【摘 要】问题链导学是一种以问题为导向、层层递进的教学策略。它通过精心设计问题情境,引导学生主动探究、自主学习,在激发学生科学兴趣和提升其思维能力的同时,培养学生的核心素养。尽管在实践中出现部分教师专业能力不足、课时紧张等困境,但可以通过优化问题链设计、灵活组织教学、科学评价反馈等策略予以应对。问题链导学模式是推动小学科学教育变革的重要途径,对培养创新型科学人才具有积极意义。
【关键词】小学科学 问题链导学 探究学习 核心素养
问题链导学作为一条成效显著的路径,正为小学科学教育的革新注入活力。它不仅是一种教学策略,更是一场思维的革命,通过构建一系列相互关联的问题,以启发式的方式引导学生从对具体问题的探索中逐步深入到对科学原理的理解。这种教学理念转变了传统以教师为中心的教学模式,让学生在发现、提出、解决问题的过程中主动学习,进而培养他们的科学探究能力和创新思维。问题链导学不仅能够激发学生对科学学习的热情,还能在他们心中播下独立思考与终身学习的种子,为培养新时代具备科学核心素养的人才奠定基础。
一、问题链导学在小学科学教学中的意义
(一)激发科学学习兴趣
在小学科学教学中,传统的教学模式往往以教师讲授为主,学生被动接受知识,缺乏主动探究和参与的机会,这种教学模式容易导致学生学习兴趣低下。而问题链导学则通过精心设计一系列与教学内容相关、难度递进的问题,引导学生主动思考、探究和解决问题,在这个过程中激发学生的好奇心和求知欲。当学生通过自己的努力解决了一个个问题,获得成就感和自信心时,他们对科学学习的兴趣也不断被激发。同时,问题链导学还注重将科学知识与学生的生活实际相结合,通过创设贴近学生生活的问题情境,让学生感受到科学与自己的生活息息相关,从而激发他们学习科学的兴趣和主动性。
(二)培养科学思维能力
科学思维能力是学生科学素养的重要组成部分,而问题链导学在培养学生科学思维能力方面具有独特的优势。在问题链导学的过程中,学生需要面对一系列层层递进的问题,这些问题的解决往往需要学生运用观察、比较、分类、推理、假设等多种科学思维方法。通过不断分析问题、提出假设、设计实验、收集数据、得出结论等,学生的科学思维能力得到了有效训练和提高。同时,问题链的设计还注重引导学生进行多角度、全方位的思考,鼓励学生从不同的视角去分析问题,这有助于培养学生的发散思维和创新意识。
(三)提升自主学习水平
在问题链导学中,学生需要自主分析问题、制订计划、开展探究、评估结果,这一系列过程都需要学生独立思考和行动。通过不断练习,学生能够逐步掌握自主学习的方法和策略,如信息搜集、资源利用、时间管理等。同时,问题链的设计强调学生在已有知识和经验的基础上,通过自主探究来发现新知、解决问题,这种学习方式有助于学生养成独立思考的习惯,提高自学能力。此外,在探究问题链的过程中,学生还需要学会自我监控和反思,及时评估自己的学习状况,调整学习策略,这对提高学生的元认知能力和自我管理能力也有积极作用。
(四)促进核心素养发展
问题链导学对于促进小学生科学核心素养的发展有着不可忽视的作用。通过问题链的引导,学生在探究过程中不仅能够掌握科学知识和技能,更重要的是能够培养科学思维和创新精神。问题链导学常常将探究主题与学生的生活实际相结合,鼓励学生运用所学知识解决生活中的实际问题,这有利于增强学生的社会责任感,培养他们服务社会的意识和能力。在小组合作探究时,学生能够培养尊重他人、合作分享、诚实守信等科学态度和价值观,这些都是科学素养的重要体现。问题链导学注重培养学生的质疑意识和批判性思维,鼓励学生勇于挑战权威、敢于质疑传统,这对学生形成积极、进取的人生态度和价值追求具有重要意义。正是在问题链导学这样一个潜移默化的过程中,学生的科学核心素养得到了全面发展和提升。
二、问题链导学在小学科学教学中的困境
(一)教师专业能力有待提高
