重視“問題鏈”設計 構建高效課堂

梁立斌

摘 要：一個具有生命力的、靈動的科學課堂，總是有幾個“問題鏈”做支架，引導學生構建科學概念，拓通清晰思路，深入思考問題，捕捉生成精彩，感悟科學本質，同時使學生的思維向更深更廣處拓展，實現“深度發展”的預期教育目標。

關鍵詞：初中科學教學；問題鏈；高效課堂

“問題鏈”就是圍繞教學總目標，設置一系列問題，并將系列問題與課堂臨時生成的問題進行整合，進行由淺入深、由此及彼的追問，以形成嚴密而有節奏的高效課堂。如果把教學目的比作高樓的話，“問題鏈”就是登上高樓的梯子。如果教師能搭好這樣的梯子，學生就會更上一層樓，眼界將更寬闊，思維將更活躍。一堂課若能搭好幾個這樣的梯子，學生的思維就猶如一池春水，蕩漾起一層層漣漪，帶來一絲絲春意。

一、“問題鏈”設計的價值取向

1.指向學生思維的深度，達到對問題的深層次理解

“問題鏈”引導學生的思維向更深更廣處發展。學生的思維常常因生活實踐問題停留在對事物表面的認識上，教師的拔高追問會使學生的思維上升一個臺階，攀向思維的新高。教師“問題鏈”設計的價值在于引領學生進一步發現問題、解決問題，走進問題的縱深，以達到對某個科學問題的深層次理解。

2.指向學生的思維過程，培養解決問題的過程和方法

“問題鏈”著眼于學生思維的還原和外化，有利于教師關注學生的學習過程和方法，引領和轉化學生解決問題的思維策略。

二、科學教學中“問題鏈”設計的時機與方法

初中科學課堂中，教師設計高質量的“問題鏈”能有效調動學生積極性和創造精神，能有效地突出重點、突破難點。

1.在前概念轉化中設計“問題鏈”，實現迷思概念的矯正和重建

學生不是空著腦袋進課堂的，其已有經驗中與科學概念相左的前概念（迷思概念）是學習中不小的阻力，教師如果事先對此有所了解，教學中有的放矢地設計“問題鏈”，引發認知沖突，巧妙地將其轉變為科學概念，不但能大大提高教學效益，而且也可使學生因此而感受成功的樂趣。

如，在浮力教學中，來自生活中的經驗往往成為學生思維的障礙，學生誤認為沉入水底的物體不受浮力，浮力的大小跟浸入液體中的深度有關，跟物體的質量、密度有關等。為了使學生建立正確的概念，教學中結合隨堂實驗設計“問題鏈”：

問題一：用彈簧秤掛鐵塊徐徐浸入水中，彈簧秤讀數如何變化？浮力的大小跟什么有關？

問題二：將鐵塊全部浸沒在水中，并置于不同深度時，彈簧秤讀數如何變化？有什么新的發現？

問題三：換用酒精重復以上實驗，彈簧秤讀數如何變化？浮力的大小又跟什么有關？

問題四：用彈簧秤分別掛起同體積的鐵塊和鉛塊，浸沒在水中，觀察彈簧秤讀數如何變化？這說明了什么？

問題五：現在請你談談對浮力有什么新的認識。

設計問題鏈如搭建支架，引發學生認識沖突，從而使原有的迷思概念無力解決，沖突時，才會放棄舊的觀念，從而形成新概念。

2.在遇到新問題思路不清晰時設計“問題鏈”，打通學生思路形成的途徑

學生分析問題，表達看法是以自己已有的知識經驗為基礎的，既有的知識經驗是學生認識發展的起點。限于學生的認識基礎，當學生遇到新問題時，超出“最近發展區”，學生的思路往往不流暢或不清晰，這時需要設計“問題鏈”搭建學生認識的“腳手架”，給學生以知識和方法的引導，打通學生思路形成的途徑。

