“若在它们反应的混合液中加入一定量的石灰水,发现出现浑浊现象,那么,哪种猜想结果得到了证实?”答:“氯化钠与碳酸钠!”再问:“加入石灰水后的混合液中除水外,又有哪些物质呢?”一步紧扣一步的探究,既降低了学生思维台阶,又增进了学生探究能力。
由于问题常常不是孤立单一的,而是具有一定的梯度,这就需要注意问题之间的排列要有层次感,提问环环相扣,对教师所创设的问题,应当由易入难,逐步深入。通过这一系列层层阶梯式的问题提问,使学生真正理解实验原理。在充分思考了实验方案的科学性和可行性之后,学生就可以水到渠成地掌握知识点,可以设计出实验步骤。通过这样的学习,学生获得的知识不易忘记,过一段时间即使部分忘了,还可以自己推理出来。这种渐进性的问题讨论,对培养学生的探究能力具有积极的促进作用。
3.创设矛盾性的问题情境,引导学生的知识建构。
建构主义学习理论认为,学生学习新知识之前,头脑中并不是一片空白,而是具有形形色色的知识与经验,但原有的知识结构并不一定是清晰的。教师可以利用学生原有认知结构中的含糊点、易错点,创设矛盾性情境。学生的学习错误是一种宝贵的教学资源,学生对自己所犯的错误,尤其是一些凭经验想当然的错误,事后一旦发现结论与事实相悖,就会迫切地重新建构自己的知识,从而极大地激发了“学习的内驱力”和探究新知的积极性。因此,教师要善于挖掘学生思维中的错误点,寻找学生知识建构的支点,创设能激发认知冲突的问题情境,引导学生进行自主建构。
[案例3]在八年级科学光合作用一节中,我们知道了二氧化碳的一条化学性质:通常情况下二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。我引导学生做了“二氧化碳使蜡烛火焰自下而上熄灭”实验,学生很容易地得出了上述的结论。此时我又拿出了一根镁条,问镁条能不能在二氧化碳中燃烧,同学们齐口回答:不会。但实验结果表明:镁条在二氧化碳中燃烧了起来。学生对这一现象非常困惑:镁条怎么会在二氧化碳中燃烧呢?此时我及时抓住机会提问:“是不是前面的结论错了?”而后又启发学生思考:镁条能在二氧化碳中燃烧说明了什么?这与前面讲的燃烧条件之一,可燃物要与氧气充分接触,而镁条在二氧化碳中燃烧是在无氧环境中进行的,前后内容是否矛盾?通过分析,学生终于得出结论:前面讲的燃烧是指通常的燃烧,要有氧参加。这种燃烧的定义狭窄,教师和学生及时总结出燃烧更宽泛的定义:燃烧是指任何发光发热的剧烈化学反应。
教师可通过创设矛盾性的问题情境,让学生先“碰壁”,再引起认知上的冲突,当学生的认知产生不平衡时,会情不自禁地产生一种紧张的“内驱力”,自觉解决冲突的任务,从而达到认知新的平衡,这样掌握的知识是牢固的、灵动的。
4.创设生活化的问题情境,提升学生的科学素养。
科学来源于生活,生活中处处有科学,科学就在我们身边。在科学教学中教师通过创设学生感兴趣的生活化的问题情境,进行设疑、引思、探究,可使学生对科学的亲切感油然而生。苏霍姆林斯基曾说:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。在儿童的精神世界里这种需要特别强烈。”在科学中创设生活化的问题情境,不仅有利于学生理解科学问题,而且有利于培养学生关心生活、关心自然,在生活中不断发展学生的观察能力和解决实际问题的能力,从而提升学生的科学素养。
[案例4]在《动物的食物与摄食》一节中,我通过展示姚明和刘翔在运动场中奔跑的情境问:“姚明、刘翔在奔跑时需要消耗能量,这些能量是从哪里来的呢?”引入新课,学生自然联系从食物中来,再展示常见食物图片,问:“这些食物中含有哪些物质?”……
我就这样从生活例子入手,一步步创设情境,用学生熟悉的视频动画来激发其学习的热情,从而促使学生开展积极的联想和思考。学生通过分组讨论,共同交流、分析、归纳,完成预定的学习目标,并通过探究了解科学研究的方法与科学思想,进一步提升了科学素养。
二、创设问题情境应注意的问题
科学教学创设问题情境的方法有很多,无论创设什么样的情境,都应从学生的生活经验和已有的背景知识出发,要合乎学生心理、生理和认知特点,不要过难过深,须给学生留下一定的思考空间和想象空间,并且要注意面向全体学生的学习水平。在创设问题情境时必须做到科学、适度,因内容而异,因学生的不同而不同。具体地说,应注意以下几点:
