科学课中采用问题驱动法推进学生自主探究研究

陈玉瓶

摘 要：以“抵抗弯曲”一课为例，论述了教师如何采用问题驱动的教学方式，将学生引入科学探究，通过整合多个活动，保证学生思考、实验、记录等自主活动的有效开展，并通过合理引导、点拨，推进深度探究。

关键词：自主探究；科学课；科学探究；科学概念

中图分类号：G623.6 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2017）09-0063-02

科学探究是科学学习的主要方式，是围绕核心概念展开的、能促进学生不断深入思考的探究活动。如何让学生积极、自主地投入科学探究，发挥他们的主体作用是目前教师所要面对的主要问题。教师应设法驱动学生的内在探究欲望，让他们主动参与探究，发现探究活动中蕴含的科学规律，逐步建构科学概念。本文以“抵抗弯曲”探究活动片段为例，论述问题驱动教学法在科学探究中的应用。

一、教学案例

1. 案例1

介绍横梁、柱子，引导猜测：你认为横梁的抗弯曲能力与哪些因素有关？根据学生回答，教师依次板书：横梁材料、宽度、厚度、跨度……出示实验材料：不同宽度的纸梁3张、木块2个、垫圈。师：你准备怎样做实验？我们做的是对比实验，只能改变一个条件，其他条件不能改变？哪些条件是不能改变的？请各小组讨论1分钟。大屏幕出示“不改变的条件”，学生齐读。大屏幕出示实验方法，齐读。参照以上方法再次设计纸梁厚度的实验。出示装纸梁不同宽度、厚度实验材料的2个信封，学生分组实验。

2. 案例2

情境创设：把一泡沫条平放着搭在2个木块上，然后在它的中间轻轻地放上重物；同一泡沫条，换成立放，同样放上同一重物，看它的弯曲程度是否一样。（通过观察发现，立放比平放的抗弯曲能力强。）聚集问题：为什么同样的泡沫条，立放和平放抗弯曲能力会不同呢？可能是什么原因引起的？到底是变窄了使抗弯曲能力增强呢，还是变厚了才使抗弯曲能力增强？依次出示小组实验材料：1倍宽1倍厚、1倍宽2倍厚、1倍宽4倍厚、2倍宽1倍厚、4倍宽1倍厚共5张画有跨度的纸梁，木块2个，垫圈若干。师：你能想出办法研究这两个问题吗？学生设计实验方案并交流、讨论，思考在实验过程中的注意事项。教师出示活动要求：细心、合作；在大纸条上写下发现；当音乐声响起时，把材料放回原位。最后请学生领取材料，分组实验。

二、现象剖析

“抵抗弯曲”是小学科学教科版六上“形状与结构”单元的起始课，教材的重点是引导学生用实验的方法研究横梁的抗弯曲能力与其宽度、厚度的关系，让学生经历预测、实验、记录、分析数据得出结论的过程。

案例1是一次研讨课的听课记录片段，教师花了大量的时间让学生设计实验方案，讨论改变的条件、保持不变的条件、实验方法等，甚至在本课刚开始时，就让学生交流“你认为横梁的抗弯曲能力与哪些因素有关”这一个相当开放又费时的问题。而且不管学生说到什么，对什么感兴趣，都要回到教师的预设上来，大有为了发散学生的思维而发散的嫌疑。结果是讨论完了、指导完了、实验做完了，交流研讨环节也只能用实验结论代替了。课堂中教师对学生“放不开手脚”“扶”着学生走，只有在所有的问题都一一解决后，才放心让学生动手操作探究。教师花大量的时间训练学生探究的模式化进程，其教学行为主宰着课堂，把课堂演绎得近乎“完美”，而事实上学生学到的仅仅是“问答式的交流”“应验性的证明”和“可预见性的结论”。长此以往，必定会淡化学生的学习兴趣，禁锢学生的个性思维，失去探究教学的意义。

