初中科学问题设计的优化与实践

杨少萍

【摘 要】有效教学的基本状态是对话式、互动式的，而教学是否出现和维持某种对话式、互动式的状态取决于教师是否能够有效的“提问”，如果在问题设计时能以教学目标为导向，以问题情景为手段，并以学生实际为依托，面向全体，考虑问题的启发性、适度性、层次性、开放性等原则，我们的提问必将引导学生学得更轻松、高效，课堂效益就能得到真正的提高。

【关键词】问题设计 目的性 趣味性 情境性 原则性

科学的发展一再证明“问题是科学的心脏”。 科学这门学科是在人们解决问题的过程中发展起来的，科学课程的学习过程，也应是一个问题解决的过程，没有精心设计的问题，就难以创造出好的科学教育。西方学者德加默有这样一种看法：“提问得好即教得好。”从这个意义上说，科学课堂教学就是教师提出问题、学生受激反馈、教师再作反应的一个互动过程。优化问题设计，提高课堂提问的有效性是实施科学有效教学、实现教学目标的重要手段。笔者认为科学教师在问题设计时可从以下几方面来考虑。

一、注意问题设计的目的性

课堂教学过程中，问题的设计要紧紧围绕教学目标，抓住教学的重点和难点，这是优化问题设计，实施有效教学的方向。在新课程标准下，教学目标的确定是从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面来考虑的，优化问题设计就要充分体现三维目标，教师首先需要转换思路，要明白这些问题是为谁设计的，是为了谁的“知识与能力”，谁的“过程与方法”，谁的“情感态度与价值观”，这样才能以学生为基础，以学生为主体，充分体现三维目标，培养自主而真实的人。例如，“牛顿第一定律”的课堂提问设计：①观察斜面小车的演示实验后，得到什么结论？②为什么小车在毛巾表面上前进距离最短？③为什么小车在光滑的木板上前进距离最长？④木板表面改成光滑的玻璃表面，小车受的阻力更小，小车将怎样运动？⑤假定小车在比光滑的玻璃表面更光滑的物体表面运动、没有阻力，小车将怎样运动？问题引导学生体验到了科学家的“科学推理”，也让学生体会到了科学推理是科学研究中的一种基本方法。再如，通过对“化学式书写”的多个实例学习之后，提问：“化学式的书写有何规律？”让学生在讨论中寻找答案，从而认识到模型的特点，体会模型在科学研究中的作用。尽管教学展开的线索是知识，但过程方法情感目标融在知识之中，在同一阶段的教学中，三个维度的内容是有机地交织在一起，不分主次的。要逐渐让学生领会这种科学的思维方法，学会独立分析，促进学生在今后的学习中应用这些研究方法去解决新的问题，从中体验成功的愉悦，激发学生探索科学奥秘的热情。

二、注意问题设计的趣味性

托尔斯泰说：“课堂的第一锤要敲在学生的心灵上，激起学生思想的火花，或者像磁石一样，把学生牢牢地吸引住。”兴趣是学习动机的最现实、最活跃、最强烈的心理因素，一旦学生对学习产生兴趣，兴趣就会转化为学习动力，表现出孜孜以求，乐此不彼的特点，这是优化问题设计，实施有效教学的前提。当教师引导学生产生了新旧感知、认知或情感方面的冲突，便会激起学生的探究欲望，使学生以积极主动的心态参与到教学中去。问题设计时可以引入学生熟知的含科学道理的成语、诗词、歌曲、生活现象等让学生去探究，不仅能激发学生的探究兴趣，还能增强学生对所学知识的运用能力。如月相教学引入时提出：“月有阴晴圆缺”，我们知道月球是圆的，那为什么我们看到的月球会有圆缺变化？再如参照物教学时：“坐地日行八万里”，既是“坐地”又怎会“日行八万里”呢？再如二氧化碳性质教学中，先讲一个屠狗洞的故事（在意大利某地有个奇怪的山洞，人走进这个山洞安然无恙，而狗走进洞里就一命呜呼，当地居民称之为“屠狗洞”。）问“狗为什么会死，而人则不会？”通过趣味性的问题设计，使学生对问题产生兴趣，从而调动学生的学习兴趣，为后续的研究问题、解决问题提供基础和动力。