1.创设的问题要体现针对性和科学性的统一。
创设的问题情境要有针对性,如果问题提得过于笼统,情境没有反映问题的实质,学生就会觉得一片茫然,无所适从,这样的问题只会降低教学效率。同时,教师创设的问题情境应具有科学性,应防止为了说明问题而导致创设的情境违反科学性。
2.创设的问题要体现适度性和探索性的统一。
所谓适度性,是指教师提出的问题有一定的难度和广度,但仍可以让学生跳一跳就能摘到桃子。也就是说,教师要让学生经过思考、努力、合作、交流就可以把问题解决。用这样的问题让学生去探究,更能激发他们探究、解决问题的积极性。问题过于简单不能激起学生的探究兴趣,问题过难就会使学生感到力不从心,可能会失去继续探究的兴趣。学习能力的发展是在一定能力的基础上发展起来的,教学应当走进学生的最近发展区,找准学生的认知水平,创设合适的问题情境,将学生的探索潜能尽可能最大化。
3.创设的问题要体现发散性和延续性的统一。
“学起于思,思源于疑”。没有疑问就没有思维,学生的思维往往是由问题开始的。但教师创设的问题情境,不是学生用“是,不是”、“对,不对”就能回答解决的。要留有空间和时间,让学生处于一种“心求通而未得,口须言而不能”的境界,处于思维活动状态(即具有一定的发散性)。同时一个好的问题情境的创设,能够持续不断地驱动学生进行层层深入的探索,而不是在课堂上的某一环节闪亮一下。
4.创设的问题要体现真实性和新颖性的统一。
创设的问题对学生来说应具有实际意义,是真实的或接近真实的,而不只是虚构的问题,创设的问题最理想的是从国内外重大新闻事件中提取,从学生所关心的时事问题出发,从新闻的生活场景中抽取出学习的任务,这样的问题情境更能引发学生主动学习的欲望。当然要避免为了新颖性而违反了真实性,这反而违反科学性原则,对学生进一步发展产生负面影响。
创设科学教学中的问题情境,教师应引导学生提出问题并指导学生自己解决问题,有利于培养学生的创新思维和创造能力。科学老师应认真分析教材,关注生活问题,努力创设各种有意义的问题情境,努力激发学生学习的兴趣,积极鼓励学生自己去发现问题,提出问题,培养学生的问题意识,不断尝试用他们的发现问题来创设情境,从而真正使课堂成为高效的课堂,成为学生的乐园。
参考文献:
[1]张金河.情感——科学学科有效性教学的抓手.中学理科,2008,(6).
[2]吴菁华.如何提高学生学习物理的兴趣.中学教学参考,2009,(4).
[3]袁振国.教育新理念.教育科学出版社,2002.3.
[4]高慎英刘良华.有效教学论.广东教育出版社,2005.1.
[5]辛自强.问题解决与知识建构.教育科学出版社,2005.2.
[6]何灿华.从科学知识迈向科学素养.浙江科学技术出版社,2008.9.
关键词: 科学教学 问题情境 创设方法 注意问题
问题情境,就是在教材内容和学生求知心理之间创设一种“不协调”,把学生引入一种与问题有关的情境的过程。在课堂教学中,只有重视问题情境的创设,学生的思维才会被激活,对新知识的探索才会积极,才会在科学问题的探究和独立思考中有新发现。这就要求教师必须深入分析、钻研教材,努力创设合适的问题情境,以问题为线索,组织和调控课堂教学,充分调动学生学习的主动性。创设问题情境,既有利于学生掌握知识,提高能力,更有利于学生情感、态度、价值观等方面的健康发展。下面我结合教学实际谈问题情境创设的几种方法和注意事项。
一、创设问题情境的方法
1.创设趣味性的问题情境,激发学生的求知欲望。
美国心理学家布鲁姆说:“学习的最好刺激乃是对所学材料的内在兴趣。”兴趣是最好的老师,学生在学习活动中,对自己感兴趣的现象、原理、规律等,总是能主动地、积极地去认识、去探究。而人的情感总是在一定的情境、一定的场合下产生的,所以创设有趣味性的问题情境,能够使学生产生并保持激昂的情绪,激发他们强烈的求知欲,使他们马上能进入探究者的角色。
