在教學過程中,一個充滿生命力的課堂總是在動態中生成。學生是靈動的生命體,在千變萬化的課堂教學中,常會有許多讓教師預料不到的問題產生。學生的問題是一種教學資源已經成為廣大教師的共識,但是如何將學生的問題轉化為教學資源,不同的教師有不同的態度和方法。本文主要探討和研究在初中科學教學中,如何及時捕捉學生的問題,讓它轉化為教學資源,成為教育教學的契機,成為課堂教學中真實的亮點。

一、對教學資源的一些基本認識
教學資源(課程資源)從廣義上說,是指有利于實現課程和教學目標的各種因素,教師和學生都是課程資源開發和創造的主體。生成性教學資源是指在課堂教學現場伴隨教學過程而產生的,能夠推動教學行進的各種教學條件和因素。愛因斯坦曾說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”“學起于思,思源于疑”,創新來源于“懷疑”,鼓勵學生不惟書、不惟師,敢于懷疑、反駁、否定別人的理論,這樣往往會有新問題的發現與突破。因此,在教學中教師要鼓勵學生大膽質疑。能否培養學生具有質疑的品質,是培養創新能力的關鍵。例如,學生課堂活動中的學習狀態,包括學習興趣、積極性、注意力,學習方法與思維方式,合作能力與質量,發表的意見、建議、觀點,提出的問題、爭論乃至錯誤的回答等,它具有非預期性、再生性、現時性等特點。

科學教學過程中常見的生成性教學資源主要有以下幾種:1.問題型資源。它主要指學生在學習過程中出現的困惑、疑難或模糊不清的認識。例如,水的內部壓強與水的質量有關嗎?2.錯誤型資源。例如,路燈是串聯的嗎?近視眼鏡上看到的是自己身后的窗戶的一個像嗎?3.差異型資源。不同學生具有不同的認知基礎和認知風格,教師在教學過程中善于把個性化的思維方式、多樣化的探索策略作為教學資源,這樣不僅有利于學生生成個體性的知識,而且有利于發展學生的思維。例如,水和酒精混合后體積變小,是因為水和酒精發生了反應嗎?又如升到高空中的氣球最后可能會怎樣?4.逆向思維型資源。逆向思維即將問題倒過來思考的思維方法。有很多科學習題,利用正向思維方法解決比較困難或解決起來十分繁瑣,而利用逆向思維卻能收到很好的效果。如解決平面鏡成像問題時運用光路可逆的原理。
二、案例分析
案例1:水的內部壓強與水的質量有關嗎?
在液體壓強的教學過程中,采用玻璃筒和橡皮膜得出水對容器壁和容器底有壓強后,教師提出:液體內部壓強與哪些因素有關?
生:深度和液體密度等。
師:對。繼續向下端扎有橡皮膜的玻璃筒內加水,橡皮膜會怎么樣呢?(邊實驗)
生:橡皮膜更加凸出。
師:這說明什么?
生1:液體壓強隨深度的增加而增大。
生2:液體壓強的大小與水的質量有關。(面對學生提出的新問題,如何調整教學思路,把它轉化為教學資源呢?)
師:很好,我們來比較一下在水的質量相同的情況下,橡皮膜的凸出程度。如何做呢?
生:用粗細不同的玻璃筒。
水的內部壓強和水的質量有關是學生在生活中形成的前概念,而教材中也沒有用控制變量的方法來設計實驗,學生在學習過程中出現的困惑和模糊不清的認識,是很自然的,這是課堂生成的很好的問題型資源。
案例2:路燈是串聯的嗎?
師:路燈究竟是串聯還是并聯?
生:我認為是串聯。(不少學生說是并聯)
師:你認為是串聯,請說明理由。
生:路燈是一起亮,一起滅的。路燈看上去是順次連接的。
師:哪位同學來發表不同的看法?
生1:路燈是并聯,因為有一個燈不亮,其他燈還是亮的。
生2:我認為應該是并聯,如果是串聯,每個燈兩端的電壓就會很小,不會正常發光了。
生3:路燈是并聯,開關接在了干路上。
以問題為導線,讓學生自行解決問題,柳暗花明又一村。
又如,李東同學在桌面上的近視眼鏡上看到自己身后同一個窗戶的____個像,如圖1。這幾個像是____像(填“實”或“虛”),是____面鏡(填“平”或“凸”或“凹”)所成的像。其中較大的像是鏡片上距離李東較____ (填“近”或“遠”)的玻璃面所成的。
學生對以上知識比較模糊,給學生思路分析:由窗戶射過來的光經眼鏡鏡面反射而生成窗戶的像,李東看到的像在鏡面的后方,顯然,在該像的位置處并無實際的光線會聚,所以,所看到的兩個像是虛像。
近視眼鏡為一凹透鏡,其中間薄,邊緣厚,其前后兩表面分別為兩個球面的一部分,前表面對應球面的半徑較大,后表面對應球面的半徑較小,其截面如圖1所示。圖中所見到的窗戶的兩個像,就是由此眼鏡的前表面反射所成的像和后表面反射所成的像,所以這都是由凸面鏡所成的像。
由凸面鏡的成像規律可知,同一物體在與凸面鏡距離相等的情況下,若凸面鏡的半徑越小,則能生成的像也越小,據此可知,圖中較大的像是由眼鏡鏡片的前表面反射所成的像,即離李東較近的玻璃所成的像。
故答案是成兩個虛像,是個凹面鏡成的像,其中較大的像是鏡片上離李東較近的玻璃面所成的。還可以引申拓展,如由下述的分析來判斷較大的像是由哪個鏡面反射所生成的。即此兩像均為縮小虛像,而平面鏡反射和凸面鏡反射均可使物體生成虛像,但平面鏡生成的是與物體等大的虛像,凸面鏡生成的則是比物體小的虛像,此處兩像均由凸面鏡反射而生成,顯然,生成較大虛像的凸面鏡比生成較小虛像的凸面鏡應該更接近于平面鏡一些,即其表面應該更“平”一些,或者說它的球面半徑應該更大一些。所以,其中較大的像是眼鏡的前表面反射而生成的。這樣,學生的問題又可以轉化為教學資源,不但把凸面鏡和平面鏡成像規律鞏固了一遍,在教學過程中把學生問題深加工廠轉化成可操作資源。
案例3:水和酒精混合后體積變小,是因為水和酒精發生了反應嗎?