在初中科學九年級上冊第一章“堿的性質”一課學習中，“CO■與NaOH溶液的反應”是其中較為重要的內容之一。由于這個反應沒有可觀察的明顯現象，如何設計實驗證明CO2與NaOH溶液發生了反應呢？教師如果直接提出以上問題，課堂上可能出現“冷場”。可以設計如下“問題鏈”，將學生思維引向深入。

問題一：“在密閉容器中有氣體參與或生成的反應，反應前后容器內外有壓強差”，由于這個反應有氣體參與，如何設計實驗，可以明顯地觀察到氣壓的變化？

（學生可能設計：U形管中液面高度的變化，氣球的膨脹程度，礦泉水瓶的變癟等。）

問題二：礦泉水瓶的變癟是CO2與NaOH溶液反應引起的，還是CO2與NaOH溶液中的水反應引起的。如何設計實驗證明？

（對實驗現象的追問，引導學生想辦法從對比實驗中進行深入探究。）

問題三：這個對比實驗能充分證明CO2與NaOH溶液發生了化學反應嗎？

（促使學生認識到發生化學變化的本質特征是有新物質生成，最有效的辦法是驗證有無新物質生成。）

問題四：如何設計實驗驗證有Na2CO3生成？

問題五：你對化學反應發生的證據有了哪些新的認識？

引導學生從不同角度（物理、化學）思考問題，激發學生求異、思變、創新思維。

3.在學生理解不全面、不深入時設計“問題鏈”，促進學生對問題進行深入而嚴密的思考

學生在積極學習、認真思考時，往往不能進一步進行全面、深入的思考，使得知識的學習停留在表面，所以教師要有意識地設計“問題鏈”，使學生對原來的問題進行深入而嚴密的思考。

例如，在探究溫度對酶活性的影響時，設計的實驗方法步驟如下：

①取3支試管，編上號，分別加2 ml淀粉溶液。

②將3支試管分別放在37℃溫水、沸水、冰塊中維持5 min。

③向3支試管中加入1 ml唾液溶液搖勻，再在各自溫度中維持5 min。

④在3支試管中分別滴入1滴碘液，觀察現象。

按照課本實驗原理的推測，沸水和冰塊中的試管應變藍色，而37℃的溫水中的試管不變藍色，如果這樣結束了，似乎完成了教學任務，但學生對該實驗的理解是不全面的，也是不深刻的，可設計以下“問題鏈”：

問題一：為什么要水浴5 min？（使淀粉溶液、唾液溶液達到相同溫度，保證體現該溫度下酶的活性。）

問題二：能否省略步驟2？如果省略了結果將會怎樣？（均不變藍色，在放入各自溫度的水浴中時，唾液淀粉酶已將淀粉分解了。）

問題三：能否省略步驟4，在步驟1中3支試管各滴入一滴碘液，再進行步驟2、步驟3的操作，然后會觀察到怎樣的現象？（可觀察到37℃溫水中的試管藍色褪去，其他兩支試管均不褪色）

問題四：本實驗中哪支試管是對照組，哪支試管是實驗組？

問題五：你對溫度對酶的活性的影響，又有什么新的看法？能否畫出大致的坐標圖象？

通過這樣的問題鏈，激發學生積極思考，將問題指向學生思維的深處，從而全面深刻地理解問題。

4.在發生意外之處設計“問題鏈”，促進課堂的精彩生成

著名教授葉瀾先生說過：“課堂應是向未知方向挺進的旅程，隨時都有可能發現意外的通道和美麗的風景。而不是一切都必須遵循固定的路線，而沒有激情的行程。”在課堂上，經常會發生意外的事情。其實，這些意外的事件是學生獨立思考后靈感的萌發、瞬間的創造，是張揚學生個性的最佳途徑。

