基于問題教學(xué)的初中科學(xué)課堂探究

王仁偉??

摘要：學(xué)生在接受科學(xué)知識教學(xué)之前，通過自己的觀察、體驗(yàn)和思考已經(jīng)形成了對各種科學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識和理解。在教學(xué)過程中，我們應(yīng)當(dāng)充分了解學(xué)生的前概念，掌握學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，暴露學(xué)生錯誤的前概念，設(shè)置學(xué)生問題教學(xué)；利用學(xué)生前概念與新概念之間的聯(lián)系幫助學(xué)生逐步建構(gòu)科學(xué)概念的意義。

關(guān)鍵詞：前概念；問題教學(xué)；最近發(fā)展區(qū)

目前，國內(nèi)對前概念的研究主要局限在科學(xué)和數(shù)學(xué)教學(xué)中，它可以片面地理解為學(xué)生在接受科學(xué)知識教學(xué)之前，通過自己的觀察、體驗(yàn)和思考形成對各種科學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識和理解。這些前概念可能是學(xué)生對即將學(xué)習(xí)的科學(xué)知識所具有的正確認(rèn)識，也可能是錯誤認(rèn)識或是相異的構(gòu)想。但這些概念卻是學(xué)生頭腦中已經(jīng)具有的較為穩(wěn)定的認(rèn)知，對學(xué)生理解自然現(xiàn)象、接受教學(xué)的科學(xué)知識具有重要的影響。在教學(xué)過程中，我們可以利用學(xué)生對知識已具有的前概念開展教學(xué)，激起學(xué)生新舊思維之間的矛盾，造成學(xué)生的認(rèn)知沖突，運(yùn)用或改變其前概念，建構(gòu)新知識，提高科學(xué)課堂教學(xué)的有效性。

筆者認(rèn)為，如何充分利用好學(xué)生的前概念，設(shè)計(jì)學(xué)生問題教學(xué)，可以從以下幾方面著手。

一、 充分調(diào)查了解學(xué)生具備的前概念，創(chuàng)設(shè)良好的問題情境

由于學(xué)生對自然的觀察與思考，從而產(chǎn)生了對于每一個科學(xué)知識的初步認(rèn)識和自我理解。在開展科學(xué)課堂教學(xué)之前，我們就有必要充分了解學(xué)生的前概念，掌握學(xué)生知道了什么？到什么水平？學(xué)生感興趣的問題是什么？并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。根據(jù)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，為學(xué)生提供帶有難度的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)良好的問題情境，調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮其潛能，超越其最近發(fā)展區(qū)而達(dá)到下一發(fā)展階段的水平，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個發(fā)展區(qū)的發(fā)展。

（一） 充分利用學(xué)生對生活的感知，呈現(xiàn)前概念，創(chuàng)設(shè)問題情境

案例1：七年級上冊《蒸發(fā)》一課的教學(xué)設(shè)計(jì)

在參加某次浙派名師課堂展示活動中，來自溫州的鮑斌老師創(chuàng)設(shè)了以下教學(xué)情境，充分地了解學(xué)生的前概念，并引發(fā)學(xué)生問題，基于學(xué)生問題設(shè)計(jì)教學(xué)活動。

上課時(shí)，鮑老師先播放一段剛上完體育課全身是汗的同學(xué)正在電風(fēng)扇前享受涼風(fēng)的錄像片段。緊接著就有以下這樣的學(xué)生有效對話。

學(xué)生甲：你知道我身上的汗到哪里去了嗎？

眾學(xué)生答：蒸發(fā)了。

學(xué)生甲：你知道，為什么我感覺到?jīng)鏊兀?/p>

學(xué)生乙：是因?yàn)轱L(fēng)是涼的。

學(xué)生丙：是因?yàn)轱L(fēng)把空氣吹涼了。

學(xué)生丁：可能是汗蒸發(fā)時(shí)，吸走了身上的熱，所以覺得很涼。

學(xué)生們在鮑老師創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境中，將自己具有的蒸發(fā)的前概念充分展示出來，老師也很好地了解了學(xué)生對蒸發(fā)知識的掌握情況，利用學(xué)生的前概念很好地引出學(xué)生的問題，并基于學(xué)生的問題設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。

