以“問題+”多樣化教學方式促進“空中課堂”提質增效

陳偉新

新冠肺炎疫情背景下，教育部提出了“停課不停學”要求，筆者在教育教學過程中將“問題”與學生知識習得方式結合起來，提出利用“問題+”多樣化教學方式來引領學生居家學習。通過問題創生，分類施策，提出基于“問題”解決的主題拓展型、實踐探究型、引導支持型等多樣化教學方式，激發學生學習動機，促進“空中課堂”由單向傳遞的學習方式轉為多向、多項交換的學習方式。

一、聚焦中心問題，進行主題拓展型教學

有價值的教學情境，一定是內含可以解答的、有啟發性的、起媒介作用的問題，它能有效引發學生的思考。教師通過展示有關材料或創設真實情境開展活動，產生一個不良結構的“中心問題”貫穿課堂教學，從直播講解到深度互動，利用輔助問題打通學生的思維[1]。學生利用自主學習和線上學習小組合作交流將目標問題轉化，圍繞中心問題展開連麥應答、在線討論等活動，主動調用科學概念和原理進行分析、預測、判斷與推理，分享信息，闡明觀點，進行知識體系建構。基于核心知識角度和認知路徑建立知識與問題解決之間的邏輯，促使學生提升信息、知識、認識的關聯能力，發展遷移能力。

課例1：生石灰干燥劑的探究

線下體驗：請同學們拿出課前準備的禮物“波力海苔”，品嘗一下“海的味道”（學生回應吃起來很脆）。波力海苔為什么吃起來脆脆的？（要求學生觀察）內有干燥劑。繼續觀察干燥劑的主要成分，讓學生把包裝袋剪開再次觀察。

提出問題：根據你的觀察和經驗，請對這包干燥劑提出一個可以探究且有探究價值的猜想（假設該干燥劑除含鈣的化合物外沒有其他物質）。

在線交流：讓學生各抒己見，線上交流展示，主要提及以下猜想 ：

1.只有 Ca（OH）2 ? ? ? 2.只有 CaCO3

3.CaO和Ca（OH）2 ? ?4.CaO和CaCO3

5.Ca（OH）2和CaCO36.CaO、Ca（OH）2和CaCO3

追問1：你認為這些猜想都有可能嗎？為什么？

追問2：用什么方法來證明你所提出的猜想呢？你最先檢驗的是哪種物質，為什么？

學生自主設計：讓學生自主進行實驗方案與過程的設計，完善實驗方案。發散學生思維，提高科學探究層級，體驗科學知識具有創造性。

在線交流討論：以視頻會議形式，通過在線問答，引起認知沖突，利用組內合作組間評價，促使學生展示方案、評價方案，進一步去修正方案。以下是關于檢驗生石灰干燥劑中是否有CaO實驗方案設計的線上討論片段。

師：要檢驗是否有CaO和Ca（OH）2先要檢驗哪種物質，為什么？

生：先檢驗CaO。

師：提出先檢驗CaO的理由是什么呢？

生：因為 CaO能與水反應生成Ca（OH）2。若先檢驗Ca（OH）2就不能檢驗出Ca（OH）2是來自生石灰干燥劑本身，還是由于干燥劑中含有的CaO與水反應生成了Ca（OH）2。

師：請李同學將設計的檢驗方案描述一下。

生：我是根據CaO與水反應放出大量的熱，測定水的溫度變化來判斷是否有CaO。

師：李同學的方案是否合理？請同學們進行評價。

生：我覺得不合理，Ca（OH）2溶于水可能會放熱。

生：因為NaOH溶于水放熱，所以推測出Ca（OH）2溶于水肯定是放熱。

生：Ca（OH）2溶于水放熱肯定與NaOH溶于水放熱不同，因為Ca（OH）2是微溶，放出熱量不多。

師：其他同學贊同他們觀點嗎？氫氧化鈣固體是白色粉末狀，Ca（OH）2微溶于水放出的熱量是少量的。

師：綜合以上討論，要通過比較產生熱量多少的方法來檢驗是否有CaO的方案應該怎么設計呢？

生：稱取等量的生石灰干燥劑固體與Ca（OH）2固體，加入兩支相同的試管中，同時加等量水，輕輕振蕩，待溫度變化穩定后用數顯電子溫度計讀出溫度進行比較。

師：該實驗中加入水的量是多一些好還是少一些好，你的理由是什么？

生：水要求少量，水過多會導致觀察不到放熱現象或放熱現象不明顯。

在線教學中，除指導學生拆開海苔包裝看一看外，還應讓學生打開干燥劑的包裝袋看看里面的固體，促使學生圍繞生石灰干燥劑的探究產生多個猜想，教學中就根據學生提出的猜想進行多個方案設計。“生石灰干燥劑的探究”在線教學中，學生提出了 “解決稱取等量固體” 的方法，提出“用對比實驗轉化方法，同時，測定溫度變化來判斷干燥劑中是否含有氧化鈣”的設想及“氫氧化鈣加熱可能會分解” 的觀點，切實培養了學生的批判質疑、辯證地分析問題、如何做出有價值的選擇和決定等運用科學思維方式去解決問題的能力。

二、挖掘科學問題，進行實踐探究型教學

課堂是提升學生思維品質的主陣地，學生需要那種把他們看作具有潛能的表現者而不是局外的觀察員的課程[2]。挖掘趣味性、挑戰性和開放式的科學問題，引導學生通過利用生活用品、生活用具作為實驗器材，開發適合于家庭探究活動的實驗資源，適當地指導學生怎么做，觀察什么，思考什么，開展家庭探究實驗與實驗視頻相結合的教學方式。學生采用探究式、參與式等學習活動，增進學習過程體驗，引發注意與思維，運用經驗、情感和科學的思維方式解決問題，進行原生態學習。通過學生與學生、學生與家長的相互協作，以學生個體、學習小組為單位，利用“成果導向”原則，實驗成果展現學習效果，發展學生多方案設計能力。實踐探究型教學，增強了線上教學的直觀性、可視性、交互性，有利于學生探究實踐能力的發展。