[案例1]在学习八年级下册《磁生电》时,我设计了这样一个问题情境引入:用已拆下的玩具汽车的电动机、小风扇、小灯泡等器材组成一个演示装置,问同学们:“你能使小灯泡亮起来吗?”学生感到好奇:“没有电源怎么能使其亮起来呢?”于是我就让一个身材高大男生上台吹动小风扇,小灯泡“意外地”亮了起来。再问:“没有电源也会使灯泡发光吗?”“真的没有电源吗?”再让学生分析、讨论,在兴奋、激动中激起了学生强烈的求知欲、探究欲。
科学是一门以实验为基础的学科,在科学教学中利用实验这一有利因素,教师可以创设许多生动、有趣的问题情境。一方面从实验中可以得出概念、规律,另一方面可以吸引学生积极主动参与到有效的课堂教学中来。
2.创设渐进性的问题情境,培养学生的探究能力。
人类认识事物的过程是一个由易到难、由简单到复杂、循序渐进的过程。对于那些具有一定深度和难度的科学知识,教师可以根据学生认知心理的特点,创设渐进性的问题情境,引导学生由浅入深,自现象由本质,一步步地进入深入的思考和探究。这样,既降低了问题的难度,又锻炼了学生思维的质和量,拓展了学生思维的深度和广度,还使学生探究和解决问题的能力得到了提高。
[案例2]在复习课中,探究盐酸、碳酸钠、氢氧化钙三者混合废液成分时,如果直接让学生猜想,其结果是可想而知的——大多数同学猜想结果一定是无序的。于是我先问:“盐酸与碳酸钠溶液混合后的溶液可能有哪些溶质?分小组讨论回答。”这一猜想对初三同学而言还是比较简单的,于是根据学生的猜想的结果又问:“若在它们反应的混合液中加入一定量的石灰水,发现出现浑浊现象,那么,哪种猜想结果得到了证实?”答:“氯化钠与碳酸钠!”再问:“加入石灰水后的混合液中除水外,又有哪些物质呢?”一步紧扣一步的探究,既降低了学生思维台阶,又增进了学生探究能力。
由于问题常常不是孤立单一的,而是具有一定的梯度,这就需要注意问题之间的排列要有层次感,提问环环相扣,对教师所创设的问题,应当由易入难,逐步深入。通过这一系列层层阶梯式的问题提问,使学生真正理解实验原理。在充分思考了实验方案的科学性和可行性之后,学生就可以水到渠成地掌握知识点,可以设计出实验步骤。通过这样的学习,学生获得的知识不易忘记,过一段时间即使部分忘了,还可以自己推理出来。这种渐进性的问题讨论,对培养学生的探究能力具有积极的促进作用。
3.创设矛盾性的问题情境,引导学生的知识建构。
建构主义学习理论认为,学生学习新知识之前,头脑中并不是一片空白,而是具有形形色色的知识与经验,但原有的知识结构并不一定是清晰的。教师可以利用学生原有认知结构中的含糊点、易错点,创设矛盾性情境。学生的学习错误是一种宝贵的教学资源,学生对自己所犯的错误,尤其是一些凭经验想当然的错误,事后一旦发现结论与事实相悖,就会迫切地重新建构自己的知识,从而极大地激发了“学习的内驱力”和探究新知的积极性。因此,教师要善于挖掘学生思维中的错误点,寻找学生知识建构的支点,创设能激发认知冲突的问题情境,引导学生进行自主建构。
[案例3]在八年级科学光合作用一节中,我们知道了二氧化碳的一条化学性质:通常情况下二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。我引导学生做了“二氧化碳使蜡烛火焰自下而上熄灭”实验,学生很容易地得出了上述的结论。此时我又拿出了一根镁条,问镁条能不能在二氧化碳中燃烧,同学们齐口回答:不会。但实验结果表明:镁条在二氧化碳中燃烧了起来。学生对这一现象非常困惑:镁条怎么会在二氧化碳中燃烧呢?此时我及时抓住机会提问:“是不是前面的结论错了?”而后又启发学生思考:镁条能在二氧化碳中燃烧说明了什么?这与前面讲的燃烧条件之一,可燃物要与氧气充分接触,而镁条在二氧化碳中燃烧是在无氧环境中进行的,前后内容是否矛盾?通过分析,学生终于得出结论:前面讲的燃烧是指通常的燃烧,要有氧参加。这种燃烧的定义狭窄,教师和学生及时总结出燃烧更宽泛的定义:燃烧是指任何发光发热的剧烈化学反应。
教师可通过创设矛盾性的问题情境,让学生先“碰壁”,再引起认知上的冲突,当学生的认知产生不平衡时,会情不自禁地产生一种紧张的“内驱力”,自觉解决冲突的任务,从而达到认知新的平衡,这样掌握的知识是牢固的、灵动的。
4.创设生活化的问题情境,提升学生的科学素养。