（二） 利用話題促進(jìn)交流，給予學(xué)生充分展現(xiàn)前概念的機(jī)會，捕捉教學(xué)問題

在科學(xué)教學(xué)過程中我們應(yīng)當(dāng)充分了解、認(rèn)識教學(xué)對象，尋找學(xué)生所未知的、對教學(xué)內(nèi)容存在模糊的地方，以及學(xué)生的興趣點(diǎn)，這樣可以使科學(xué)課更為有效。因此，在課堂上，我們就很有必要利用一些生活中的熱點(diǎn)、新聞事件作為話題，促進(jìn)學(xué)生的交流，給予學(xué)生充分展現(xiàn)前概念的機(jī)會，同時(shí)，尋找并捕捉教學(xué)問題。

案例2：“日食”一課的教學(xué)

課上，我先給學(xué)生播放2009年7月22日在長江流域發(fā)生的日全食的視頻。接下來讓學(xué)生一起交流自己之前在觀察日全食過程中一些令自己難忘的事。在交流過程中，有同學(xué)談到，一開始曾用肉眼瞄了一眼太陽，結(jié)果頭暈?zāi)垦＃劬芡矗贿@時(shí)就有同學(xué)談到自己用拍X光的膠片擋在眼前或通過地上一盤黑墨水觀看的；有同學(xué)談到日食發(fā)生時(shí)太陽被一點(diǎn)點(diǎn)擋住，后又一點(diǎn)點(diǎn)露出的過程；也有個別同學(xué)談及自己與家人不遠(yuǎn)千里去杭州觀看，并講述日全食時(shí)的景象。在交流過程中，大多學(xué)生就提出：為何臺州觀察不到日全食？只食了一半多？

利用這一段學(xué)生的話題交流，就充分展現(xiàn)了學(xué)生已經(jīng)具備的前概念。學(xué)生在交流中分享了彼此的前概念，教學(xué)過程中就可以避開那些學(xué)生所共知且簡易的知識，捕捉學(xué)生感興趣的問題。最終把“日食”一課的教學(xué)主要放在學(xué)生探究日食產(chǎn)生的原因上，讓學(xué)生在探究中體驗(yàn)三種類型日食產(chǎn)生的條件。

二、 暴露錯誤的前概念，設(shè)計(jì)問題探究

案例在全文中占了大量篇幅，這樣的案例表述更容易閱讀與理解，現(xiàn)在的文字讀起來有點(diǎn)費(fèi)力學(xué)生在接受新知識之前，借助自己對生活現(xiàn)象的觀察與思考，已經(jīng)建立了自己的概念基礎(chǔ)，這一概念對學(xué)生來說，不管正確還是錯誤，它都是深刻的。倘若教學(xué)過程中，不及時(shí)糾正這些相異的構(gòu)想，勢必會讓學(xué)生構(gòu)建錯誤的知識體系，并對接受教學(xué)的新知識產(chǎn)生強(qiáng)烈的抵促。

案例3：“阿基米德定律”的教學(xué)

平常聽課交流過程中，發(fā)現(xiàn)很多老師都會根據(jù)物體浸到水中水會被排開的事實(shí)，直接提出“物體受到的浮力大小與排開液體的多少有什么關(guān)系”？接下來就開始利用演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“F浮=G排液”。殊不知，學(xué)生在學(xué)習(xí)阿基米德定律之前，他們依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，腦海中已經(jīng)潛藏了以下前概念：如“木塊和鐵塊放入水中，木塊會上浮，而鐵塊會下沉，浮力大小可能與物體自身密度有關(guān)”；“鐵塊在水中會下沉，而鐵打造成輪船就可以浮在水面上，浮力大小可能與物體的形狀有關(guān)”等等。

在教學(xué)過程中，我們不妨利用學(xué)生的這些前概念設(shè)計(jì)教學(xué)問題，利用實(shí)驗(yàn)糾正學(xué)生概念構(gòu)建過程中的錯誤認(rèn)知，提高教學(xué)的有效性。因此，在課堂上，我讓學(xué)生根據(jù)自己對浮力的認(rèn)識大膽猜想，提出影響浮力大小的因素，并說明假設(shè)的依據(jù)。然后，可以分別利用以下五組實(shí)驗(yàn)，逐一驗(yàn)證學(xué)生的一個個猜想。（不一定全部都做，看學(xué)生提出前概念的具體情況）

