“问题+”学习方式培养学生思辨能力

2017-01-14 15:27陈伟新
中国教师 2016年24期
关键词:定滑轮动滑轮核心

陈伟新

“批判质疑”是“中国学生发展核心素养”框架的一个基本要点,其主要内涵和重点包括:具有问题意识;能独立思考、独立判断;思维缜密,能多角度、辩证地分析问题,做出选择和决定等。学习是在个体与情境的持续互动中,不断解决问题和创生意义的过程。教师的教学在于帮助学习者学会获取知识,培养学生的质疑精神和思辨能力。

富有艺术性的教学问题设计可以充分发挥学生的学习主体作用,始终让学生处于课堂的中心地位。在初中科学教学中利用“问题+”学习方式,通过核心问题的“顶层设计”“链式延伸”“互动质疑”,进行问题创生,可以激发学生的学习动力,培养高阶思维,提高学生的思辨能力。

一、做好核心问题的“顶层设计”

目标明确、内容清晰的核心问题,能够为学生提供思考的方向。在科学课堂上,围绕核心知识,突破教学重难点,设计富有挑战性的、有价值的核心问题,是教师备课的关键。因此,教师不能“照书请课”,要“活化”文本,把知识重新“激活”;在实际情境中创设课堂的核心问题,在学生的“已知区”与“最近发展区”的结合点即在知识的“增长点”上设问。只要核心问题选准了,情境创设好了,学生自然会深入开展学习活动。这对提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动机,促进学生运用新的认识方法、开展新的思维活动都具有积极的作用。

案例1:定滑轮和动滑轮的教学

浙教版九年级上册《科学》“定滑轮和动滑轮”一课的教学,教师可以先安排一个实验活动(如图1)。为了促进学生对“使用定滑轮不能省力,但能够改变力的作用方向;使用动滑轮可以省一半力,但不能改变力的作用方向”这一原理的理解,教师可以增设一些辅助信息来设计核心问题。

比如,教师可以让学生结合图2,找出图3的支点、动力作用点和阻力作用点,画出相应动力、阻力的力臂,用杠杆平衡条件来分析论证,并设计如下

问题:

(1)使用定滑轮为什么不能省力?

(2)使用动滑轮一定省一半力吗?

(3)为什么书上的结论是“使用动滑轮可以省一半力”,你是如何理解的?

经过分析论证,学生利用图3(甲)归纳出对“使用定滑轮不能省力”的理解;根据图3(乙、丙、丁)归纳出对“使用动滑轮可以省一半力”的理解。

二、做好教学问题的“链式延伸”

知识是载体,思维是教学的核心。提问是刺激学生思维和学习的一种基本方式,有学者指出“提问等同于暗示”,既然提问是暗示的方式,而非明示,那么,就要在问题中表达出能达到目标的线索[1],以解决“核心问题”展开有效提问。当学生思维受阻时,教师应该帮助学生寻找辅助问题,利用辅助问题打通他们的思维[2]。问题“链式延伸”的特征是:一个问题接着一个问题,前后相继,环环相扣,层层递进。在解决链式问题的过程中,培养学生缜密的科学思维,以此提高学生的运用理解

能力。

案例2:压缩气体做功的教学

浙教版九年级上册《科学》“物体内能的改变”一节,教材设计的活动如下:取一个配有活塞的厚玻璃筒,筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花。快速压下活塞,观察棉花能否燃烧起来。

学生对该实验产生现象的解释说理是教学难点,因此,笔者在学生完成实验后设计了如下问题。

师:请同学们回忆一下,物质燃烧的条件是什么?

生:可燃物、有助燃剂、温度达到着火点。

师:刚才的实验中,没有压下活塞前,棉花为什么没有燃烧?

生:因为温度没有达到着火点。

师:乙醚的着火点为160℃,说明后来玻璃筒内的空气温度升高了。为什么玻璃筒内空气温度会升高呢?空气温度升高说明了什么?

生:当快速压下活塞时,空气温度升高,说明筒内空气内能增大了。

师:是什么让筒内空气内能增

大了?

生:是快速向下运动的活塞。它具有机械能,活塞的机械能转化成了

内能。

通过上述的师生问答,学生很快梳理出了实验过程和原理。可见,通过教学问题的“链式延伸”,把复杂的问题分解成若干个子问题,可以让问题具体可感;观察实验、讨论交流、收集证据、获得结论等方式,可以帮助学生掌握探索科学世界的方法,提高学生的推理概括能力,使学生借助表象思维完成逻辑思维。

三、促进有效问题的“互动质疑”

课堂互动需要学生具有较强的动机,而动机与动力状态有关。在教学中,教师可以以问题任务为明线,以培养学生获得知识与技能的过程和方法为暗线,改变直线式的教学方式,以“互动质疑”的方式进行延伸教学。围绕某一问题,进行小组或全班的展示、点评、探讨,从而引导学生从不同侧面提出自己的观点和想法,激活学生的思维和经验,凝聚课堂互动的能量。学生通过找、说、谈、演、写等方式,展示交流学习成果,可以产生教与学的共振,不断生成新的知识学习目标。

案例3:相对原子质量的教学

浙教版八年级下册《科学》“元素符号表示的量”一节,学生往往不明白为什么要用“C-12原子质量的十二分之一作为相对原子质量的标准”。为此,笔者在教学中融入科学史的内容,设计了如下的教学活动:

(原子的具体质量)碳原子1.993×10-26千克、氢原子1.674×10-27千克、氧原子2.657×10-26千克。计算一个甲烷分子和一个水分子的质量分别是多少?(不用计算器,在1分钟完成)然后,请学生谈一谈计算过程中有什么体会。

师:原子的质量非常小,直接用它的真实质量来计算太复杂,且数据不容易记忆。用什么办法可以使数据计量更方便、快捷?

生:改用标准,找一把质量的尺子。

师:如何去找质量的尺子呢?

生:从中选择一个原子的质量作为标准。

生:其他原子与该原子比较得出比值(倍数)。

师:科学家也是这样想的!那么,你会选用什么为标准呢?

生:氢原子。

师:为什么?

生:因为氢原子质量最小。

师:科学家道尔顿也是这样想的。

生:那么,为什么国际上却规定用C-12原子质量的十二分之一作为相对原子质量的标准呢?

上述问答引发了学生对“原子质量的标准探索”相关历史知识的好奇心,并在课后主动查找、收集相关资料,掌握了思考问题的辩证思维方法。这种“互动质疑”的方式,促进了课堂中的教学“生成”,发展了学生的思辨能力。教师要善于捕捉“生成”,并及时将其转化为有效的教育教学资源,从而培养学生的创新意识与创新

能力。

勇于批判是质疑精神和思辨能力形成的关键,问题是科学探究的起点,有了问题,才能展开思考。教师巧妙运用“问题+”学习方式,可以让学生置身于问题情境中,把学习过程转化为问题解决的过程,给学生制造更多的挑战,促进学生科学思维的养成,帮助学生在批判和质疑中成长,并逐步形成缜密的科学态度以及多角度、辩证分析和解决个人与社会问题的意识与能力。

参考文献

[1]孔凡哲.上好课有效技能[M].长春:东北师范大学出版社,2009:42.

[2]郑青岳.郑青岳科学教育讲演录[M].杭州:浙江教育出版社,2015:136.

(作者单位:浙江省丽水市丽水外国语实验学校)

责任编辑:江丽莉

jiangll@zgjszz.cn

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