科學現象教學的學習單與問題意識的培養

梁炯釗

【摘 要】本文以科學現象教學的學習單為內涵，以五年級下冊“我的小橋”一課的學習單設計為例，闡述如何通過提煉“大問題”、構建結構化問題、加強交流思辨、拓展課堂邊界四個環節，讓學生在課堂學習過程中形成結構化思維、內化問題解決方法、突破學習壁壘，從而培養學生的問題意識。

【關鍵詞】小學科學 現象教學 問題意識 學習單

問題意識是指學生在認知活動中意識到一些難以解決的、有疑慮的實際問題時產生的一種懷疑、困惑、焦慮、探究的心理狀態，這種心理狀態驅使學生釋放內在的創新沖動，積極思維，不斷發現問題、提出問題和解決問題，直至獲得新的發現。對問題意識的培養不僅能讓學生發現生活中的科學問題、獲得新知，還能讓學生提高解決實際問題的能力。如何讓問題意識貫穿課堂呢？可以通過圍繞生活現象展開科學實踐的“現象教學學習單”實現。

科學現象教學的學習單是一種簡化傳統備課方式，旨在提升學生問題意識的教學資源，它以問題為主線將科學探究中的提出問題、做出假設、制訂計劃、收集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價八個部分[1]整合成問題提出、問題探究、問題解決、問題拓展四大模塊。下面以課例“我的小橋”為例，闡述具體的操作策略。

一、提煉“大”問題 ，引導學生發現問題

問題提出是問題意識的觸發點，問題提出需要結合生活中的現象，抓住學生認知沖突，對教材中的諸多科學概念進行分析與整合，提煉出“大”問題，誘導學生發現生活現象中隱藏的科學問題。而“大”問題的提煉要從提煉核心與提煉層次上下功夫。

提煉“大”問題，不是簡單地把本節課的核心問題或任務，從陳述句變成疑問句，而是采用多種途徑建立科學概念與生活現象之間的聯系，誘發學生的認知矛盾。“我的小橋”一課源自五年級下冊第一單元第六課，學生上課前已認識生活中常見的橋。基于這些認識，本節課的核心任務是讓學生體驗和學習工程設計流程并制作小橋。如果簡單地將課堂核心任務變成疑問句，它的“大”問題會是這樣的：我們已經對各種橋梁結構有了一定的認識，你知道如何制作小橋模型嗎？ 這樣呈現出來的“大”問題只停留在聚焦核心任務之上，難以引導學生發現生活中的問題。

本節課提煉的“大”問題是這樣的：（出示橋梁建設的圖片）橋梁建設過程需要使用各種專業設備與材料。我想制作一座跨度50cm、承重500g以上的小橋，可是我只有一些生活中常用的材料與工具，如何利用這些材料制作小橋？這樣的提問不僅聚焦核心任務，還建立起核心任務與生活現象之間的聯系，最終引發學生的認知矛盾，即現實橋梁建設用到的儀器與材料都是精密而專業的，這些要求是生活材料無法達到的，我們怎樣利用它們制作小橋？這讓學生有興趣探究，并在探究過程中激發出高階思維，讓科學課堂從知識呈現走向問題驅動。并且該“大”問題還可以繼續向下分解，引導學生圍繞工程設計流程做文章。

二、構建結構化問題，引導學生探究問題

結構化問題是指將一個復雜的問題，分解成一系列帶有一定邏輯關系的任務或問題。它精雕問題探究過程的細節，同時也為培養學生的問題意識提供良好的載體。我們可以抓住以下兩點構建結構化問題。

1.巧設問題串

問題串是指圍繞任務或問題，分解出一系列有邏輯關聯的問題。引導學生由點到面開展問題探究。如本節課圍繞著如何制作小橋，可以分解成三個問題。問題一：如何設計小橋？問題二：如何制作小橋？問題三：如何測試與改進小橋？