利用上述五個演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了學(xué)生的一個個猜想，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到浮力大小的影響因素有：1. 液體的密度大小；2. 物體浸到液體中的體積大小。然后，再利用溢水杯演示說明：V浸=V排。最后，通過實(shí)驗(yàn)與學(xué)生一起驗(yàn)證阿基米德定律。endprint

學(xué)生通過生活經(jīng)驗(yàn)獲得的前概念，在他們的知識建構(gòu)過程中具有很大的影響，如果對其中錯誤的前概念不加以糾正，就會嚴(yán)重阻礙其對科學(xué)知識的理解。在教學(xué)過程中，我們只有充分意識到學(xué)生前概念的重要性，才能更好地從學(xué)生的“學(xué)”出發(fā)，依據(jù)學(xué)生的問題設(shè)計(jì)更有效的教學(xué)。比如慣性的教學(xué)，教師也可以參考。

三、 鼓勵學(xué)生大膽利用前概念提出猜想，初步體會科學(xué)變量

具體的科學(xué)問題常常都是多個因素共同造成的結(jié)果，讓學(xué)生體會研究問題的復(fù)雜性，根據(jù)前概念，鼓勵學(xué)生提出各種影響因素的猜想，為控制變量法引入提供基礎(chǔ)。

案例4：滑動摩擦力大小影響因素的探究

首先學(xué)生根據(jù)自己的“前概念”，分析影響滑動摩擦力大小的影響因素，提出猜想如：（1） 滑動摩擦力大小與物體的重量有關(guān)；（2） 與物體表面的粗糙程度有關(guān)；（3） 與物體運(yùn)動的方向有關(guān)。作為老師，這時(shí)既要鼓勵學(xué)生提出猜想，但同時(shí)也要分析其合理性，要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的猜想，可以追問學(xué)生：你為什么要這樣想呢？可以向大家解釋一下嗎？通過集體分析、討論，指出更合理的猜想，如滑動摩擦力的大小可能與壓力有關(guān)；可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；可能與物體運(yùn)動的方向有關(guān)。并要求各組選取一個因素用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。之所以要使學(xué)生分析哪些因素對問題影響，就是為了使學(xué)生能進(jìn)一步體會，所謂影響因素，就是研究問題的變量。實(shí)際上，這就是在幫助學(xué)生建立控制變量的意識。

四、 重視概念之間的聯(lián)系，充分挖掘新概念與前概念之間的聯(lián)系

學(xué)生對知識的認(rèn)識，對概念的構(gòu)建，是一個不斷完善和修補(bǔ)的過程。因此，在教學(xué)過程中，我們不能忽略學(xué)生的概念基礎(chǔ)，重視概念之間的聯(lián)系，充分挖掘新概念與前概念之間的聯(lián)系，使學(xué)生在原有概念的基礎(chǔ)上對新概念進(jìn)行意義建構(gòu)。

案例5：“電路故障”的教學(xué)

例題：如右圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電路正常工作。突然電壓表的示數(shù)變大到等于電源電壓，請分析可能原因是什么？

在教學(xué)過程中，我們可以先問學(xué)生：在什么情況下電壓表測量出的電壓等于電源電壓？

學(xué)生在回憶學(xué)過的電學(xué)知識時(shí)，就會想到圖甲和圖乙兩種情況。

利用學(xué)生已經(jīng)具有的這個前概念，再聯(lián)系故障情境，讓學(xué)生去分析故障的原因。最后，大多數(shù)學(xué)生能夠清楚地理解定值電阻R斷路或滑動變阻器短路這兩種情況都會造成電壓表的示數(shù)等于電源電壓。

在科學(xué)教學(xué)過程中，許多科學(xué)概念的構(gòu)建都是一個循序漸進(jìn)的過程，我們要善于挖掘?qū)W生腦海中的概念原型，化難為易。只有充分了解學(xué)生的前概念，以學(xué)生前概念為基礎(chǔ)設(shè)置問題教學(xué)，將更多地關(guān)注學(xué)生認(rèn)知過程中的困難點(diǎn)與興趣點(diǎn)，以此為支撐點(diǎn)設(shè)置教學(xué)問題，幫助學(xué)生對知識進(jìn)行意義構(gòu)建，既減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，又提高了教學(xué)的有效性。endprint