讓“探究之舟”在“問題情境之海”揚帆前進(jìn)

鮑約瑟

【摘 要】新課程實施以來，小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)模式不斷創(chuàng)新，從強調(diào)“科學(xué)探究”到“關(guān)注科學(xué)概念”。筆者認(rèn)為在探究過程中建構(gòu)科學(xué)概念，必須重視問題情境的創(chuàng)設(shè)。教師應(yīng)在科學(xué)概念的引入、理解、應(yīng)用等環(huán)節(jié)，創(chuàng)設(shè)問題情境，運用各種策略，幫助學(xué)生在前概念的基礎(chǔ)上，經(jīng)歷自主探究過程，形成、掌握科學(xué)概念。

【關(guān)鍵詞】前概念；科學(xué)概念；科學(xué)探究

新課程改革強調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)習(xí)活動是學(xué)生自身已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)的過程。教師要在了解學(xué)生的前概念的基礎(chǔ)上，從科學(xué)概念的引入、理解、應(yīng)用等環(huán)節(jié)去創(chuàng)設(shè)問題情境，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律和問題解決的途徑，使他們經(jīng)歷探究科學(xué)的過程。

“問題情境”是構(gòu)成教學(xué)活動的環(huán)境，是學(xué)生產(chǎn)生學(xué)科學(xué)習(xí)行為的條件，是一種學(xué)習(xí)情境。它是通過外部問題和內(nèi)部知識經(jīng)驗的恰當(dāng)程序的沖突引起最強烈的思考動機和最佳思維定向的一種情境，其目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和求知欲，以其求知熱情達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的實現(xiàn)。奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論也主張創(chuàng)設(shè)問題情境，他認(rèn)為“學(xué)習(xí)者在一定的問題情境中，經(jīng)歷對學(xué)習(xí)材料的親身體驗和發(fā)展過程，才是學(xué)習(xí)者最有價值的東西”。

從建構(gòu)科學(xué)概念的一般過程來看，各個建構(gòu)環(huán)節(jié)都需要創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情境。創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情境，能有效地引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)、檢驗假設(shè)，讓學(xué)生在矛盾的激化和解決中總結(jié)反思，強化對知識的理解，掌握知識的靈活應(yīng)用。同時，創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情境也可以讓教師更直觀地從中了解學(xué)生知識中不足及其潛在發(fā)展的可能性，更好地調(diào)整教學(xué)策略，因材施教。

那么如何在建構(gòu)科學(xué)概念過程中創(chuàng)設(shè)問題情境呢？筆者根據(jù)自己的教學(xué)實踐，從以下三方面來談。

一、創(chuàng)設(shè)問題情境，引入概念，讓“探究之舟”揚帆起航

學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識時，他們總是以原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來同化對新知識的理解，當(dāng)遇到不能解釋的新現(xiàn)象時，就會產(chǎn)生認(rèn)知沖突，從而產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)需求。

教師可以提出一系列刺激性問題，使科學(xué)概念同學(xué)生頭腦中的前概念相互作用，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，使學(xué)生在自行探究中認(rèn)識到自己的前概念是錯誤的，從而產(chǎn)生構(gòu)建新的科學(xué)概念的心理需要。

如《空氣占據(jù)空間》一課中，教師取出一個裝滿水的水槽、一個玻璃杯和一張畫了畫的紙，說：“我把紙放進(jìn)杯子，然后再把杯子倒過來，整個杯子倒扣在這個水槽中，你猜猜會怎樣？”學(xué)生不假思索地回答：“紙會濕的。”教師接著說：“如果我說紙不會濕，你信嗎？”學(xué)生有的說信，有的直搖頭。當(dāng)看到教師將紙放到杯子底部，然后整個杯子倒扣在水槽中，過一會后拿起杯子，讓一個學(xué)生上來取出紙檢驗，發(fā)現(xiàn)紙確實沒有濕。學(xué)生都很驚訝。正是學(xué)生看到的現(xiàn)象與自己的已有經(jīng)驗發(fā)生了沖突，學(xué)生才具有了要探個究竟的欲望。

二、創(chuàng)設(shè)問題情境，理解概念，讓“探究之舟”在知識海洋破浪前行

研究表明，學(xué)生對事物已經(jīng)形成的初步認(rèn)識（即前概念），在頭腦中往往是根深蒂固的，如果僅僅靠說教的方式，很難讓學(xué)生形成科學(xué)概念，它必須通過一系列有思維參與的科學(xué)探究活動，把握自然事物的本質(zhì)特征。當(dāng)學(xué)生對科學(xué)概念產(chǎn)生了心理需求后，教師應(yīng)當(dāng)通過探究性活動使學(xué)生獲得更典型、更生動、更能反映事物的本質(zhì)屬性和共同特征的感性認(rèn)識。在學(xué)生經(jīng)歷了充分的觀察、實驗探究體驗后，教師可以創(chuàng)設(shè)有探究價值的問題情境，運用多種方法引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)清事物的本質(zhì)特征，幫助學(xué)生建立起科學(xué)概念。下面著重介紹兩種創(chuàng)設(shè)問題情境幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念的常用的方法。