三、注意问题设计的情境性

现代心理学认为，思维的本源在于问题情景 ，这是优化问题设计、实施有效教学的一种有效手段。中学生好奇心强，想象力丰富，他们的认识遵循“具体→抽象→具体“的发展规律，问题设计情境化符合学生的学习心理特征。教师与学生之间的交互应在“元认知级”，即教师向学生提出的问题，应有利于促进学生认知能力的发展而非纯知识性的提问 。教师通过努力创设问题情境，来利用和强化学生的这种学习心理特征，达到开发学生智力，实现有效教学的目的。

问题情境化有多种方法，科学就其本质来讲，是人类对所观察或认识到的自然现象进行的合理解释或说明，所以可以利用科学事实、科学史实、演示实验、生活现象等方式展示，并在其中选择与当前学习主题相关的问题作为学习的中心内容，由教师向学生提供解决问题的有关线索，让学生探索解决问题。如教师出示一个杯子中有水的杯子，问“杯中有什么？”（学生会说有水）把杯子中的水倒掉，然后用干毛巾擦干，问“现在杯中有什么？”（学生一般会说有空气，适合学生的生活经验）然后问“如何收集一瓶室内气体？”再如，讲惯性的大小只跟物体的质量有关时，设计这样的提问：“抗美援朝战斗中，我国空军战斗英雄张积慧驾驶质量小的喷气式战斗机，在作战前还掷掉了油箱，为什么能击落质量大、设备齐全的美国王牌大型战斗机？”这样的提问结合实际讲了科学知识，又对学生进行了爱国主义教育。

四、注意问题设计的原则性

什么样的问题是有效的？我们应考虑其启发性、适度性、层次性和开放性，这是优化问题设计，实施有效教学的原则。

1.问题的启发性。苏霍姆林斯基说过学生的心灵深处有一种根深蒂固的需要，希望自己是一个发现者、研究者、探索者。所以问题的设计应该有助于满足学生的这种需要，问题设计的启发性就是针对学生这种心理需要，以问促思，以问促问，促进学生不断再思再问。当学生的思想局限于一个小范围内无法“突围”时；当学生疑惑不解，感到厌倦困顿时；当学生各执己见，莫衷一是时；当学生无法顺利实现知识迁移时，具有启发性的问题就犹如盲人手中的引路棍，能顺利地将学生导向学海之路。具体地讲，可以在知识形成过程的“关键点”上设问；可以在运用不同科学思想方法解决问题策略的“争议点”上发问；可以在不同科学知识之间联系的“连接点”上设疑；可以在同一科学问题变式演变过程的“发散点”上借题发挥……如“水的密度”教学，一开始教师就提出：“木块放在水里为什么总是浮在上面，铁块放在水里为什么总是下沉？”学生回答：“因为铁重而木块轻。”教师接着问：“把质量相同的铁块和木块都放进水里，为什么木块浮上来，铁块却沉下去呢？”这一问，学生对生活经验“因铁重而下沉”产生了怀疑，在实验（大铝片弯成船状浮着，而小铝片卷成条状则下沉）基础上问“为什么？”一下激起了学生思维的积极性。总之，是在学生思维的“最近发展区”内，提出科学的、恰当的、合理的、有创造性的、对学生思维有启发性的问题，并适时引导学生深入思考和进一步探究问题。

2.注意问题的适度性。问题的适度性即问题的广度、深度与难度 。广度即思考范围或问题空间。广度小可以突出问题的重点，突破难点，迅速发动学生思维，以便深化认识，强化记忆，从而提高效率，节约时间，但过小则会产生束缚影响学生思维活跃程度的副作用。比如有关“溶解”的提问：哪些物体在水里能溶解？（范围过大）你家厨房里哪些物体能在水里溶解？（范围缩小，但对有些学生来说还是过大）白糖、醋、糊椒粉、食盐、酱油、色拉油、味精这些物体哪些在水里能溶解？（范围缩小到具体物体）问题深度即规定学生认知活动的层次，分记忆、理解、应用、发展几个层次，这样才能帮助学生适度地理解问题。广度与深度和学生实际知识水平之间的距离就体现出问题的难度，无距离就无难度可言。广度与深度是问题固有的，难度是与学生的相互作用中表现出来的。一般记忆型的问题对学生要求不高，只要能够准确回忆起以前学过的知识便能正确作答，理解型问题则需要学生对所学知识进行一定的理解和加工，学生要回答这些问题，必须对所学知识有解释、概括能力，能对所学知识形式加以变化使用。如“牛顿第一运动定律”教学之后，问：“力是维持物体运动的原因，请思考这句话的正确性。”而应用型问题则要求学生把知识应用于不同的问题和不同的情境中，这类问题有助于提高学生灵活运用知识的能力，使其尽快形成自动化的知识序并用于新的问题解决。如密度计教学之后，问：“轮船从江河驶入海里，是上浮一些还是下沉一些？”利用这个问题引起学生的思考和讨论，不但能加深学生对所学内容的理解，还能帮助学生建构当前所学科学知识的意义，逐步培养学生主动观察自然、寻找问题、运用所学知识解决实际问题的应用能力。总之，教师的课堂提问既要做到重点突出，又要灵活把握，力戒面面俱到。如果眉毛胡子一把抓，不分主次，那只能是蜻蜓点水，不能深入领会，要根据问题实际和学生实际设计。

