设计问题链 引领学生科学探究

2023-09-23 01:28申丽萍
幸福家庭 2023年11期
关键词:科学探究思维

申丽萍

问题是思考的引擎,是科学探究的起点,小学科学教学是以问题为中心的教学,教师要引导学生围绕科学问题展开探究学习。在小学科学课堂中,教师往往会提出许多问题。其中,有的问题是独立的,有的问题是密切关联的,这些互相关联的问题通常被称为问题链。问题链将若干问题有机连接在一起,能覆盖多个重要的知识点或者形成系统的解题思路。问题链中的问题环环相扣,如同一根完整的链条。教师在教学中科学运用问题链,能激发学生学习的动力,推动学生思考与探究。在核心素养导向下,运用问题链开展教学是一种行之有效的教学策略,而问题链的设计质量直接影响教学效果和效率。因此,在小学科学教学中,教师要精心设计问题链,优化教学策略,引领学生科学探究,助力学生全面发展。

一、小学科学问题链的教学价值

小学科学问题链是指在小学科学课堂中,教师为实现一定的教学目标,将科学知识转化为几个相互关联的问题,构成一个系统的问题组,引导学生在关联性问题的牵引下进行探究学习。小学科学问题链的教学价值主要体现在以下两个方面。

(一)激活主体意识,引导探究学习

新课程背景下的小学科学教学倡导以学生为主体,要求教师充分调动学生的积极性,唤醒学生的主体精神,让学生成为探究学习的主人。激发学生主体意识的策略较多,如创设趣味情境、设置游戏活动、提出悬疑问题等,其中,提出悬疑问题的策略就包括问题链教学。因此,问题链的首要教学价值就在于激活学生的主体意识,激发学生的探究动力,引导学生探究学习。问题链之所以能激活学生学习的主体意识,主要有以下两方面的原因:第一是问题具有催疑作用,能够引发学生的好奇心,激发学生的探究欲望;第二是问题链如同链条,每个问题都具有不同程度的牵引作用,多个问题形成强大的合力,能够激发学生的学习动力,推动学生持续深入地思考。优质问题链能整合教学目标和教学内容,是学生探究学习的有力支架,能够引导学生有序探究、深入探究。

(二)推动学生深入思考,促进学生思维发展

思维是科学的灵魂,培养学生的科学思维是小学科学教学的重要任务。要想培养学生的科学思维,教师就需要引导学生猜想假设、实践探究、分析推理,而在这一过程中,教师需要通过提问为学生的思考和探究引路。设计问题链是培养学生科学思维的有效策略。优质问题链具有启思性、连贯性、层次性等特点,可以帮助学生厘清思路,推动学生深入思考,促进学生思维发展。优质问题链中的每个问题都具有极高的思维含量,能够点燃学生的思维火花,并且问题之间环环相连、层层递进,为学生搭建了思維台阶,能够推动学生思维发展。

二、小学科学问题链的设计原则

在小学科学中开展问题链教学需要优质问题作为支撑,设计优质的问题链是有效教学的前提。为保证问题链的质量,教师在设计问题链时应坚持以下四项原则。

(一)问题链要有点拨性

启发式教学是一种非常好的教学方法,能帮助学生疏通堵塞的思维管道,激活学生思维,引导学生找到解决问题的方法。提问是启发式教学的重要手段,教师提出问题可以点拨学生的思路,启迪学生进行思考。因此,点拨、启发是小学科学问题链教学的核心,设计具有点拨性的问题链,是科学教师首先要考虑的。所谓点拨性,是指提问能够为学生指点迷津,给学生启发,让学生豁然开朗,使学生明晰思路,找到方法。具有点拨性的问题链能够将各个知识点串连在一起,其提问多指向方法和思路的点拨。提出点拨性问题链就如同让学生“理乱麻”,教师可以利用第一个问题帮助学生找到线头,利用第二个问题引导学生继续往下整理,使学生原本杂乱无章的思绪变得清晰而有条理。在小学科学教学中,教师要提出富有点拨性的问题链,用富含启发性的问题引导学生找方法、找异同,真正促进学生思维能力的发展。

