問(wèn)題設(shè)置對(duì)提高科學(xué)課堂教學(xué)有效性的研究

　　摘 要： 作者以牛頓第一定律知識(shí)為載體，對(duì)問(wèn)題精心設(shè)置，首先通過(guò)問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的求知欲使學(xué)生“想學(xué)”，然后通過(guò)問(wèn)題的設(shè)置使學(xué)生學(xué)會(huì)該如何去學(xué)，最后通過(guò)問(wèn)題應(yīng)用于生活以達(dá)到“會(huì)用”，逐漸使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)走進(jìn)主動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，在通過(guò)問(wèn)題學(xué)習(xí)新知的同時(shí)轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，以達(dá)到提高學(xué)生能力的目的。
　　關(guān)鍵詞： “牛頓第一定律” 設(shè)置問(wèn)題 科學(xué)探究
　　
　　《新課程標(biāo)準(zhǔn)》要求科學(xué)應(yīng)突出科學(xué)探究，同時(shí)強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究是一種讓學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)的重要學(xué)習(xí)方式，新教材中將以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)，目的就是讓學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦的探索過(guò)程中理解、掌握新知識(shí)。像科學(xué)八年級(jí)上冊(cè)有關(guān)力的知識(shí)，以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析中所涉及到的力與運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，等等，就是極具抽象而又強(qiáng)烈受到學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)束縛的內(nèi)容，這大大增加了學(xué)生對(duì)此類知識(shí)的理解難度，甚至?xí)a(chǎn)生誤解。為了幫助學(xué)生擺脫困境，教師應(yīng)該巧妙設(shè)置問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，讓學(xué)生自己在探究過(guò)程中尋找規(guī)律、總結(jié)規(guī)律、運(yùn)用規(guī)律，并逐步形成科學(xué)思維和概念，以達(dá)到提高學(xué)習(xí)的效率的目的。下面以科學(xué)八年級(jí)上冊(cè)第二章《運(yùn)動(dòng)和力》中的“牛頓第一定律”為例，談?wù)劷處煈?yīng)如何通過(guò)設(shè)置問(wèn)題，來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。
　　1.激發(fā)求知欲望——問(wèn)題設(shè)置的起點(diǎn)
　　在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，老師講，學(xué)生聽(tīng)，體現(xiàn)了教師的“主講”性，而忽略了學(xué)生的主動(dòng)參與性。新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，也就是“我要學(xué)”，將學(xué)生從“被動(dòng)”地學(xué)轉(zhuǎn)為“主動(dòng)”地學(xué)。我發(fā)現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，不僅可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以提高學(xué)習(xí)效率。
　　例如：在“牛頓第一定律”教學(xué)中，我首先讓學(xué)生做一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)：每人都用手輕輕推課本，課本就會(huì)運(yùn)動(dòng)，將手移開(kāi)課本時(shí)，課本會(huì)處于靜止。結(jié)合例子思考，學(xué)生產(chǎn)生了這樣一種觀點(diǎn)：有力作用在物體上，物體就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)；沒(méi)有力作用在物體上，物體就會(huì)停下來(lái)。學(xué)生根據(jù)自己親眼所見(jiàn)，覺(jué)得這樣概括與生活經(jīng)驗(yàn)非常吻合，而不對(duì)其持懷疑態(tài)度。