问题链导学对教师的专业能力提出了较高要求。教师不仅要具备扎实的学科专业知识,还需要掌握设计问题、组织探究等方面的技能。然而,目前一些小学科学教师缺乏相关的理论学习和实践训练,在实施问题链导学时常常感到力不从心。一些教师可能难以准确把握问题链的设计原则和方法,导致所设计的问题链层次不清、逻辑混乱,无法有效引导学生探究。此外,在课堂教学中,教师还需要具备引导学生思考、组织学生讨论、启发学生探究的能力。但部分教师受传统教学观念影响,习惯于灌输式教学,缺乏组织学生自主探究的经验,难以适应问题链导学的教学要求。教师专业能力的欠缺已成为制约问题链导学有效实施的重要因素。
(二)课堂教学时间难以保障
问题链导学是一种以学生探究为主的教学模式,需要给予学生充足的时间来研究和讨论。然而,在当前小学科学教学中,课时安排较为紧张,许多教师为了完成教学任务,不得不压缩学生探究的时间。特别是在面临考试压力时,部分教师可能会选择继续采用传统的讲授式教学,以牺牲学生探究时间为代价,保证教学进度。同时,问题链导学经常需要开展一些动手实验或小组合作,这对课堂教学时间提出了更高的要求。如果学生探究时间不足,许多环节可能流于形式,难以达到预期的教学效果。因此,在课时有限的情况下,如何为学生的探究学习留出充分时间,是问题链导学面临的又一现实困境。
(三)学生学习能力参差不齐
问题链导学对学生的学习能力和自主学习意识提出了较高要求。学生需要具备一定的阅读理解、信息搜集、动手操作、语言表达等方面的能力,才能更好地参与问题链探究。然而,小学生的学习能力发展并不平衡,同一学科不同学生之间的差异较大。一些学习基础较好的学生,能够较快地理解问题、主动探究,在问题链导学中表现出较高的积极性。而另一些学生则可能在问题理解、自主探究等环节遇到困难,难以跟上学习节奏。学生之间能力的差异,增加了实施问题链导学的难度。教师需要针对不同学生的特点,设计有针对性的问题链,并给予个别指导,这无疑加重了教师的教学负担。
三、问题链导学在小学科学教学中的实施策略
(一)精心设计问题链,突出层次性
在小学科学教学中实施问题链导学,首要任务是精心设计问题链,突出层次性。设计问题链时,需要围绕教学目标和重难点,精选问题情境,合理设置问题,使问题链环环相扣、层层递进。问题链的设计应该遵循从简单到复杂、从具体到抽象、从现象到本质的原则,每一个问题都是在前一问题的基础上进一步深化和拓展,引导学生循序渐进地探究和发现。问题链的整体结构和内在逻辑要协调一致,注重问题之间的关联性和连贯性,避免出现逻辑跳跃或断层。通过层次分明、环环相扣的问题链设置,学生能够在探究的过程中不断积累经验、升华认识,逐步提升科学素养。
以“水的三态”为例,教师可以设计以下问题链:首先,呈现冰、水、水蒸气的图片,提问“它们之间有什么联系和区别?”;其次,引导学生思考“它们在生活中的应用有哪些,为什么会有不同的应用?”;再次,通过实验探究“它们之间是否可以相互转化,如何转化,转化的条件是什么?”;最后,引导学生概括总结“水的三态有哪些,它们之间是如何相互转化的,有哪些特点,在生活中有什么意义?”。这一系列问题从感性认识出发,通过学生的探究实践和思考分析,最终上升到理性概括,问题链的设置环环相扣、层次分明,引导学生循序渐进地认识水的三态的变化规律,提升科学素养。
(二)合理运用问题链,注重启发性
教师在引导学生探究问题链的过程中,要注意启发诱导,而非简单地灌输知识。面对每一个问题,教师都应给予学生充足的思考和探索时间,鼓励他们自主得出结论。教师要善于通过追问、反问、重述等方式,引导学生深入思考,激发他们的好奇心和求知欲。学生在探究过程中遇到困难时,教师要适时提供必要的支持和指导,但要避免直接给出答案,而是引导学生自主寻找解决问题的思路和方法。通过这种启发性的教学方式,学生能够在主动探究的过程中生成知识、提升能力,真正成为学习的主人。
在学习“植物的光合作用”时,教师可以引导学生先回顾前面学过的植物需要阳光的知识,提出问题:“植物为什么需要阳光?阳光对植物有什么作用?”学生先自由讨论和假设。接着,教师追问:“我们如何验证这些假设?需要做哪些实验?”教师引导学生自主设计实验方案,比如将植物放在黑暗环境中观察变化,或者比较有无阳光时植物产生氧气的情况等。在学生做实验的过程中,教师要鼓励他们仔细观察,并适时提出启发性的问题,如“实验结果与你们的假设是否一致?如果不一致,可能是什么原因?”等。最后,教师引导学生分析并得出植物进行光合作用需要阳光的结论,并启发他们思考光合作用在生态系统中的重要性。通过这一系列启发性的问题链探究,学生能够主动构建关于光合作用的科学知识,提升科学思维和实践能力。
