科學教學中有效問題情境的創設

摘要：在科學探究式教學中，問題情境的形成是整個活動的起因，問題情境的好壞與否將決定探究活動的方向，在一定程度上它也決定著學生探究的積極性。在科學教學中我們要把握創設有效問題情景的原則，利用學生熟悉的生活現象或事物、有趣而富有變化的科學實驗、有啟發性的新聞及熱點事件、引人入勝的科學小故事及科學史等多種途徑，激發學生學習興趣，活躍學生思維，為科學探究性學習創設有效的問題情景。

關鍵詞：問題情景；創設；原則；途徑

中圖分類號：G623.6

文獻標識碼：A

文章編號：1006-3315(2010)3-034-002

《科學課程標準(7—9年級)》指出：“科學的核心是探究，教育的重要目標是促進學生的發展，科學課程應當體現這兩者的結合，突出科學探究的學習方式?！卑l現和提出問題是科學探究的前提，問題的確立是學生探究的動因和目標。在科學探究式教學中，問題情境的形成是整個活動的起因，問題情境的好壞與否將決定探究活動的方向，在一定程度上它也決定著學生探究的積極性。美國心理學專家布魯納認為，在教學的過程中，學生是一個積極的探究者，老師的作用是要形成一種能夠獨立探究的情境，而不是提供現成的知識，學習的目的是要學生參與建立學科的知識體系的過程。因此科學教學中教師要讓問題成為學生探究過程的紐帶，創設問題情景，設計出真實而具有挑戰性的有效問題情景，引導學生主動參與，激發學習動機。

問題情景是指教學中一種具有一定困難，需要學生通過努力克服(或尋找達到目標的途徑)的心理困境。其基本功能和作用主要表現在兩個方面：一是通過特定的情景，激活學生的問題意識，形成基于問題解決的學習任務，從而展開提出問題、分析問題和解決問題的學習活動；二是通過特定的問題情景，使問題與學生原有認知結構中的經驗發生聯系，激活現有的經驗去“同化”或“順應”新知識，賦予新知識以個體意義，導致認知結構的改組或重建。問題情景創設得是否有效，關鍵是看學生對問題是否感興趣，是否積極主動地參與到問題解決的學習活動中來，是否能有效地激發學生的思維。

在科學教學中我們要把握創設有效問題情景的原則，利用學生熟悉的生活現象或事物、有趣而富有變化的科學實驗、有啟發性的新聞及熱點事件、引人入勝的科學小故事科學史等多種途徑激發學生學習興趣，活躍學生思維，為科學探究性學習創設有效的問題情景：

一、創設有效問題情景的原則

由于問題情境的創設是教師在課前設計的，是以激發學生探究問題和解決問題為終極目標的。因此如何創設有效的問題情境，應要求教師不僅要有問題的意識，還必須把握有效問題情境的一些基本特征；依據科學教學內容的特點及學生的認知心理特點，在創設有效問題情景時應遵循以下原則：

1 科學性原則

問題情境內容要科學，以教學目標為依據，以相應的科學知識點為依托，不可隨意編造，具有針對性和目的性；其次表述要科學，應簡潔明確。

2 適度性原則

根據維果茨基的“最近發展區”理論，那些與學生已有知識和經驗密切聯系，具有一定的思維容量與思維強度的，需要學生經過努力思考才能解決的問題情景才是有效的、適度的。因此有效的問題情境難度要適宜、適時——設計的問題有一定難度，但趨向于學生思維的“最近發現區”，使學生可以“跳一跳，摘桃子”；其次設置時間要恰當，要把握時機尋求學生思維的最佳突破口。

3 探究性原則

有效的問題情境要具有啟發性，置學生于“憤”與“悱”的狀態，啟迪學生思維；其次要有開放性與挑戰性——開放的問題情景為學生提供了充分的思考空間和多角度考慮問題的機會，有利于激發學生的認知沖突；以學生現有的認知結構和思維水平為基點，緊扣新舊知識的結合點和運用知識解決實際問題的生長點來設計問題，引發學生產生認識沖突和學習心向，促進學生積極參與主動探究，接受問題的挑戰。

4 有效性原則

問題情境要有效果。教學活動結果與預期教學目標相吻合；要有效率，教學效果和教學投入有較高的比值；要有效益，教學目標與特定的社會和個人的教學需求相吻合。

二、創設有效問題情景的途徑

1 生活現象——激發疑問

科學來源于生活，又應用于生活，而生活又促使科學不斷發展。只有讓學生接觸到生活中的科學，才能使他們體會到科學的價值，從而飽含熱情地去從事科學學習活動。因此我們要盡可能創設他們樂于接受的、比較熟悉的生活問題情境，引導學生主動參與、自主探究。生活中的許多現象有時也令學生感到困惑，這些都成為學生心中的一個個解不開的謎。這些“謎”對學生有極大的誘惑力，會激勵他們去探索其中的規律與奧秘。

例如，在學習《分子和原子》一節時，可以從學生熟知的生活常識出發創設如下問題情境：當走近鮮花盛開的花園時，我們會聞到花的香味；當打開酒瓶時，我們會嗅到酒精的氣味；當將蔗糖溶解到一杯水中時，杯中的每一滴水都是甜的；當我們把濕衣服晾曬一段時間后濕衣服會變干……這時學生就會產生疑問：為什么會這樣?在此基礎上再提出問題：物質是否由肉眼看不見的微粒構成?構成物質的微粒是否在不停地運動著?