這正是由于學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)所帶來(lái)的負(fù)面影響，也是學(xué)生學(xué)習(xí)這一節(jié)內(nèi)容困難所在。馬克穆托夫說(shuō)：“在具體的教學(xué)中，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力總是首先體現(xiàn)在對(duì)各種問(wèn)題的質(zhì)疑上?！庇谑俏以O(shè)置問(wèn)題：“有力作用在物體上，物體一定會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)嗎？沒(méi)有力作用在物體上，物體一定會(huì)靜止嗎？”讓學(xué)生帶著對(duì)問(wèn)題的質(zhì)疑，去思索、去尋找證據(jù)。
　　在日常生活中無(wú)法找到“沒(méi)有力，物體一定會(huì)靜止”的例子，學(xué)生迫切希望知道這一現(xiàn)象能否發(fā)生。學(xué)生有好奇心，也就有了學(xué)習(xí)的興趣，從而調(diào)動(dòng)了求知欲望，也激發(fā)了求知熱情。從心理學(xué)的角度來(lái)看，學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生了興趣，就會(huì)通過(guò)積極的觀察、主動(dòng)的認(rèn)識(shí)引起大腦皮層的興奮，從而迅速、牢固地掌握知識(shí)。
　　2.注重實(shí)驗(yàn)探究——問(wèn)題設(shè)置的關(guān)鍵
　　在學(xué)生有了對(duì)學(xué)習(xí)新知識(shí)的熱情后，教師應(yīng)該使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中領(lǐng)會(huì)“怎么學(xué)”，如果學(xué)生從“想學(xué)”這一學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皶?huì)學(xué)”這一行為，可以使學(xué)習(xí)收到事半功倍的效果。當(dāng)前中國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革的一個(gè)重要方面就是提倡探究性學(xué)習(xí)，因此探究性教學(xué)就成為適應(yīng)當(dāng)前我國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革的一種十分重要的教學(xué)類型，也成為問(wèn)題教學(xué)中的主要類型之一。因此在課堂的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)時(shí)常注意使用探究性教學(xué)，使學(xué)生在教師的探究性教學(xué)過(guò)程中學(xué)會(huì)探究性學(xué)習(xí)這一學(xué)習(xí)方式。在《運(yùn)動(dòng)和力》這一章的教學(xué)中，學(xué)生較多地還是依靠抽象思維，而抽象思維的進(jìn)行大多是建立在對(duì)問(wèn)題的思考上，所以在“牛頓第一定律”教學(xué)中應(yīng)采用問(wèn)題教學(xué)的方式。［１］所謂問(wèn)題教學(xué)，是指以問(wèn)題為中心的教學(xué)，它是把教學(xué)內(nèi)容化作問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題掌握知識(shí)、形成能力，養(yǎng)成良好心理品質(zhì)的過(guò)程。
　　例如：在“牛頓第一定律”的學(xué)習(xí)中，“沒(méi)有力，物體一定會(huì)靜止嗎？”正是我們所要探究而提出的問(wèn)題，學(xué)生的猜想假設(shè)最有力的依據(jù)就是靠實(shí)驗(yàn)探究來(lái)證明其是否正確。
　　2.1科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題設(shè)置
　　在實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近情況很明顯，為充分讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)觀察中，讓其帶著一個(gè)問(wèn)題去觀察實(shí)驗(yàn)，于是設(shè)置問(wèn)題①：“你觀察到了什么？”這樣給學(xué)生較大的自由的空間來(lái)表達(dá)自己的觀點(diǎn)，同時(shí)傾聽(tīng)他人的意見(jiàn)，綜合他人觀點(diǎn)，然后不斷地進(jìn)行自我完善?，F(xiàn)象的描述達(dá)到了目的后，就應(yīng)著手通過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，去研究它的內(nèi)在原因了。順理成章地提出問(wèn)題②：“你認(rèn)為是什么原因?qū)е逻@一現(xiàn)象的產(chǎn)生？”