3.注意问题的层次性。所谓问题的层次性就是教师在突破重点、难点时所设计的问题应由易到难、由简到繁、由小到大、由表及里，层层推进，步步深入，从而“围歼”难点，就是把需要解决的主问题通过解决子问题，逐步消除初始状态与目标状态之间的差异，从而获得问题的解决。这种围绕某个总问题的解决而设计一系列子问题作铺垫，来降低思维难度的作法，就是问题设计的层次性原则。例如，“比热”教学提问设计：①1克的水温度升高1℃吸收的热量是1卡，那么1克煤油温度升高1℃吸收的热量是不是1卡？让学生思考，当学生拿不出结论，想求知解决问题的关键时，做实验，在烧杯里各放100克的水和煤油，接着问：②你从这个实验中观察到什么现象？（从温度计可以看出，煤油温度升高得比水快）。③要使水升高的温度跟煤油升高的温度相同，得怎么办？（继续给水加热较长时间）。④根据观察到的现象，通过分析，你能得出什么结论？（质量相等的不同物质升高相同的温度吸收的热量不相等）。⑤为了比较质量相同的不同物质升高相同温度，吸收的热量不相等的这种性质，我们引入比热容这个概念，简称比热）。⑥根据比热的涵义，你能说出比热的定义吗？（单位质量的某种物质，温度升高1℃吸收的热量，叫做这种物质的比热。）⑦根据比热的定义，你能写出比热的单位吗？〔卡/克·℃〕通过这样简化设计出顺序性提问，学生就较容易接受“比热”的概念了。

4.注意问题的开放性。课堂提问应该具有一定的开放度。封闭式或简单的提问，使学生回答时会不假思索或带有猜测的成分。所以教师在设计问题时，一定要使问题具有开放性，这里的开放性有两层含义：一是问题答案不要太唯一、太小；二是提问对象的开放性，面向全体学生。开放性提问允许学生作出多种可能的解释或回答。开放性提问的形式多种多样，如“如果……那么……”“你认为接下来将发生什么”“你认为应当怎样做”“关于这个问题你还有什么看法吗”等等。例如，在“生物多样性”教学时，问“兔子也能制造沙漠吗？”“直到1950年，科学家才找到让兔子成百万死去的方法，你认为科学家找到了什么方法？”当教师向学生提开放性问题时，会刺激学生产生具有新意的问题，从而促进他们创造性思维及解决问题能力的发展。

当然，优化问题设计还需熟练掌握一定的言语策略，要使问题准确科学又要简洁明了；教师还要善于使用等候策略，在教师的提问前、在教师提问与学生回答之间、在学生的回答与教师的评价之间，教师要有意识的停顿，给予学生一定的思考时间，这对激活学生思维有着重要的意义。

总之，问题设计在科学课堂教学中的意义是直接影响课堂教学的质量, 影响教育信息的传递及和谐的师生关系的形成。如果在问题设计时能以教学目标为导向，以符合学生认知规律的带有趣味性的问题情景为手段，并以学生实际为依托，面向全体，考虑问题的启发性、适度性、层次性、开放性等原则，我们的提问必将不断优化，真正使学生学得轻松、高效，课堂效益就能得到真正的提高。

参考文献：

[1]周青.科学课程教学论[M].北京:科学出版社,2007.199．