科学教学中学生问题解决能力的培养

郭东良

科学课程标准指出：本次课程改革以培养小学生科学素养为宗旨，积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略，为他们终身的学习和生活打好基础。因此，在科学课中让他们自己提出问题、解决问题，比单纯的讲授训练更有效。

所谓的“问题解决”，即将学生的学习过程由“吸收—存储—再现”向“探索—研讨—创造”转化，将教师的教学过程由“呈现—接受”机制向“引导—发现”机制转化，为学生自由地体验所有的认知、技能和情感提供时空条件，使学生进行有益的自主探索，从而激发学生的创新思维、创造潜能和学习主动性。笔者认为可以通过培养学生发现问题、提出问题、筛选问题和解决问题的能力，来培养学生问题解决的能力。

一、培养学生发现问题的能力

“学起于思，思源于疑”。有疑，才能促使学生积极开动脑筋，去探索，去打开智慧的大门；善问，正反映了学生本身的学习在深入，智能在发展。在学习过程中，学生有“疑”有“问”，才是真正有成效的学习，是学习进入高级境界的一个重要标志，也是自主性、能动性、独立性学习的一种具体表现。

1.激发学生发现问题的兴趣

激发学生发现问题的兴趣是促进学生积极学习的重要手段。只有让学生对学习活动产生浓厚的兴趣，学生才会主动地投入到学习之中。笔者认为可以使用以下的方法激发学生发现问题的兴趣：课前布置学生观察，从生活、书本、大自然中去发现问题；教学时，故事引入、巧设疑问或做小实验，引导学生去发现问题；培养学生问题意识，凡事多问几个为什么。如在教学六上《抵抗弯曲》时，笔者先让学生认识横梁与柱子，然后将一块重物放在用吸管制作的桥梁上，学生发现横梁弯曲了，而柱子还是笔挺的。至此学生兴趣高涨，疑问重重，一个个问题喷涌而出：明明横梁与柱子是用同种材料做的，为什么横梁容易弯曲呢？怎样增强横梁抵抗弯曲的能力呢？……

2.创设学生发现问题的情境

问题不能是空穴来风，不能凭空设想，而应在学生的动手实验和观察思维中产生。教师要为学生创设充分的发现问题的情境，从而让学生发现其中的问题。如在教学六上《轮轴的秘密》这一课时，笔者让班中力气最大的同学抓住螺丝刀的轴，让力气最小的同学抓住螺丝刀的柄，然后慢慢地转动，发现力气小的同学很轻易地战胜了力气大的同学。同学们马上就发现问题了：为什么力气小的同学会战胜力气大的同学呢？为什么柄上用力要比轴上用力要省力呢？等等。通过实验操作，观察思索，激发了学生探究的欲望，培养了学生发现问题的能力，学生进而就会有兴趣去探索这一问题的答案。

二、培养学生提出问题的能力

1.鼓励学生大胆地提出问题

发现问题后一定要把问题提出来才能更好地解决问题，但很多同学却不敢把问题提出来，他们害怕遭到批评或嘲笑，尤其是那些基础差、胆量小的学生。想培养学生提问的能力，首先要学生敢问。“不怕学生提错问，就怕学生不提问”，这是教育成功者的经验之谈。这就需要教师爱护学生敢于思考问题和提出问题的萌芽，要时时传递着使学生自信的信息。对于学生思维活动的闪光点，教师应当不失时机地给予表扬、帮助和总结，要在鼓励和引导上多下功夫，切忌以不恰当的语言、表情等伤害了他们的自尊心，挫伤他们敢于提出问题的积极性。同时，教师应该帮助学生克服思考中的盲目性、随意性，打破思维定势，引导学生有深度地思考、多角度地思考，不满足于思维的求同性，注重思维的求异性、创造性，培养学生勤于思考、大胆发言的学习习惯。