大部分學(xué)生根據(jù)眼睛觀察到三種物體表面粗糙程度不一樣而認(rèn)為是物體表面的粗糙程度不同導(dǎo)致的。這一因素是客觀存在的，是不容置疑的，學(xué)生合作交流后便會(huì)得出這樣一條規(guī)律：水平表面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)。似乎是我們要得到的規(guī)律。但這一規(guī)律只是描述了車子運(yùn)動(dòng)距離遠(yuǎn)近與表面粗糙程度的關(guān)系，還不是學(xué)生帶著問(wèn)題“沒(méi)有力，物體一定會(huì)靜止嗎？”所要研究的“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”，這就是偏題。
　　為了將學(xué)生對(duì)表面粗糙程度的注意力轉(zhuǎn)向?yàn)樽枇Υ笮〉挠绊懸蛩兀以O(shè)置了問(wèn)題③：“表面越光滑，小車受到的阻力越大還是越?。窟\(yùn)動(dòng)距離是越遠(yuǎn)還是越近？運(yùn)動(dòng)時(shí)間是越長(zhǎng)還是越短？”對(duì)這一問(wèn)題的提出還有另一種形式：表面越粗糙，小車受到阻力越大還是越?。客瑯右材軐⒂绊懸蛩貜谋砻娲植诔潭绒D(zhuǎn)變?yōu)樽枇Υ笮∮绊懸蛩?，我之所以不這樣提出，原因是在后面要從木板表面到理想的光滑表面進(jìn)行假設(shè)需要一個(gè)表面越來(lái)越光滑的情景。可以說(shuō)問(wèn)題③的提出起到了承前啟后的作用。同時(shí)在問(wèn)題中增加了“運(yùn)動(dòng)時(shí)間是越長(zhǎng)還是越短”，目的是為了將小車運(yùn)動(dòng)距離遠(yuǎn)近轉(zhuǎn)化為速度變化快慢。在我精心指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)綜合分析，得出了這樣一條規(guī)律：小車受到的阻力越小，運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)，小車的速度變化越小。這正是我們所要得到的“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”。
　　在這一實(shí)驗(yàn)中還要求學(xué)生掌握為什么將小車都放在同一高度上，為了弄清這一問(wèn)題，再設(shè)置問(wèn)題④：“若將小車放在不同高度上沿斜面滑下進(jìn)入到同一木板表面，又會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？”經(jīng)過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是放的高度越高的小車進(jìn)入到木板表面后，運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)，而我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱搜芯俊傲εc運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”，也就是說(shuō)，我們只研究力對(duì)運(yùn)動(dòng)情況的影響，根據(jù)控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的思想，就必須使得小車放在同一高度上，防止小車放的高度不同對(duì)此實(shí)驗(yàn)帶來(lái)影響。通過(guò)這一問(wèn)題的教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)到實(shí)驗(yàn)探究一般采用控制變量法的思想，同時(shí)掌握了控制變量法。
　　蘇霍姆林斯基說(shuō)：“如果你只指望靠表面的看得見(jiàn)的刺激激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)、對(duì)課的興趣，那就永遠(yuǎn)也培養(yǎng)不出學(xué)生對(duì)腦力勞動(dòng)的真正熱愛(ài)。沒(méi)有積極的腦力勞動(dòng)，學(xué)生的任何興趣、任何注意力都是不可思議的?！彼哉f(shuō)讓學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的思考不斷地進(jìn)行動(dòng)腦探究，促進(jìn)學(xué)習(xí)興趣增長(zhǎng)，可起到事半功倍的效果。
　　2.2科學(xué)猜想中的問(wèn)題設(shè)置