例如，在教學“堿的性質”的實驗中，NaOH溶液滴加FeCl3溶液，剛開始時產生紅褐色沉淀，振蕩后沉淀不見了，針對這一意外問題，設計如下的“問題鏈”：

問題一：是誰溶解產生了沉淀？（可能是FeCl3溶液中混有酸引起的）

問題二：如何證明FeCl3溶液呈酸性？（pH試紙、鋅粒、碳酸鹽等與學過的知識“酸的性質”相聯系）

問題三：如果FeCl3溶液中混有鹽酸，那么該溶液中存在哪些離子？寫出該溶液與NaOH溶液混合發生反應的相關化學方程式。

問題四：如果向混有鹽酸的FeCl3溶液中加入NaOH溶液，那么產生的沉淀質量與加入的NaOH溶液的質量之間關系的圖像將是怎樣的。

學生在以上的意外事件中設計的“問題鏈”，從宏觀、微觀、符號、曲線等方面對物質及其變化進行了多種感知，從而在學生的心理上形成了化學學習獨特的四重表征：宏觀表征、微觀表征、符號表征、曲線表征，增強了在不同表征間進行轉化的意識與能力。

充分利用教學過程中的節外生枝，因勢利導，設計“問題鏈”，就可以打開學生思維的閘門，課堂呈現出“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”的教學景象。

5.在科學發展史的教學中設計“問題鏈”，讓學生在體驗中感悟科學本質

美國科學促進會從“科學知識”“科學探究”和“科學事業”三個方面對科學本質進行闡述：（1）科學知識的本質——世界是可認識的，科學知識是可變的，科學并不能解決所有問題；（2）科學探究的本質——科學講究證據，科學是邏輯和想象的結合體，科學具有解釋和預測的功能，科學試圖確定和避免偏見，科學反對權威；（3）科學事業的本質——科學是一種復雜的社會活動，科學分成專門領域并在不同情況下進行研究，科學必須考慮倫理的原則，科學家既作為專家又作為公民參與公眾事務。

人類對自然的認識，經歷了十分曲折漫長的探究過程，先是根據生活經驗和一些觀察事實提出猜測，后來有了科學的方法就努力尋找證據，證實自己的猜測，有的猜測很快證明是錯誤的，有的猜測受到當時客觀觀測條件的限制，被證明是正確的。但隨著科學的進一步發展，有了更先進的儀器和方法，又發現過去被證明的結論是不太精確的，于是又加以修正。

例如：在教學人類對地球形狀和大小的認識過程中設計如下“問題鏈”：

問題一：在遙遠的古代，人們猜測大地是一個無限延伸的平面，你認為當時人們的依據是什么？

問題二：遠眺帆船，最先看到是桅桿，然后逐漸看到船身，你認為地球是平面的嗎？是凹面，還是凸面呢？

問題三：麥哲倫環球航行又說明了什么？

問題四：17世紀牛頓根據經典力學的原理，推斷地球是一個兩極方向略扁的橢球體，但是大多數人不相信這個結論。這是為什么呢？

問題五：運用現代科學技術手段，測量表明：地球赤道平均半徑6378.139千米，兩極平均半徑為6356.755千米，赤道半徑比兩極半徑約長21千米。這個測量是否能證明牛頓的推理？

問題六：通過查閱資料，還有哪些證據證明地球是球體，這節課你有哪些收獲？

教師總結：一般來說，科學的認識過程正是這樣發展的，即使我們今天認為正確的許多科學結論，仍然有可能被不斷修正，某些結論甚至會因為新發現的科學事實而被推翻，科學正是在這個過程中不斷進步的。

學生通過體驗科學概念和理論的發展歷程，可以體會科學理論的多元性、相對性和發展性等本質。

一個具有生命力的靈動的科學課堂，總是有幾個問題鏈作支架，引導學生構建科學概念，拓通清晰思路，深入思考問題，捕捉生成精彩，感悟科學本質，從而形成嚴密而有節奏的高效課堂。

參考文獻：

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編輯 薄躍華