2.教给学生提出问题的方法

科学课教学不但要启发学生发现问题，还要教给学生提出问题的方法，使学生有遇事要问个“为什么”的好习惯。

（1）从新旧知识的异同处提出问题。如在教学三下《水珠从哪里来》时，按照学生已有的知识经验，往往认为放冰块的玻璃杯外壁上的小水珠是杯中的水渗出来的，或者是从杯口跑到杯壁上去的。于是笔者让学生认真地进行观察，研究的问题就此产生了。

（2）从科学观察实验中提出问题。如教学四上《水能溶解一些物质》时，笔者让学生亲自实验，将盐、沙子和面粉放入3杯清水中搅拌，学生马上发现了3杯水的区别，于是问题自然而然被提了出来。

（3）从自己碰到的困难处提出问题。我们可以引导学生从书本上的知识、听课中不懂的地方、实践研究中碰到的棘手问题中发现问题、提出问题。

（4）从所学知识的延伸处提出问题。在学习六上《抵抗弯曲》时，笔者先让学生猜测“纸梁抗弯曲能力与哪些因素有关”，学生猜测了“形状、宽度、厚度、材料、长度”等等，然后笔者引导学生研究了纸梁的宽度和厚度与抗弯曲能力之间的关系。活动后很多学生均提出：除了增加纸梁的宽度和厚度能增强它的抗弯曲的能力外，纸梁的形状、材料、长度等方面与抗弯曲能力有没有关系呢？

（5）从发散性思考中提出问题。如在教学中学生们往往会提问：水除了能溶解盐、糖等物质外，还会溶解哪些物质呢？电磁铁磁力的大小除了与线圈的圈数、电池的多少有关，还会与哪些因素有关呢？米饭遇上碘酒会变色，还有哪些东西也会变色呢？等等。

（6）从科学推理的过程中提出问题。如在教学六上《拱形的力量》时，笔者组织学生研究了拱形可以承载比较重的物体时，有的学生就提出：“圆弧形或者圆形的物体是不是也能承载这样的重物？或者它们的承载能力会更强？”

三、培养学生筛选问题的能力

当学生有了敢问的勇气时，自然就会提出各种各样的问题，有的问题可能比较肤浅，有的问题可能带有很大的片面性，有的问题可能太大、太小或者太深。当学生面对参差不齐的问题时，可能会束手无策，很难判断其问题的优劣。这就需要我们传授给学生判断好问题的一些基本特征，培养学生自己判断和筛选问题的能力。

1.可研讨

问题的可研讨性主要表现在：①学生能够设计并实施探究来回答这个问题。比如“校园中有多少种植物？”“用什么办法加快物质的溶解？”②教师和学生能比较容易地获得材料来完成相应的科学探究。③问题难易程度适合于学生的发展水平。如“人的大脑为什么会思考”就不如“我们的大脑是怎样指挥我们的行动的”更容易操作。④问题可以分解成学生能够提出和回答的若干次级问题。

2.有价值

有些问题我们初看好像具有一定的可行性和趣味性，但它不一定具有研究的价值。比如“红色与绿色，哪一种颜色比较漂亮？”“冬天与夏天，哪个季节比较好？”之类的问题。

3.开放性

好问题要明确而开放。所谓明确就是问题的性质很清楚，所谓开放就是答案未知，有待探讨。如“植物在阴暗处还是在阳光处长得好？”“水能无限制地溶解某种物质吗？”“不同的纸能吸收多少水？”“除了可以用风向标来确定风向外，还可以用哪些方法来确定风向？”有的问题只涉及一个概念或一个性质，有的可能涉及一个周期或一个甚至几个学科。

当学生掌握了区别问题的优劣后，教师就应该积极引导学生筛选与处理一些问题。例如有学生提出了“热水由热变凉，为什么会如此？”这个尚未触及到问题本质的问题，教师可以引导学生进一步进行讨论，若能改成“水杯中热水变凉的规律是什么？”，问题则问到了点子上，思考的方向十分明朗。