(三)灵活组织教学,强调探究性
问题链导学不是一种固定的教学模式,而是一种灵活开放的教学策略。教师要根据不同的教学内容、学生特点和教学条件,灵活调整问题链的设置和教学组织形式。在探究过程中,教师要为学生提供丰富多样的学习资源和探究工具,鼓励他们通过观察、实验、测量、记录等方式收集数据,通过分析、讨论、交流等方式解决问题。教师要营造民主平等、积极向上的教学氛围,尊重学生的个体差异和探究兴趣,鼓励他们大胆质疑、勇于创新。通过这种灵活开放、强调探究的教学方式,学生能够在主动探究的过程中培养科学态度,提升科学能力。
以“杠杆的平衡条件”为例,教师可以先呈现一个简单的杠杆模型,提出问题:“怎样才能让杠杆保持平衡?影响杠杆平衡的因素有哪些?”学生通过自由探索和讨论,提出“力的大小”“力的位置”“杠杆的长度”等假设。接着,教师引导学生分组探究实验,每组可以选择不同的实验材料和探究方法,如改变砝码的重量、改变砝码到支点的距离、改变杠杆的长度等,通过反复实验和测量,得出杠杆平衡的定量关系。在探究过程中,教师要巡回指导,鼓励学生创新实验方案,提示他们控制变量、精确测量。探究结束后,教师组织学生交流分享实验结果和心得体会,引导他们归纳出杠杆平衡的力矩原理,并延伸思考杠杆原理在生活中的应用。这种灵活开放、强调探究的教学组织形式,让学生在动手实践和主动思考中掌握科学知识,提升科学素养。
(四)科学评价反馈,重视发展性
在问题链导学的教学模式下,科学的评价反馈机制起着至关重要的作用。评价机制不应单一地关注学生的知识掌握情况,而需要更多地着眼于学习过程和个体进步。为实现这一目标,教师应运用多样化的评价手段,如实时观察、互动提问、日常作业、小组讨论和实验报告审阅等,以获取学生在问题链探究活动中的全面情况。这种评价方式不仅可以衡量学生的知识技能,更重要的是能评价学生的探究过程、思维发展和创新实践。评价过程中,教师应提供及时的反馈,旨在帮助学生识别自身的强项和改进空间,从而引导他们明确未来的学习方向和策略。同时,鼓励学生开展自我评价和同伴评价,以增强其自我管理和自我调节的能力。
以“声音的产生和传播”为例,教师在问题链探究的各个阶段均要实施有效评价。在探究开始之前,通过提出问题,如:“声音是如何产生的?”“你能描述一下你喜欢的声音吗?”,教师能够初步了解学生对于声音的基础概念认知和个人经验。探究过程中,教师观察学生如何操作乐器、设计实验,以及他们在小组讨论中的互动,并从中评估学生的实践操作能力、团队协作精神和科学探究能力。对于学生在活动中遇到的难题,教师应提供具体、建设性的反馈,如针对学生的一个实验假设说:“这个想法很独特,尝试想一想如何验证它。”探究结束后,教师引导学生进行反思和总结,如询问他们对声音的理解有何深化,以及在团队合作中的收获与反思,进而促使学生对自己的学习过程进行评估,识别优势和不足。教师根据学生的自评结果提供反馈,帮助学生建立自信、设置合理目标,从而在未来的问题链探究活动中实现更好的发展。
四、结语
小学科学问题链导学模式有助于激发学生兴趣、培养科学思维、提升学生自主学习能力以及促进其核心素养的发展。尽管在推广过程中遭遇了教师专业能力、资源配备等方面的挑战,但这些正是推动教育革新的催化剂,激励着教育者们不断钻研和完善。展望未来,教育的脚步不会停歇,问题链导学理念将继续在学生心智的土壤里播种,期待收获更加丰硕的教育成果。
【参考文献】
[1]李艳红.核心素养导向下小学科学教学设计与实施策略[J].中国教师,2024(2).
[2]张丽.问题驱动法在小学科学教学中的运用探究[J].华夏教师,2023(26).
注:本文系江苏省“十四五”规划课题(青年专项)“创造教育视角下小学科学问题链导学的实践研究”
(课题编号:C/2023/03/25)阶段性研究成果。