(二)问题链要有情景性

科学课堂中所要探究的问题一般是生活中的真实问题,学生的思考与探究应当在情景之中。具体形象的生活场景能够丰富学生的学习体验,激发学生的学习动力,让学生对科学问题产生探究兴趣。情景能激发学生的内在学习动机,启发学生思维,激活学生的已有经验,促进学生思考。基于情景的提问能将科学知识融入形象具体的场景之中,使抽象的知识变得具体,产生情景交融、情思合一的效果,这符合学生的形象思维特点和认知规律,能够助力学生科学探究。科学问题链的设计一般选择大情景,即先设置一个大的场景,可以是生活场景,也可以是故事场景,再将一个个问题融入整个场景之中,这有助于保持问题链的完整性,避免问题的枯燥乏味,防止学生思维碎片化。

(三)问题链要有连贯性

问题链教学是一种整体教学,教师要围绕教学目标与核心问题整体设计问题链。问题链的连贯性体现在内容的连贯、思路的连贯、方法的连贯等方面,在问题链的设计中,教师要坚持连贯性,使问题与问题之间相互联系、前后连贯,具有紧密的结构性关联。连贯性问题链有助于学生体会科学知识之间的联系,促进学生的学习迁移和思维发展。因此,在小学科学教学中,教师要凸显问题链的连贯性,为学生架起探索的桥梁,构建攀登的云梯。为了保持问题链的连贯性,教师可以结合某一个完整的事例,围绕事情的发生、发展过程进行提问。此外,教师还可以根据知识的逻辑结构进行提问,围绕知识形成的先后顺序进行提问。

(四)问题链要有层次性

问题链是经系统设计的问题组,问题链设计应坚持层次性。所谓层次性,是指问题组中的问题有易有难,有浅有深,其排列一般是简单浅显的问题在前,较难深奥的问题在后,从而使问题链的内容有层次,学生的思维有梯度。在富有层次性的问题链中,每个问题从易到难递进,一层一层往上构建,循序渐进地引导学生探究思考,帮助学生登上知识的顶峰。有层次的问题链符合学生的思维特点与认知规律,有利于学生探究思考;有层次的问题链兼顾全体学生的知识基础与认知水平,指向全体学生的发展;有层次的问题链条理清晰、逻辑性强,且环环相扣、层层深入;有层次的问题链前后问题相辅相成,前面的问题是后面问题的基础,后面的问题是前面问题的延展;有层次的问题链能够引导学生有序探究,使学生逐步探究知识的本质,亲手摘到高处的“果实”。因此,教师在设计问题链时要注重层次性,以更好地发挥其教育价值。

三、小学科学问题链的结构模式

(一)串联式问题链

问题是载体,链是纽带,问题链的结构形式常以串联为主,即所谓的串联式问题链。串联式问题链就如同设计串联电路一样,教师会把几个问题依次串联起来,形成一个完整的问题链条。串联式问题链层次非常清晰,逻辑性非常强。在设计串联式问题链时,教师可以根据教学内容,采取主次结合的方式。串联式问题链有助于培养学生的逻辑思维,其一般有两种串联方法:一种是由分到总,问题先易后难、由浅入深排列,前面是小问题,后面是大问题;另一种是先主后次,前面是核心问题或主要问题,后面是附属问题或次要问题。例如,在教授“光在空气中的传播”相关内容时,笔者设计了“根据情景图猜猜光是怎样行进的呢?”“怎样证明光沿直线传播的?”“为什么这样做就能证明光是沿直线传播的呢?”这一层层递进的串联式问题链。

