以有效提问促进学生科学探究

2021-01-13 00:47陆燕青
科教导刊 2021年30期
关键词:科学探究问题

陆燕青

摘要科学探究中的问题是具有导向功能的。科学课上教师提出的问题,能引导学生向教师设定的教学目标靠近,能引导学生怎么去做,培养他们的探究能力和科学素养。一堂课上,学生正是通过参与一个又一个的解决问题的过程,能动、主动地建构知识,最终获得能力和思维的发展。本文以“把盐放到水里”这个典型的对比实验活动为例,通过教师有效的提问,让学生理解什么是对比实验、怎样设计对比实验、如何操作等,使探究活动顺利进行。

关键词 科学探究 问题 导向作用

中图分类号:G424文献标识码:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.021

Promoting Students’ Scientific Inquiry with Effective Questions

——Take "put salt in water" as an example

LU Yanqing

(Wuxi Yuqi Central Primary School, Wuxi, Jiangsu 214183)

Abstract: Problems in scientific inquiry have guiding function. The questions raised by teachers in science class can guide students to approach the teaching objectives set by teachers, guide students how to do, and cul? tivate their inquiry ability and scientific literacy. In a class, students actively construct knowledge by participat? ing in the process of solving problems one after another, and finally obtain the development of ability and think? ing. Taking the typical comparative experiment activity of "putting salt into water" as an example, this paper makes students understand what is a comparative experiment, how to design a comparative experiment, how to operate, etc. through teachers’ effective questions, so as to make the inquiry activity go smoothly.

Keywords: scientific inquiry; problem; guiding role

科学探究中的问题是具有导向功能的。科学课上教师提出的问题,能引导学生向教师设定的教学目标靠近,能引导学生怎么去做,培养他们的探究能力和科学素养。一堂课上,学生正是通过参与一个又一个的解决问题的过程,能动、主动地建构知识,最终获得能力和思维的发展。本文以“把盐放到水里”这个典型的对比实验活动为例,通过教师有效的提问,让学生理解什么是对比实验、怎样设计对比实验、如何操作等,使探究活动顺利进行。

明确问题指向,理解实验对比的前提

本课的教学重点是引导学生共同设计对比实验的方案。什么是对比实验呢?对于刚刚进入三年级的学生来说,他们还不熟悉。为了突破这一教学重点,教师在正式上课前,别出心裁地设计了“掰手腕”的游戏,让学生初步认识对比的前提是公平,要建立平等的基础。

教学片段:掰手腕游戏

师:大家看图,这几个人在干什么?

生:他们在做掰手腕的游戏。

师:哦,他们在掰手腕呢,比一比谁的力气大。谁愿意来和老师比一比?

(一名学生上来跟教师比赛掰手腕。)

师:哈,老师轻轻松松地赢了!对这个比赛结果,你们有什么要说的?

生:老师的肘关节没有放在桌子上。

师:这样比的结果真实吗?这样比公平吗?

生:不公平!

师:你们来说说看,做这个游戏时我们要注意些什么,怎样才能做到真实、公平呢?

生:两个人要同时用力掰。

生:两个人都要坐着,不能一个站着,一个坐着。

生:两个人的肘部都要放在桌子上,而且要放在中间,不能靠近某个人。

生:两个人的手腕都要竖直,不能偏。

师:你们说得很好,这样比起来才公平。

在这一游戏活动中,教师在与学生掰手腕比赛时,故意“耍赖”,轻而易举地“赢”了学生,但教师的“赖皮”,引起了学生的“抗议”,指出这样的比赛是不公平的。

这里,教师接连问了三个问题:对于这个比赛结果,你们有什么要说的?这样比公平吗?做这个游戏时我们要注意些什么才能做到真实、公平呢?然后学生你一言我一语,列举了需要注意的事项。如果这里没有这三个问题,学生可能不会一下子聚焦到公平上來。教师有效的问题,应该斟词酌句,表达清楚核心意思,指向明确。

把握提问的时机,引导用实验验证猜测

本课以动画视频《小毛驴运盐、糖过河》导入,一下子把学生的经验切入一年级时学过的“盐和糖哪儿去了”内容。学生在已有经验的基础上,巩固“溶解”这一知识点,为即将开展的“影响盐在水中溶解快慢的因素”这一探究活动作铺垫。

教学片段:动画激趣导入

师:大家喜欢看动画片吗?(播放视频《小毛驴运盐、糖过河》)故事还没有结束,又有一天,小毛驴身上驮着一袋沙子要过河,走到河边,一不小心又摔了一跤,跌到了小河里。小毛驴好不容易从河里爬了起来。你们说,这次它身上的袋子会变轻吗?为什么?