實驗:水和酒精混合后體積變小。教師分析原因是分子之間有空隙。有一學生接著說,我認為是水和酒精發生了反應。這位學生思維活躍,喜歡刨根問底。這是課堂教學中難得出現的差異型資源,如何利用好呢?首先,建立宏觀模型:石子和沙混合。其次,一起討論怎樣證明水和酒精混合后沒有發生化學反應。這樣的教學安排可以讓學生在質疑中升華知識。
再如,節日里氫氣球飄向高空,越來越小,逐漸看不見了。設想,氣球最后可能會怎樣。根據你所學的物理知識作出預言,并說明理由。
這個問題應運用發散性思維來考慮,從以下兩個方面考慮:一方面是離地面高度越高,則大氣壓強越小,氣球體積將會膨脹;另一方面是離地面越高,則大氣密度越小,大氣對氣球的浮力會逐漸變小。故答案為:最后氣球有兩種可能情況。一種可能是由于高空的氣體逐漸稀薄,壓強降低,氣球上升過程中,球內壓強大于球外壓強,氣球就不斷膨脹,最后氣球就會“爆炸”破裂。另一種可能是因為高空空氣稀薄,大氣密度隨高度的升高而減小,氣球上升到一定高度后其體積無明顯變化;則氣球上升過程中所受浮力將逐漸減小,當浮力等于重力時,氣球上升的速度值達到最大,然后,氣球繼續上升,則浮力小于重力,氣球開始向上做減速運動。當氣球的速度減為零時,又會加速下落,浮力逐漸變大,當氣球通過浮力等于重力的位置后,浮力又大于重力,氣球開始向—下做減速運動。在氣球的速度減為零之后,又開始加速上升。如此反復,氣球將在浮力等于重力這一特殊位置附近上下往復運動。學生在思考這個問題時,要發散思維,多重思考。
案例4:圖2中M是豎直放置的平面鏡,鏡離地面的距離可以調節。甲、乙二人站在鏡前,乙離鏡的距離為甲離鏡距離的2倍,如圖2所示,二人略錯開,h表示乙的身高,為使甲看到乙的全身像,l′的最小值為()。
A.h/3B.h/2C.3h/4D.h
解析:乙全身的出射光線經平面鏡M反射后若能射入甲的眼睛,則甲就能通過平面鏡M看到乙的全身像,但直接確定所需平面鏡M的最小長度是很困難的,我們可以假設在甲的眼睛處置一點光源,若從點光源發出經平面鏡反射后的光線能把乙的全身照亮,則據光路可逆可知,甲就能看到乙的全身像,作出光路圖如圖2所示。圖中l′即為所需平面鏡的最小長度,由幾何關系可知
l′/h=1/3,l′=h/3,選項A正確。即可用逆向思維來解決這類問題。
三、具體實施過程中的幾點想法
1.必須注意結合教學目標的三個維度:是否有利于學生知識技能的掌握;是否能展現學生的思維方式和學習方法;是否能體現學生的真實情感,促進學生認識深化、情感發展。
2.要創造寬松的教學環境。如要避免因霸權而抑制學生的主體性,阻礙師生的交流。改變傳統觀念,樹立平等意識。目前的課堂教學,許多教師嚴肅有余,親切不足,學生豈敢質疑或提出問題?教師必須尊重學生,創造自由、寬松、和諧、民主的探索問題的環境,不論是在課堂教學中還是在課外活動中,對學生提出的問題都要認真對待,態度要和藹,以消除學生自卑、畏懼的心理。
3.努力提高自身的教學智慧。要使有價值的教學資源產生良好的教學效果,教師應具有利用生成性教學資源的智慧。首先,面對教學中出現的紛繁復雜的學生的問題,教師應用心捕捉,用慧眼識別,通過甄別和篩選,去粗取精,去偽存真。其次,教師要善于對學生的問題進行“深加工”,轉化為可操作的、有用的教學資源。
4.對某些科學概念的分析和討論,如果進行逆向思維,不但可以引出另一些概念及特征,還可以判定相關概念應該共同遵循的一些法則和規律,同時對探究物理問題,加深理解概念,明確物理過程,歸納總結物理結論,將會起到很好的幫助和引導作用。因此,教師應當通過組織有效的習題練習,引導學生用逆向思維來解決問題,幫助學生在形態各異的題型分析和對比中,找共性,抓本質,從而跨越思維障礙,促進學生創造性思維能力的發展,實現由知識向能力的質的飛躍。
總之,從學生問題到教學資源的轉化不是一個簡單的程序化的過程,而是一個進一步學習、反思的過程。在科學教學中充分將學生的問題轉化為教學資源,結合教材內容,有意識地加強思維能力的訓練,不僅能進一步完善學生的知識結構,開闊思路,而且能充分釋放學生的創造精神,提升學習能力。
參考文獻
[1]王耀村.初中科學教學案例專題研究[M].杭州:浙江大學出版社,2005.
[2]朱慕菊.走進新課程[M].北京:北京師范大學出版社,2002.
(責任編輯 廖銀燕)