1.分析歸納，強化思維

由于小學(xué)生的年齡特點和認(rèn)知水平，概念的抽象、概括、形成不是一次完成的，要經(jīng)過多層次的比較、分析、綜合，才能真正發(fā)展學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生真正地理解概念。

四年級科學(xué)《聲音是怎樣產(chǎn)生的》教學(xué)目的之一就是建構(gòu)“聲音是物體振動產(chǎn)生的”這一科學(xué)概念，然而生活經(jīng)驗讓學(xué)生知道，聲音是由于物體之間的敲擊、拍打、摩擦等方式而產(chǎn)生的，很難讓學(xué)生建構(gòu)出“聲音是物體振動產(chǎn)生的”這一科學(xué)概念。所以科學(xué)探究活動不僅僅是簡單的觀察，動動手做個實驗，其中非常重要的一點是要激發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)走向理性的分析。

可以先讓學(xué)生選擇一種物體，向大家介紹物體發(fā)出聲音的過程。學(xué)生在這個過程中，通常會將現(xiàn)象當(dāng)成原理來闡述。這時候教師向?qū)W生提出一個需要進(jìn)一步探究的問題：物體發(fā)聲現(xiàn)象出現(xiàn)時，物體本身有什么變化？這些不同的發(fā)聲現(xiàn)象和方式中有什么共同之處嗎？引導(dǎo)學(xué)生相互質(zhì)疑，相互辯論。這就既促使學(xué)生去研究他人使物體發(fā)出聲音的方式，又要觀察比較各種不同的發(fā)聲方式有什么共同之處。在這個過程中，學(xué)生還需要學(xué)會從眾多的現(xiàn)象中抽象出共同特征，學(xué)生思維逐漸向“振動”概念靠攏。在“振動”概念的提升過程中，綜合了觀察、實驗、比較、辨別、歸納等活動，使學(xué)生由表面的理解進(jìn)入到概念的提升：所有物體發(fā)出聲音時會有振動產(chǎn)生→物體振動了就會有聲音產(chǎn)生→物體停止了振動，聲音就消失了→聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。

2.架梯搭橋，建立類比

由于科學(xué)教學(xué)常涉及一些無法直接觀察到的事物，通過參照某些可觀察到的事物或曾有體驗的事情，把將要學(xué)的新現(xiàn)象比擬成另一熟悉的現(xiàn)象，從而使學(xué)生能夠更好地促進(jìn)理解，這叫類比。將類比策略應(yīng)用到概念建構(gòu)中，就是將學(xué)生的前概念作為教學(xué)的出發(fā)點或“支點”，在學(xué)生已知的和未知的事物之間利用類比關(guān)系，架橋搭梯，幫助學(xué)生摒棄原有的前概念，進(jìn)一步理解與接受科學(xué)概念。

如《水是怎樣溶解物質(zhì)的》一課中，有一活動是觀察高錳酸鉀的溶解過程。食鹽在水中溶解過程是怎樣的？溶解后在水中是如何分布的？這些現(xiàn)象學(xué)生都無法看見，怎么辦？此時，應(yīng)找一種在溶解過程中和溶解后的分布情況均可視的物質(zhì)作類比，如高錳酸鉀。學(xué)生就能形象地觀察水從無色到紫色，由淡變濃，從可見到不可見，最后擴散到均勻分布的過程。從而學(xué)生充分地理解了食鹽、白糖一類物質(zhì)在水中的溶解過程和溶解后在水中的分布情況。這時，學(xué)生頭腦中溶解的概念“物質(zhì)在水中溶解的過程是慢慢擴散的，溶解后是均勻分布在水中的”將變得更為豐富。

三、創(chuàng)設(shè)問題情境，應(yīng)用概念，讓“探究之舟”到達(dá)目標(biāo)港灣

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，只有當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗、社會環(huán)境或自然情境相結(jié)合時，所學(xué)的知識才容易發(fā)生遷移；只有在真實情境中獲得知識和技能，才能真正理解、掌握并應(yīng)用于真實生活和工作環(huán)境中去解決實際問題。運用概念于實際，是概念的具體化過程，而概念的每一次具體化，都會使概念進(jìn)一步豐富和深化，使學(xué)生對概念的理解更加全面，更加深刻。因此，在學(xué)生對新概念有了初步的理解后，教師應(yīng)不失時機地創(chuàng)設(shè)問題情境，為學(xué)生創(chuàng)造運用科學(xué)概念的機會，這是是鞏固科學(xué)概念的保障。

小學(xué)科學(xué)的教學(xué)是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，問題情境的創(chuàng)設(shè)是這個過程中的重要一環(huán)，要讓問題情境收到好的教學(xué)效果，這就要求教師沉下心思去鉆研教材，研究學(xué)生，從實際出發(fā)，合理創(chuàng)設(shè)問題情境，讓其成為學(xué)生發(fā)展的動力。

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