　　至此，學(xué)生已經(jīng)形成了這個(gè)概念：小車受到的阻力越小，運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，速度變化越小。順著這一思路發(fā)展下去的最終結(jié)果是，在一種不受阻力的光滑表面上小車運(yùn)動(dòng)情境。要成功假設(shè)這一情境，對(duì)于初中生，他們的抽象思維已經(jīng)有了較大的發(fā)展，但仍然經(jīng)常需要以具體的感性經(jīng)驗(yàn)作支持，才能理解理性認(rèn)識(shí)。因此為了讓學(xué)生容易且順利地進(jìn)入到理想光滑表面進(jìn)行假設(shè)，我又設(shè)置了問(wèn)題⑤：“假設(shè)還有第4個(gè)、第5個(gè)表面，一個(gè)比一個(gè)表面光滑，你猜想會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？”順著已有的思路，學(xué)生不難得出結(jié)論：一個(gè)表面比一個(gè)表面光滑，小車受到的阻力一個(gè)比一個(gè)小，小車運(yùn)動(dòng)距離一個(gè)比一個(gè)遠(yuǎn)，小車的速度變化一個(gè)比一個(gè)要小。如果小車受到的阻力小到為零呢？又會(huì)怎樣呢？順勢(shì)提出問(wèn)題⑥：“若表面是一種理想的光滑表面，不受阻力，小車如何運(yùn)動(dòng)呢？”這樣通過(guò)問(wèn)題⑤的提出，再過(guò)渡到理想光滑表面就是順理成章的事了。沿著問(wèn)題⑤的情境發(fā)展下去，如果小車受到阻力為零，小車運(yùn)動(dòng)距離將是無(wú)限遠(yuǎn)，小車的速度變化小到為零，即速度不變化。這樣一種狀態(tài)就是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。同學(xué)們通過(guò)動(dòng)腦探究，互相合作，互相交流可以總結(jié)出：運(yùn)動(dòng)物體不受外力作用時(shí)，物體一直運(yùn)動(dòng)下去，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)。“牛頓第一定律”還只是得出了一個(gè)方面，為了“牛頓第一定律”的完整性再提出問(wèn)題⑦：“若將一個(gè)靜止的物體放在光滑的水平面上，不受其它力的作用時(shí)，物體如何運(yùn)動(dòng)？”這一問(wèn)題與我們?nèi)粘Ｉ畋容^接近，我們也經(jīng)常看到物體放在水平面上，沒(méi)有人推動(dòng)它時(shí)，一直都靜止在原來(lái)的地方，同學(xué)們異口同聲地說(shuō)：“物體將處于靜止?fàn)顟B(tài)。”綜合上面兩點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)的物體不受外力作用時(shí)，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即速度大小不變，方向也不改變，也就是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變；而對(duì)于靜止物體在沒(méi)受到外力作用時(shí)將保持靜止，速度大小不變，方向也沒(méi)變，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不變。則可以得出：一切物體在不受到外力作用時(shí)，它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變，包括速度始終等于零的靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這就是牛頓第一定律。通過(guò)對(duì)知識(shí)先拆分，使學(xué)生逐一消化，后又將知識(shí)綜合，訓(xùn)練學(xué)生分析歸納的能力、語(yǔ)言表達(dá)的能力及綜合處理能力。
　　
　　教育學(xué)家蘇霍姆林斯基說(shuō)：“教師如果不想方設(shè)法使學(xué)生產(chǎn)生情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài)，而只是不動(dòng)感情的腦力勞動(dòng)，就會(huì)帶來(lái)疲倦。”因此，為了讓學(xué)生自我感覺(jué)良好，不失興趣，教師應(yīng)有目的地搭建橋梁、使學(xué)習(xí)容易，消除他們過(guò)于緊張的焦慮情緒，提高學(xué)習(xí)效率。
　　3.強(qiáng)化學(xué)以致用——問(wèn)題設(shè)置的歸宿
　　人類發(fā)展到今天，是從認(rèn)識(shí)科學(xué)、了解科學(xué)發(fā)展到利用科學(xué)去服務(wù)于生活，換句話說(shuō)，人類認(rèn)識(shí)科學(xué)的最終的目的就是應(yīng)用，學(xué)習(xí)也是如此，最關(guān)鍵的還是會(huì)從科學(xué)中走向生活，也就是“會(huì)用”，只有會(huì)用，才能真正理解我們?yōu)槭裁炊鴮W(xué)。從教育學(xué)角度來(lái)講，將知識(shí)應(yīng)用于日常生活中具體情景，有助于更深刻地理解知識(shí)。