2 科學實驗——一探究熱情

科學是一門以實驗為基礎的學科，精心設計的科學實驗，往往帶給學生驚奇、不解和矛盾，促使學生迅速調整自己的認知結構，結合實驗現象進行科學思維。科學實驗是一項興趣盎然的活動，創設實驗問題情境，科學課有得天獨厚的優勢。在科學課堂教學中教師要善于采取靈活多變的實驗方法。巧妙地安排新異有趣的實驗，通過學生動手、動腦，創設寓教于樂的問題情境，激發學生的學習興趣，產生動力，主動探索。

如在教學《大氣壓》時我出示了一支大試管和一支小試管，在大試管內裝滿水，將小試管的一端插入，然后倒置，然后讓學生們猜測會出現什么現象?結果大部分同學都認為小試管會落下。然而當我松開手時，他們驚異的發現倒置后，兩管之間的水會流出來，而小試管卻在大試管中上升。一時間大家議論紛紛：是什么力量使試管升上去呢?什么是大氣壓?它是如何產生的?生活中還有哪些事例能說明大氣壓的存在?大氣壓到底有多大?……又如學習《摩擦》一節時，老師用筷子提起了—杯米，學生看了覺得非常奇怪，充滿強烈的好奇心，從而激發了學習的興趣。接著就會引起學生去思考一系列的問題：為什么會這樣?是因為有摩擦力的存在?摩擦力有這么大?摩擦力的大小與哪些因素有關?然后讓學生去猜想，可能與物體的大小有關?可能與物體的表面粗糙程度有關?可能與物體的接觸面的大小有關?可能與物體的重量有關?……

3 熱點新聞——開放思維

薩其曼探究教學模式認為：探究學習的首要條件就是要有一個能集中學生注意的焦點，最好是一個能引起學生驚異的事件或現象。2008北京奧運、四川汶川7.8級地震、環保知識、能源危機、新材料和新科學等社會熱點問題與新聞事件，也是學生關心的話題，以此創設問題情境可以給學生帶來極大的興趣。

例如，在學習《地震》時先展示一段新聞事件：四川新聞網一成都晚報2008年5月12日14時28分，四川省汶川縣發生7.8級地震，傷亡數萬人，直接受災人數1000多萬。地震發生時聚源中學學生謝嶼事發時正在三樓上化學課，地震突襲，他馬上鉆到課桌下面躲藏。然后轟的一聲，他腳下一空就落了下去。謝嶼被埋在廢墟下，—條橫梁砸下來，幸而被桌子擋住。只是他周圍的空間已經密閉，空氣越來越少，他感到胸悶，呼吸困難。謝嶼開始用手摸索，終于找到一處較軟的沙石，便用手使勁摳挖，幸運地挖開了—個直通外面的小洞，不僅可以通空氣，還讓他有機會將手伸出廢墟外，最終被救援者發現。本報記者陳剛、劉晉川“看了這—新聞報道，你有什么問題呢?”，面對這一人間的災難，學生產生了許多疑問：地震是怎樣發生的?地震多在哪些地方發生?地震前有哪些征兆呢?地震來臨時，我們應該如何自救?……在—連串的開放性問題中凸顯出學生的學習熱情。

4 科學史實——科學精神

科學給人以知識，科學史給人以智慧?，F代科學發展史就是—部人類探究物質吐界的歷史，其中很多故事能啟迪智慧，引發探究?？茖W學科中有許多科學故事、科學典故，這些故事有時反映了知識形成的過程，有時反映了知識點的本質，用這樣的故事來創設問題的情景不僅能夠加深學生對知識的理解，還能加深學生對科學的興趣。而且科學家在科學發現的過程中所運用的研究方法以及遇到的系列問題，對學生的學習有著巨大的激勵作用和潛移默化的影響；這些都為科學教學提供了生動的素材，是創設問題的—種有效途徑。

如在“生長素的發現”的教學過程中，設計生長素發現的問題時，可以講述生長素發現的過程：勞動人民在生產實踐中早就觀察到了植物莖的生長具有向光性的現象，達爾文是第一個描述莖的生長具有向光性的科學家，此后溫特、郭葛等許多科學家設計了很多實驗來探索莖向光生長的機理，直到得到一個園丁偶然發現用人的尿液澆灌葡萄苗床，葡萄插枝容易生根成活的啟發，首先從人尿中提取到植物生長素——吲哚乙酸為止，經歷了一個漫長而又艱辛的探索過程。又在學習九年級簡單機械中《杠桿》一節內容時。可引用阿基米德的話“給我一根足夠長的硬棒，找到一個合適的支點，我可以移動地球”。在學習二氧化碳的性質時，可以和學生講“死狗洞”的故事……

這些豐富的史料與小故事，扣人心弦，融知識性、趣味性、思想性為一體，能夠激發學生對科學的興趣，培養他們的探索精神和科學態度，促進和改善學生對相應的科學思想方法的理解，進而了解科學的本質，培育科學精神。

問題源于情境，將問題置于生動有趣的情境中，能夠調動學生的認知因素與情感因索共同參與到科學教學活動中來。在科學教學中，我們要利用學生原有的知識經驗和認知結構，創設有效的問題情境，讓學生在觀察和體驗中有所發現、有所聯想。萌發出科學問題；使學生在情景交融之中愉快地探究、深刻地理解、牢固地掌握科學知識，體會到科學學習的快樂，提升自身的科學素養。