課例2：光的傳播

問題：光在空氣中是沿直線傳播的嗎？

探究任務：用3張同個位置打了孔的紙片、1張未打孔紙片（用燕尾夾夾住可站立），1根直的不透明空管、激光筆、手電筒等，或者借用其他器材，來證明你的觀點。可以用文字、圖片、視頻等方式展示實驗成果，看哪位同學設計的方法多。

經過學生居家動手做探究實驗，收集到以下方法的設計。

學生1：將3張打孔紙片排成一排，激光筆照過小孔，會在第4張未打孔的紙片上出現激光筆的光斑。若將第2張（或第3張）紙左右移一定距離，就不會在第4張未打孔的紙片上出現激光筆的光斑，可以證明光在空氣中是沿直線傳播的。

學生2：將3張打孔紙片排成一排，通過小孔用肉眼可以觀察到前方物體。若將其中一張紙左右移一定距離，小孔不在同一直線上時，通過小孔就看不到前方的物體，可以證明在空氣中光是沿直線傳播的。

學生3：將直塑料吸管一端接在激光筆的光源處，激光筆照過直吸管中心，在墻面上可看到光斑，將吸管一端彎曲，墻面上光斑消失，說明光在空氣中傳播路徑是直的。

學生4：將手電筒光正對著直的不透明的空管照射，手電筒光可以沿直管孔徑穿過，在桌面上形成一個明亮的光斑，如果光斜對不透明空管照射，由于光沒有與空管孔徑在同一直線，桌面上不出現光斑。

學生5：激光筆發出的光緊貼玻璃表面（或墻面）照射，觀察到玻璃表面（墻面）上的光傳播路徑是直的。

學生6：關閉電燈，打開手電筒，照到白色墻面上，可做小狗、大雁、貓等簡單的手影，可以證明光在空氣中是沿直線傳播的。

通過實驗，學生感受到光在空氣中沿直線傳播的現象，體會動手、動腦學科學的樂趣，引發學生思考，并從個別到一般的歸納得出：光在空氣中是沿直線傳播的。在學生探究實踐中獲得感性認識的基礎上，教師進一步引導分析，得出光在同一種均勻物質中是沿直線傳播的。

三、設計鏈式問題，進行引導支持型教學

發展學生的因果推理能力是科學教學中重要的任務[3]。教學設計時把握科學本質，充分挖掘課程素材，厘清聯系緊密、關系復雜的知識，將目標問題轉化為一系列層層推進，富有邏輯結構的科學子問題，讓知識掛靠在“問題鏈”上，通過合適的“問題鏈”進行突破，關聯過渡，給學生自主構建核心知識體系提供支架。通過問題引領，任務驅動，利用層層遞進的認知問題統攝學習全過程，形成基于問題解決的引導支持型教學。學生通過線下的材料閱讀、查閱資料、獲取證據進行自主探索學習;利用同伴互助、彈幕討論、建立模型來分析論證。基于問題解決的引導支持型教學，把教與學變成“研究”和“再發現”的過程，激發學生的學習動力，促使學生多方面通盤審視知識內在聯系，凸顯思維邏輯，發展學生多角度的分析與論證能力，養成全面縝密的思維方式，符合當今課堂教學的價值取向。

課例3：被子植物的有性繁殖

圍繞大問題“被子植物開花后就能產生果實和種子嗎”設計“問題鏈”讓學生完成知識建構。

問題1：讀圖（豌豆花和棉花的傳粉方式）闡述植物的傳粉方式，你認為哪種傳粉方式比較普遍？為什么？

問題2：異花傳粉的植物是通過什么途徑完成傳粉的？請你想象，作為一朵蟲媒花或風媒花，有什么結構特點來促進傳粉呢？

問題3：讀圖（被子植物的受精）思考花粉粒落在柱頭上之后所發生的變化以及受精卵是怎么形成的？請你畫圖并結合解說來闡述其過程。

問題4：你認為受精后花會發生哪些的變化？說說子房各部分的發育情況。

問題5：如果在植物開花期出現連續下雨、刮大風或無風等情況，對植物的繁殖會有什么影響？說說其原因。

科學素養的核心是科學能力，體現在應用科學方法發現問題和解決問題的過程中[4]。基于“問題+”的主題拓展型、實踐探究型、引導支持型等多樣化教學方式，從問題到方法再回到解決問題，學生需要精確表征問題，尋求解決的科學知識，基于證據和邏輯得出結論，進行思維加工后分享成果體驗，促使指向確定性知識為主的學習向指向創新開放意義的學習轉變，學生的自主學習能力與高階思維能力在學習過程中得到充分發展，促進了初中科學學科在“空中課堂”素養型教學的實施，引領學生進行高質量學習。

參考文獻

[1] 鄭青岳.鄭青岳科學教育講演錄[M].杭州：浙江教育出版社，2015：136.

[2] 格蘭特·威金斯，杰伊·麥克泰格.追求理解的教學設計（第二版）[M].上海：華東師范大學出版社，2018：138.

[3] 王耀村.初中科學教學關鍵問題指導[M].北京：高等教育出版社，2016：279.

[4] 王耀村.為發展學生科學素養的科學課程改革[J].人民教育，2019（1）：63.

（作者單位：浙江省麗水市麗水外國語實驗學校）

責任編輯：李莎

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