生:变重了。因为,它之前驮的是盐,盐到水里溶解了,所以它从水里爬出来感到袋子轻了;这次它驮的是沙子,沙子不能溶解在水里,水反而会渗到沙袋里,沙袋因此会变重。

师:这位同学说得对不对呢?怎么来验证我们的猜测呢?

生:做实验。

师:实验怎么做呢?谁来说说看?

生:把盐和沙子分别倒进水里,看看它们在水里的情况。

这一导入环节,教师再次播放学生在一年级看过的《小毛驴运盐、糖过河》动画视频,把学生的记忆一下子带回到一年级学过的科学知识与内容上,充分调动了学生的已有经验。在播放到“小毛驴发现身上的袋子变轻了”后,教师紧接着续讲了故事,提出几个问题:这次它身上的袋子会变轻吗?为什么?怎么来验证我们的猜测呢?引导学生来设计实验,验证自己的猜测,以此逐步培养学生作出猜测,进行验证的科学能力。如果导入不这样设计,改成先回忆以前所学内容,后提问“把盐和沙子放到水里,会怎么样呢”,那么,教学就变成了学生先观察实验,然后再把实验的现象进行汇报、交流。

三年级的学生再学“把盐放到水里”,跟一年级时学“盐和糖到哪儿去了”,所要达到学习目标是不同的。一年级是引导学生观察、发现溶解的现象,三年级要引导学生设计实验来验证猜想、猜测。这一环节问题的有效性,体现在引导学生尝试自己设计实验,验证自己的猜測。

厘清问题的层次,理解溶解变化的现象

下面这个教学片段是学生把盐和沙子放进水里搅拌,并交流、汇报观察到的现象。

教学片段:溶解实验后的交流

师:说说看,把盐和沙子放到水里,你们观察到了什么?

生:盐在水里溶解了,沙子没有溶解。

师:你怎么知道盐在水里溶解了,沙子在水里没有溶解呢?

生:因为盐变少了,最后变没了,所以说盐溶解在水里了。沙子在水里没有变化,所以沙子在水里不溶解。

师:盐在水里是怎样溶解的呢?

生:盐是一点一点地、慢慢溶解的。

师:你们现在杯里的盐,和刚开始放进去的时候比有什么不同?

生:少了很多。

生:马上要没了。

师:盐在水里一点一点地变少了,盐到哪里去了?

生:溶解到水里去了。

学生结束了实验后,教师一口气提出了五个问题,紧追不舍,“逼”学生阐明了溶解的真相。这五个问题,环环相扣,步步推进,在老师“锲而不舍”的追问下,学生理解了:溶解是一种现象,是物质发生的一种变化;这种变化的速度是一点一点地、慢慢地发生的;这种变化主要体现要数量上和形状上,比如变少了、变没了;这种变化发生在水里。至此,学生对溶解现象彻底理解了。

如果学生在实验结束后,教师就提了一个问题:“你们发现了什么?”学生可能回答:“我们发现了盐溶解到水里去了。”“沙子不能溶解在水里。”然后这一活动就结束了。那么学生的探究活动的效果就大打折扣,不能培养学生思维的广度与深度。这里老师设计的五个问题,一下子将学生的探究活动推向更深的层次,使他们真正地理解了溶解这一物质变化的现象。

创设问题情境,引导学生合理猜测

让学生学会猜测也是科学探究必须掌握的基本能力之一。承接上面的活动,在各组做了溶解实验后,学生汇报、交流、观察、比较各组的盐在水里溶解的情况,之后发现问题,随即对产生的新问题展开研究,从“提出问题”自然过渡到“作出猜测”。

教学片段:对“影响盐在水中溶解快慢的因素”作出猜测

师:同学们,你们发现了吗?有的小组烧杯里的盐很快就溶解了,而有的小组烧杯里的盐溶解得很慢。你们现在有什么新的问题吗?

生:为什么有的小组的盐溶解得快?有的小组的盐溶解得慢呢?

生:盐溶解得快慢跟什么有关系呢?

师:大家猜测一下,盐溶解得快慢跟哪些因素有关呢?

生:跟水量的多少有关。

师:你为什么这样猜测?

生:因为刚才老师给我们小组的烧杯比别的小组大,里面的水也多,所以我觉得跟水的多少有关。

师:你觉得水量多会怎样?水量少会怎样呢?