科学课堂应提倡长时探究，要对课堂教学中的探究活动进行有机整合，把几个分散的观察实验活动整合起来，设计成一个大的活动，成为课堂学习过程中的主要活动。而教师只需要抓住学生在活动中可能碰到的障碍、遇到的困难等最重要的东西进行必要的准备与指导，以保证学生的主要活动有充足的时间与空间。因此，在教学中教师要把课堂时间尽可能让给学生，充分体现学生的主体性。案例2中，教师将两个探究活动进行了有机整合，通过泡沫条的演示实验，让学生从现象中自己产生问题：到底是变窄了使抗弯曲能力增强呢，还是变厚了才使抗弯曲能力增强？从而指引学生的思维直奔探究主题——研究横梁的抗弯曲能力与横梁宽度、厚度的关系。同时，通过提供精心设计的有结构的5种纸梁这一思维的“脚手架”，让学生自己动脑设计实验方法、选择实验材料，甚至可以自行择其一而进行研究。这既给了学生选择权，又避免了学生“绕弯路”去研究横梁宽度、厚度以外的因素。课堂上，教师不再一步一步地指令学生该如何改变横梁的宽度、厚度、跨度等，而是通过真实情境的创设，采用问题驱動的方式，让学生自己发现问题，并想办法研究和解决问题；要通过有结构的材料和学生之间的互动交流，明确并理解如何合理地选择用1倍宽（厚）、2倍宽（厚）、4倍宽（厚）的不同纸梁去研究不同因素与横梁的抗弯曲能力之间的关系；要通过关于“实验时还需注意些什么”的“议一议”“说一说”，让学生认识到如何更公正、科学地进行实验。整个学习活动中，学生的思维和手始终处在忙碌之中，他们需要不断思考如何研究与解决自己提出的问题，如何选择材料来科学合理地解决问题，最后通过自己动手实验对自己的观点进行证实或证伪。教师只是适时地肯定、点拨一下学生的说法，适时地提供一下实验材料，引导学生向预设的学习目标行进。

三、应对策略

1. 问题驱动，引导探究

课堂教学的开展离不开问题的驱动，教师要善于把教学内容巧妙地隐含于问题之中，通过问题情境的创设，让学生从现象中自己产生问题或形成认知冲突，进而引导学生思考、探究、发现，最终在问题的解决过程中发展学生的思维和概念水平，培养学生自主学习的能力。案例2中，教师设计了几个递进式的关键性问题：“为什么同样的泡沫条，立放和平放抗弯曲能力会不同呢？可能是什么原因引起的？”“到底是变窄了使抗弯曲能力增强，还是变厚了才使抗弯曲能力增强？”“你能自己想办法来研究这两个问题吗？”“你认为研究时还需要注意些什么？”将本堂课的探究内容连在一起，引导学生在问题中思考，在思考中探究。

2. 活动整合，保证探究

“抵抗弯曲”一课的主体活动是研究横梁的抗弯曲能力与横梁的宽度、厚度的关系，两个活动结构非常相似，属于并列关系。教师可将研究横梁的宽度、厚度与它的抗弯曲能力的探究活动进行有机整合，把这两个并列式的活动整合成一个大的活动，从而让学生拥有更多的自主学习时间和空间，使他们的思维不会因活动的多和碎而发生断点，以此来保证他们思考、实验、记录、讨论、交流等自主活动的有效开展。

3. 适时点拨，深化探究

教师是学生探究过程中的引导者、咨询者、合作者和分享者，要善于随时把握学生的认知情况，抓住时机适时介入，对学生进行疏导、帮扶，推进探究深度。“到底是变窄了使抗弯曲能力增强，还是变厚了才使抗弯曲能力增强？你能自己想出办法研究这两个问题吗？”这个问题对于学生来说有一定的难度，如果仅仅让学生“空口无凭”地说，学生的回答一定也只会是停留在表面上，甚至无從思考。此时，教师提供的具有结构的5张不同宽厚的纸梁就为学生的思维提供了一个“脚手架”的作用，学生基于材料便可以逐渐形成比较科学合理的研究方案。这种“此时无声胜有声”式的潜移默化的点拨，既指引了学生思维的方向，又提升了学生思维的效度，更发展了学生选择合适材料来研究相应的问题的能力。

四、结束语

综上所述，在科学课中，教师要尊重学生、信任学生，放手让学生有效地进行自主探究。教师要努力给学生营造探究的氛围，提供各种探究的机会，利用各种探究方法，当好科学课堂的引路人，开启学生的探究之路，让探究学习真正融入到学生的学习活动中，使他们能自己提出问题、自己积极探究，想办法解决问题，并在这个过程中发现探究活动中蕴含的科学规律，建构科学概念。也唯有如此，学生的主体性才能得到彰显，科学教学才会真正充满生机和活力，才能真正提高学生的自主探究能力。

参考文献：

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