科学来源于生活,生活中处处有科学,科学就在我们身边。在科学教学中教师通过创设学生感兴趣的生活化的问题情境,进行设疑、引思、探究,可使学生对科学的亲切感油然而生。苏霍姆林斯基曾说:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。在儿童的精神世界里这种需要特别强烈。”在科学中创设生活化的问题情境,不仅有利于学生理解科学问题,而且有利于培养学生关心生活、关心自然,在生活中不断发展学生的观察能力和解决实际问题的能力,从而提升学生的科学素养。
[案例4]在《动物的食物与摄食》一节中,我通过展示姚明和刘翔在运动场中奔跑的情境问:“姚明、刘翔在奔跑时需要消耗能量,这些能量是从哪里来的呢?”引入新课,学生自然联系从食物中来,再展示常见食物图片,问:“这些食物中含有哪些物质?”……
我就这样从生活例子入手,一步步创设情境,用学生熟悉的视频动画来激发其学习的热情,从而促使学生开展积极的联想和思考。学生通过分组讨论,共同交流、分析、归纳,完成预定的学习目标,并通过探究了解科学研究的方法与科学思想,进一步提升了科学素养。
二、创设问题情境应注意的问题
科学教学创设问题情境的方法有很多,无论创设什么样的情境,都应从学生的生活经验和已有的背景知识出发,要合乎学生心理、生理和认知特点,不要过难过深,须给学生留下一定的思考空间和想象空间,并且要注意面向全体学生的学习水平。在创设问题情境时必须做到科学、适度,因内容而异,因学生的不同而不同。具体地说,应注意以下几点:
1.创设的问题要体现针对性和科学性的统一。
创设的问题情境要有针对性,如果问题提得过于笼统,情境没有反映问题的实质,学生就会觉得一片茫然,无所适从,这样的问题只会降低教学效率。同时,教师创设的问题情境应具有科学性,应防止为了说明问题而导致创设的情境违反科学性。
2.创设的问题要体现适度性和探索性的统一。
所谓适度性,是指教师提出的问题有一定的难度和广度,但仍可以让学生跳一跳就能摘到桃子。也就是说,教师要让学生经过思考、努力、合作、交流就可以把问题解决。用这样的问题让学生去探究,更能激发他们探究、解决问题的积极性。问题过于简单不能激起学生的探究兴趣,问题过难就会使学生感到力不从心,可能会失去继续探究的兴趣。学习能力的发展是在一定能力的基础上发展起来的,教学应当走进学生的最近发展区,找准学生的认知水平,创设合适的问题情境,将学生的探索潜能尽可能最大化。
3.创设的问题要体现发散性和延续性的统一。
“学起于思,思源于疑”。没有疑问就没有思维,学生的思维往往是由问题开始的。但教师创设的问题情境,不是学生用“是,不是”、“对,不对”就能回答解决的。要留有空间和时间,让学生处于一种“心求通而未得,口须言而不能”的境界,处于思维活动状态(即具有一定的发散性)。同时一个好的问题情境的创设,能够持续不断地驱动学生进行层层深入的探索,而不是在课堂上的某一环节闪亮一下。
4.创设的问题要体现真实性和新颖性的统一。
创设的问题对学生来说应具有实际意义,是真实的或接近真实的,而不只是虚构的问题,创设的问题最理想的是从国内外重大新闻事件中提取,从学生所关心的时事问题出发,从新闻的生活场景中抽取出学习的任务,这样的问题情境更能引发学生主动学习的欲望。当然要避免为了新颖性而违反了真实性,这反而违反科学性原则,对学生进一步发展产生负面影响。
创设科学教学中的问题情境,教师应引导学生提出问题并指导学生自己解决问题,有利于培养学生的创新思维和创造能力。科学老师应认真分析教材,关注生活问题,努力创设各种有意义的问题情境,努力激发学生学习的兴趣,积极鼓励学生自己去发现问题,提出问题,培养学生的问题意识,不断尝试用他们的发现问题来创设情境,从而真正使课堂成为高效的课堂,成为学生的乐园。
参考文献:
[1]张金河.情感——科学学科有效性教学的抓手.中学理科,2008,(6).
[2]吴菁华.如何提高学生学习物理的兴趣.中学教学参考,2009,(4).
[3]袁振国.教育新理念.教育科学出版社,2002.3.
[4]高慎英刘良华.有效教学论.广东教育出版社,2005.1.
[5]辛自强.问题解决与知识建构.教育科学出版社,2005.2.
[6]何灿华.从科学知识迈向科学素养.浙江科学技术出版社,2008.9.