這三個問題分別指向工程設計中的設計、制作、測試、評價與改進，問題之間呈現的是進階關系。在進階關系的問題引導下，學生對探究制作小橋的步驟有了更清晰的認知。

2.搭建學習支架

問題探究除了需要有清晰的步驟以外，還需要有學習支架的輔助，如表格、小任務、小提示等。如問題一“如何設計小橋？”看似簡單，但如果將其直接拋給學生討論，學生容易迷失方向，找不到問題解決的關鍵，所以可以將這個問題繼續向下分解：（1）設計小橋需要考慮哪些問題？（2）如何根據設計的要求設計小橋？ 這兩個小問題有效地引導學生通過討論與畫圖，梳理設計思路，并將設想外化，輔助設計。

經過巧設問題串與搭建學習支架，學習單中的部分問題以以下形式呈現（見表1）：

從整體上看，學習單中的問題是以提出問題（大任務，一級）—問題串（分任務，二級）—小問題（小任務，三級）的方式出現，問題與問題之間呈現結構化排列，學生在結構化問題探究過程中，逐漸形成結構化思維，從知識本位走向思維本位。

三、加強思辨交流，引導學生解決問題

思辨是引導學生構建新知，讓認知從矛盾走向統一的手段。思辨構建新知的過程，除了需要聚焦問題解決獲得科學概念之外，還需要聚焦問題解決過程中的方法，如將問題三“如何測試與改進小橋？”進行分解，引導學生通過思辨解決問題。

1.嵌入評價

不同小組看到的實驗現象以及獲得數據的差異，是問題解決過程中最主要的認知矛盾，而讓學生在思辨過程中解決這類認知矛盾的關鍵，在于教師正確引導學生對課堂探究過程中的收獲進行分析與總結。比如，什么樣的橋才是達標的呢？可以通過嵌入評價引導學生思考。

評價標準的出示有利于激發學生圍繞評價標準通過分享交流的方式，開展思辨，讓學生在思辨過程中深化對橋的認識，獲得科學概念。

2.內化方法

問題意識的培養不僅需要引導學生善于發現身邊的科學問題，構建科學概念，還要引導學生通過思辨，歸納問題解決流程，內化方法解決生活問題。改進小橋設計時，學生需要根據評價標準反思整個工程設計流程，尋找問題根源。因此問題三可以被向下分解為兩個子問題：（1）我的小橋達標了嗎？（2）你打算如何改造小橋？需要哪些步驟？（見表2）

這兩個問題能夠有效地引導學生發現問題，同時更能引導學生對工程設計流程進行回顧，激發思辨，尋找解決問題的方法。

四、拓寬課堂邊界，引導學生遷移應用

培養問題意識的宗旨是讓學生獲得知識，同時收獲方法，指導生活實踐。因此，對問題意識的培養，不應局限于學到知識與方法，還應拓展到解決生活中的實際問題。可以從兩方面著手凝練問題。

1.緊扣核心

解決生活中的問題是科學課堂的拓展，課堂拓展應緊扣本課的核心任務。例如，本節課的核心任務是讓學生學會制作小橋，因此所設置的問題是源于學生身邊的熟悉建筑—港珠澳大橋，讓學生的探究有章可循。

2.突破壁壘

讓科學課堂向課外延伸，除了需要緊扣核心任務，還需要突破課堂的壁壘。如以下問題：港珠澳大橋是我國橋梁建筑史上的超級工程，你知道它有多少種橋梁結構嗎？你能制作一座復合型結構的橋嗎？

港珠澳大橋的復合型結構與本課學習的單一型結構的橋不一樣，它是如何拼接在一起的？該問題的提出引導學生的探究突破課堂的壁壘，實現內容、興趣、思維的遷移，令問題意識指導生活探究。

現象教學的學習單，以問題的提出為開始，以問題的解決為結束，為培養學生問題意識提供了一條清晰的路徑，讓學生的科學課從科學實驗走向科學實踐，令學生的科學素養成為“看得見”的東西。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.義務教育小學科學課程標準[S].北京：北京師范大學出版社，2017：9.

（作者單位：廣東省東莞松山湖中心小學）

責任編輯：孫昕

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