　　例如：學(xué)了牛頓第一定律后，為了進(jìn)一步了解物體的運(yùn)動(dòng)或靜止到底和力有什么聯(lián)系，我設(shè)置了四個(gè)問(wèn)題：①有力作用在物體上，物體可以運(yùn)動(dòng)嗎？②有力作用在物體上，物體可以不運(yùn)動(dòng)嗎？③沒(méi)有力作用在物體上，物體可以運(yùn)動(dòng)嗎？④沒(méi)有力作用在物體上，物體可以不運(yùn)動(dòng)嗎？這四個(gè)問(wèn)題的設(shè)置將力與運(yùn)動(dòng)或靜止的四種可能全部對(duì)應(yīng)起來(lái)，答案也都是“可以”，學(xué)生通過(guò)這四個(gè)問(wèn)題的討論交流，可以更深層次地了解到物體運(yùn)動(dòng)或靜止不在于是否有力作用在物體上，即力不是物體運(yùn)動(dòng)或靜止的原因。同時(shí)對(duì)問(wèn)題③和④的回答需要用“牛頓第一定律”知識(shí)才能解決，也算是一次對(duì)“牛頓第一定律”的較好運(yùn)用，使學(xué)生進(jìn)一步加深印象。
　　已經(jīng)有了物體的運(yùn)動(dòng)或靜止不在于有力，那么什么需要有力呢？逐步把學(xué)生向“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”這一方向引導(dǎo)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了需要用力，而物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變也只有這么三種情況，一是物體速度大小的變化，如由靜止到運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)到靜止等；二是只是方向發(fā)生變化，如勻速轉(zhuǎn)彎問(wèn)題；三是速度大小變化且方向也變化。所以問(wèn)題的設(shè)置就朝這幾個(gè)方向去設(shè)置，同時(shí)還要讓學(xué)生能夠知道，這些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化一定需要有力，這是問(wèn)題的關(guān)鍵所在，于是就有了問(wèn)題⑤：“若原來(lái)是靜止的，如果不受到外力的作用，物體將是怎樣的狀態(tài)？若要使該物體變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的，需要什么？”問(wèn)題⑥：“若原來(lái)是運(yùn)動(dòng)的，在沒(méi)有受到外力作用時(shí)，物體將怎樣運(yùn)動(dòng)下去？若要使物體停下來(lái)，或是改變方向又需要什么？”對(duì)問(wèn)題⑤⑥分析整合，可以得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變需要力，或是說(shuō)，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力的大小對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響怎樣，可以介紹給學(xué)生，比如，合力越大，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變就越快。若要深入了解它們的關(guān)系，需等到高年級(jí)去學(xué)習(xí)“牛頓第二定律”。此時(shí)對(duì)引入部分問(wèn)題就可以用科學(xué)的理論去解決了。
　　在“牛頓第一定律”這一節(jié)問(wèn)題設(shè)置過(guò)程中，以問(wèn)題為載體，循序漸進(jìn)，深入淺出，讓問(wèn)題貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，讓學(xué)生圍繞問(wèn)題積極地進(jìn)行動(dòng)手和動(dòng)腦探究、交流、討論，最終獲得知識(shí)。
　　總之，我們?cè)趩?wèn)題設(shè)置過(guò)程中應(yīng)注意以學(xué)生為主體而設(shè)計(jì)，充分考慮學(xué)生各方面因素，逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)，應(yīng)用新知識(shí)，在學(xué)的過(guò)程中注意應(yīng)用，在應(yīng)用的過(guò)程中注意對(duì)新知識(shí)的鞏固。通過(guò)問(wèn)題的設(shè)置，讓學(xué)生從問(wèn)題中“想學(xué)”逐漸發(fā)展到通過(guò)問(wèn)題“會(huì)學(xué)”，最終能解決問(wèn)題達(dá)到“會(huì)用”，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)愛(ài)問(wèn)問(wèn)題，愛(ài)思考問(wèn)題，愛(ài)探究新問(wèn)題，讓問(wèn)題成為學(xué)生不斷學(xué)習(xí)、提高學(xué)習(xí)效率的一種有效途徑。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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