姜艷麗
摘要:在科學課堂上,鼓勵學生提出有價值的科學問題已經成為大多數科學教師的共識,但是有些教師只是為了提問而提問,忽略了問題產生的心理機制,背離了提除問題這個環節的初衷。作為科學教師,就是要創設一定的問題情境,激發學生認知上的沖突,從而引導學生提出有價值的科學問題。
關鍵詞:創設情景;提出問題;觀察;實驗
愛恩斯坦曾說過:“同一個問題的產生通常比他的結論的得出更為重要。因為結論只不過需要些數學或科學實驗方面的技巧,而提出新的問題,新的可能性或從新的一方面來分析一個老問題,則需要帶有創造性的想象力。只有這樣才能使科學真正的前進。”在科學課堂上,鼓勵學生提出有價值的科學問題已經成為大多數科學教師的共識,但是有些教師只是為了提問而提問,忽略了問題產生的心理機制,背離了提除問題這個環節的初衷。結果學生提出的問題五花八門,課堂效率低下,而且久而久之會使學生產生一種這樣的想法:“無論我提出什么問題都沒有用,最后還不是老師早已確定的問題。”
那么怎樣引導學生提出有價值的科學問題呢?簡單來說,任何學生在走進課堂之前都不是白紙一張。對于身邊的各種現象,學生都有自己獨到的看法和見解。當他們原來的看法和見解與新的發現,新的觀點產生矛盾時,相應的問題就產生了。作為科學教師,就是要創設一定的問題情境,激發學生認知上的沖突,從而引導學生提出有價值的科學問題。
(一) 根據學生的生活實際創設問題情境
科學來自于生活,同時也應用與生活。沒有豐富的生活經驗作為基礎,科學探究則會成為無源之水,無本之木。一個從來沒有玩過或看過不倒翁的學生是不會對不倒翁不道的“秘密”感興趣的。兒童是天生的探究者,他們對生活中許多事物充滿了好奇:魚兒為什么離不開水?雨過天晴為什么回出現彩虹?眼睛是怎么看見東西的?為什么碰一下含羞草他就會害羞?陽光下為什么有鏡子?放大鏡為什么可以放大?······當他們對發生在身邊的現象似曾相識,有著濃厚興趣,卻又不看了解時,就能夠引發探究的動機。然而大多數學生由于缺乏必要的生活經驗,或者是一些事物太熟悉根本不能引發探究的興趣等因素,對身邊的事物熟視無睹,也就談不上進行科學探究。這就要求教師善于利用學生的生活實際創設情景,有意識的激發學生認識上的沖突,引發學生提出問題。對于這些問題,教師應該敏銳地抓住沖突提煉成相應的科學問題。
(二)利用演示實驗創設問題情境
利用演示實驗創設問題情境是指教師通過精心設計的演示實驗激發學生認知上的沖突,從而引導學生提出問題。在采取這種方法創設問題情境時,教師應注意以下兩點:
1) 選擇的演示實驗要新穎。
這里的新穎是指演示實驗必須是學生前所未見的(至少是大多數同學未見過的)這樣才能調動學生的好奇心。
2) 選擇的演示實驗要有趣。
有趣就是說實驗現象應該出乎學生的預料,這樣才能引起矛盾,產生問題。
在《空氣占據空間嗎?》這節課中,教師通過演示實驗創設了一個問題情境。在學生的潛意識中,醬油應該順著漏斗流到瓶子里,但是現實的情況卻出乎他們的意料之外,這就激發了學生認知結構上的矛盾,從而提出了“醬油為什么流不出瓶子”的問題。實際上,在科學課堂上有許多問題可以通過這樣的演示實驗引出來。
(三)利用觀察活動創設問題情境
在科學探究活動中促使學生提出有價值的科學問題的一種途徑,就是鼓勵他們進行初始的觀察活動。初始的觀察活動是指為了產生針對特定的現象的問題而在活動開始之前進行的觀察活動。在初始觀察活動中,學生可以熟悉即將學習的科學概念,引起他們的好奇心,并且激發他們提出問題。這方面一個非常典型的例子是蘭本達教授所上的《蝸牛》這節課。
通過《蝸牛》這個案例。我發現在初始的觀察活動中,學生形成了一些對蝸牛生活習慣的初步認識,在交流的過程中,這些認識有可能轉化為不同的科學問題。雖然在討論過程中并沒有逼著學生提出問題,但是由于對觀察到的現象存在不同理解,學生自發的產生了一個問題:蝸牛選擇的食物和生活環境有什么關系?事實上,很多科學問題就是在學生擺弄和觀察材料的過程中形成的。
(四)通過操作有結構的材料創設問題情境
“科學教學中的教材的結構,意思是指材料在被使用時能揭示自然現象中的某種聯系。”
例如,“磁鐵,鐵塊,銅塊集合在一起就有了結構。”磁鐵和鐵之間有聯系,因為后一種金屬和磁鐵能發生相互作用;但是磁鐵和銅之間卻不發生相互作用。這樣我們就有了一個關系的形式:磁鐵和某些金屬能發生相互作用,和另一重金屬則不發生相互作用。人們在支配這些材料時發現的這一現象的概念,便是磁鐵的特性。
在科學研究過程中,教師用過向學生提供有結構的材料,可以讓學生產生認知上的沖突,從而針對現象之間的聯系提出問題。
在案例《馬鈴薯在水中是沉還是浮》中,教師準備了大小兩個馬鈴薯和一盆清水與一盆鹽水,這些材料是教師精心設計的有結構的材料。在學生看來,物體的沉浮應該是有它的大小決定的,所以他們認為大的馬鈴薯在水中會沉,小的馬鈴薯在水中會浮。但是實際卻恰恰相反,大的馬鈴薯在水中浮了起來,而小的在水中卻沉了下去。這就導致學生產生了矛盾:馬鈴薯的沉浮和她的大小到底有沒有關系?馬鈴薯的沉浮是受什么因素的影響呢?這樣一組材料揭示了物體的沉浮和體積以及溶液的濃度之間的關系,激發學生產生了問題。但是這樣的材料設計涉及了多個變量(馬鈴薯的大小,溶液的濃度),學生在后續的研究中可能會出現困難。因此最好是將一塊馬鈴薯分別放在清水和鹽水中,這樣可以把學生研究的注意力集中到溶液的濃度和物體沉浮的關系上。
總而言之,科學問題的生成是多層次,多角度的,如何有效地啟發學生引領學生,是我們不斷探求的方向。科學教師就是要創設一定的問題情境,激發學生認知上的沖突,從而引導學生提出有價值的科學問題。