四、培养学生解决问题的能力

提出问题是手段，而不是目的。最重要的是让学生能创造性地解决问题。美国华盛顿儿童博物馆墙上有一条醒目的格言：“我听到了就忘记了，我看见了就记住了，我做过了就理解了。”教师在教学中要给学生提供自主探究的机会，引导学生去动手实践、自主探究和合作交流，在观察、猜测、实验、验证、交流等科学活动中将问题解决，并初步发展学生解决问题的策略。

1.营造解决问题的氛围

课堂中，教师要放下架子，融入学生之中，和学生一起探究，一起探讨，想学生所想，急学生所急，努力创设一种宽松和谐、民主平等的氛围，充分尊重和相信学生，使他们感受到自己是学习的主人，在学习中保持愉快的心境，进一步使之转化为自主学习的热情。因此，①当学生的实验失败时，教师要为其提供精神上的鼓励；②当学生的意见相反时，教师要为他们提供思辨的空间；③当学生表达受阻时，教师要向他提供适当的词语；④当学生在自行探究问题时，往往会有自己独特的思维方式和思路，这是创造性意识的体现，无论成功与否，教师都要给予充分肯定和鼓励，并在关键时给予适当的指导。

2.提供解决问题的空间

学生自行探究和应用知识不是一蹴而就的，需要有一个过程。在这个过程中需要教师给予足够的思考时间与探索空间。教师应该将主要的精力用于更有效地调动学生的兴趣和热情，让他们自己去操作，自己去探讨推论，自己寻找解决问题的途径和策略。只有这样，学生才能始终以积极的思维状态，全身心地参与知识获得过程，发挥主观能动作用，突出自己的主体地位。如在教学六下《小苏打和白醋的变化》一课中，笔者先演示小苏打和白醋混合产生气体的实验，再让学生捕捉问题并展开研究：产生的是什么气体？这种气体能不能有助于燃烧？这种气体会有什么特征？学生反复做实验，有的将点燃的火柴放到杯子口，有的用手将气体扇过来闻气味，有的将气体倒向点燃的蜡烛……学生们利用手头的材料自由地探索着，正是这些“自由的操作”使学生能动地、创造性地获取知识。

3.教给解决问题的方法

在学生确定了研究的问题后，教师要千方百计地引导学生“自求而得之”，这就要教给学生可操作的方法。

（1）实验研究。当学生产生了问题后，教师引导学生通过做实验的方法来进行研究，从而解决问题，寻找答案。学生往往参与度高，兴趣浓厚，对培养探究能力十分有利。

（2）综合思考。任何事物都不是孤立存在的，解决问题的方法也不是单一的。教师可以引导学生多向思维，培养学生综合分析能力，这是解决问题的又一方法。如教学六上《抵抗弯曲》时，笔者在演示了纸梁承受重物的实验后，让学生思考：“哪些因素可能影响纸梁的抗弯曲能力呢？”引导学生从纸的宽度、厚度、形状、材料、跨度等方面加以思考，培养学生综合思考解决问题的能力。

（3）利用旧知。巴甫洛夫说过：“任何一个新问题的解决，都要利用主体经验中已有的同类知识。”对于在教学活动中碰到的很多问题，教师先引导学生利用曾经学过的知识或者方法，解决当前的问题。

（4）课后延伸。课堂内的研究活动往往受着时间、空间的限制，教师可以积极引导，组织课外的后续性研究，使课内外结合起来。通过活动的延伸，不断理解和内化课堂中所学的知识。

此外，有的问题学生可以通过调查询问的方法来解决，有的问题可以通过实地查看的方法来解决，方法多种多样，教师应该引导学生根据解决问题时的需要，采用合理、科学、有效的方法。

学习是为了解决问题，在课程改革的过程中，每一位教师都应以课程标准为指导，将教学活动置于一定的问题情境之中，把解决问题与科学素养的培养融为一个过程，让学生在解决问题的过程中学习科学，实现解决问题能力与知识、技能的同步发展。

（浙江省平湖市叔同实验小学 314200）