(二)并联式问题链

并联式问题链好比电路中的并联方法,将问题以并联的形式呈现。并联式问题链之间的问题属于并列关系,每个问题相对独立,同时具有一定的关联。假如一节课中有三个知识点,教师针对这三个知识点分别设计问题,这些问题就属于并联式问题。此外,在某一个大问题下面还可以设计若干个小问题,这些小问题也可以以并联形式出现。并联式问题链主要用于多个并列知识点的教学,倾向于横向比较和分析,其有助于拓展学生思维的广度。例如,笔者在教授“不同物体的导热性能不同”这一知识点时,先引导学生猜想验证,动手实验。在学生完成实验后,笔者提出“哪根棒温度最高?”“哪根棒温度最低?”“传热快的有哪些材料?”“传热慢的有哪些材料?”这四个问题,并借助这些并列式的问题引导学生归纳总结出“热的良导体”“热的不良导体”这两个概念,从而加深了学生对相关知识的理解。

四、小学科学问题链的设计策略

(一)立足核心目标,构建问题链框架

目标导向是问题链设计的基本理念,在小学科学问題链的设计中,教师要先考虑实现哪些教学目标,再根据这些目标,思考要设计哪些问题。问题链是一个整体,因此,教师要进行统整设计,立足核心目标,构建问题链框架。核心目标是最主要的、富有价值的目标,有了核心目标的引领,问题链就更具向心性、结构性和完整性。教师要深入学习科学课程标准,深入研读教材内容,根据学生的实际情况,确立科学教学的核心目标,并紧紧围绕核心目标设计问题链框架,形成问题链脉络,构建问题链主干。

例如,“光的传播”这一课的核心教学目标非常明确,即“光在空气中沿直线传播”。笔者聚焦该核心目标,构建了科学课堂问题链框架。在引导学生初步认识光的传播路径时,笔者利用电子白板展示了一组图片,让学生细致观察,并向学生提问:“这一组光有什么共同特点?”在进行“手电筒光照实验”之后,笔者紧扣实验向学生提问:“在实验中你发现了什么?”在“小孔成像”实验与制作活动之后,笔者又向学生提问:“小孔成像说明了什么?”这三个问题始终围绕“光在空气中沿直线传播”这一核心目标,有效构建了这次课堂教学的问题框架。

(二)厘清教学思路,布设问题链枝干

问题链是教学内容的一部分,是对教学目标的落实,是教学过程的具体化。在问题链的设计中,教师要根据教学思路,厘清教学内容的内在逻辑,体现教学内容的结构和层次。在此基础上,教师要分解教学任务,布设问题链枝干,丰富问题链结构。如果说核心目标主要是解决教什么的问题,那么教学思路就是解决怎么教的问题。布设问题链枝干就是以核心问题为主干,设计子问题,使其“节外生枝”,进而构建紧密关联的问题群。

例如,在教授“光的反射”相关内容时,笔者的教学思路分为以下四步:第一步是让学生观察生活现象,引出光的反射;第二步是开展“打靶游戏”,让学生认识光的反射;第三步是进行分组实验,让学生探究不同物体表面的反光情况;第四步是让学生操作潜望镜,进一步感受光的反射特点。在设计这一课问题链时,笔者依据教学思路,抓住“什么是光的反射”这个核心问题,在每个环节分别设计子问题,构成了一个完整的问题链。

(三)创设问题情境,丰富问题链内涵

提出链式问题也是科学教学的一种形式,是引导学生科学探究的重要策略。基于小学生的思维特点与认知规律,情境式探究是科学教学最好的方式。在科学教学中,教师可以创设丰富有趣的科学情境,激发学生的探究兴趣,激活学生的思维,丰富问题链的内涵,促进学生思考,以拓展学生思维的广度与深度。例如,在教学“热辐射”相关内容时,笔者在导入教学和“模拟火炉”实验过程中都创设了相关情境,并在情境中提问。其中,“夏日暖阳”与“烘烤火炉”这两个问题情境增强了问题的形象性,深化了问题内涵,促进了学生的深入探究和思考。

(作者单位:江苏省南通市通州区李港小学)

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