生:水量多,盐溶解得快;水量少,盐溶解得慢。

师:盐在水中溶解得快慢还可能跟什么有关呢?

生:跟水温的高低有关。

师:你为什么这样猜测?

生:因为平时家里烧菜,盐一放进去,马上就溶解了。

师:原来你有这样的生活经验。你觉得水温高一点,会怎样?

生:水温高,盐溶解得快;水温低,盐溶解得慢。

师:还跟其他因素有关系吗?

生:跟盐量的多少也有关系。

师:说说你的依据呢?

生:我感觉刚才我们小组拿到的盐比其他小组的盐多,溶解得也比其他组慢。

生:搅拌的次数也有关系。

师:盐在水中溶解的快慢跟很多因素都有关系。刚才我们的猜测都是有依据的,有依据的猜测,也叫“假设”。

科学探究中的猜测是要有依据的,不是毫无理由地胡乱猜测。怎样让学生学会猜测呢?教师为学生创设了学习的情境。先让各组学生做溶解的实验,基于各组的盐在水里的溶解进度不一,适时“挑拨”学生发现问题,然后让学生作出猜测,为后续的探究提供了方向。需要说明的是,教师为学生创设的这一活动情境,是经过精心设计的,比如给每组提供的实验材料中,有的小组的烧杯比较大,盛的水比较多;有的小组的盐比其他小组多一倍。

教师别具匠心的设计,已经为学生有可能作出的猜测埋下了伏笔,为后面的提问创设了情境,让学生猜测:盐在水中溶解的快慢有可能跟水量的多少有关时,教师顺势追问:你为什么这样猜测?你的依据是什么?以此提示学生:我们的猜测不是胡乱瞎猜的,而是有一定依据的。通过这一活动,学生理解了猜测来自我们的经验和已有知识,根植于我们的生活。

找准问题的细节,理解了变量与不变量

在教师的引导下,师生共同讨论、设计“盐在水中溶解的快慢可能与水温的高低有关”的实验方案,这三年级学生第一次接触到对比实验,也是第一次学习变量与不变量,是本课的教学难点。

教学片段:设计“盐在水中溶解的快慢可能与水温的高低有关”的对比实验

师:刚才,有学生猜测盐在水中溶解的快慢可能与水温的高低有关。水温高,盐溶解得快;水温低,盐溶解得慢。怎样设计实验来验证这一假设是否正確呢?小组先讨论一下。

(学生交流方案。)

师:刚才大家交流的实验方案,还有没有需要特别注意的地方呢?老师给大家两个提示:实验中,什么是需要改变的呢?什么是不变的,是需要保持相同的呢?大家再思考一下。

生:改变的条件是:水温高低。

师:怎样让水温高低不同呢?

生:可以拿一杯冷水、一杯热水。

师:这样就可以使水温不同了,为了实验安全,把热水换成温水可以吗?

生:可以。

师:不变的条件有哪些呢?

生:盐的多少要相同。

师:怎样取同样多的盐?

生:可以每只杯子里都放一勺盐。

生:还有水要同样多。

师:怎么让水同样多呢?

生:可以让两只杯子里的水处于同一条刻度线上。

师:好的,我们倒同样多的100毫升的冷水和温水。还有什么条件要相同呢?

生:搅拌次数要相同。

师:你们说大家都搅拌几次好呢?

生:10次。

生:20次。

生:15次。

师:好的,我们规定统一搅拌10次。搅拌的速度要不要相同呢?

生:要!

师:这个实验的注意点大家都清楚了吗?你们注意到没有,对比实验只有一个因素是可以改变的,其他因素都必须保持不变。

基于三年级学生的理解力与学习能力,怎样降低学生学习对比实验的难度,为学生的学习架设“缓冲带”呢?教师在这里用了两个办法:一是课一开始的游戏活动,已经潜移默化地为学生架设了半个台阶;二是在这个基础上,教师通过追问,使学生对操作对比实验时必须注意的“不变量”与“变量”高度重视,唤起学生的有意注意,使实验操作有“法”可循。如果教师在这里“偷个懒”,只是利用PPT做一个“温馨提示”,列出若干实验注意点,学生能真正理解这个对比实验该怎么做以及对比实验的意义吗?

把问题问得细一点,是为了打通学生“理解”的“筋脉”。第一次老师的不轻松,是为了学生能够轻松地理解;第一次老师的不放手,是为了以后能大胆地放手;第一次老师的“搀扶”,是为了借给学生理解的“拐杖”。

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