陳維平
摘 要:在初中科學教學中進行問題性教學時,首先通過創設問題情境,引出問題,設疑,釋疑,循序漸進,環環相扣,實現在探究中獲取知識.對問題式教學的適用性和局限性進行了討論.
關鍵詞:問題式教學 蒸發 問題性 思維 創新
一、問題的提出
傳統教育觀點認為,教學就是教師把教材內的觀點和知識傳授給學生,只要學生聽,便會吸收,但未考慮學生吸收了多少知識.實際上所吸收的知識是有限的,被動地學習反而束縛了學生的思維發展.問題式教學不同于接受式教學的特點是,要學生在學習過程中發揮主動性學習的作用,這樣可培養學生積極的學習態度,使學生保持一種內在的持續的學習興趣,學生不僅可以獲得知識,尤其可以發展能力.那么如何在初中科學教學中進行問題式教學呢?
二、問題式教學程序
(一)創設教學問題情境
現代學習理論認為,學生的學習與學習情境有著密切的聯系.首先,知識是情境性的,是在不同的情境中被個體重新建構并獲得意義的;其次,學習不僅僅是為了獲得具體的知識,還要求學生能夠在不同的情境中進行具體的思維和行動,能夠運用所學的知識來解決實際問題.再次,教學情境中也可能含有社會性的人際交往.教學活動中不僅需要心理(包括認知、情感的)場環境,常常還需要適宜的實踐和人際環境.一個良好的問題環境,不僅包含著促進學生智力發展的知識內容,幫助學生建構良好的認知結構,而且蘊涵著促進學生非智力品質發展的情感內容和實踐內容.能營造促進學生全面發展的心理環境、群體環境和時間環境,并富有思想內涵.問題教學情境的創設應密切聯系科學與社會生活實際,緊密結合學生已有的知識經驗,選取學生身邊的生活事例、社會中的科學問題、為學生所熟悉或愿意關注的科學史實以及高新科技等素材創設學習情境,以利于激發學生的學習動機和學習興趣,調動學生參與學習的積極性和主動性.
下面筆者以浙教版七年級科學上冊第四章的汽化與液化為例來說明“問題式教學”的學習情境的創設.教師首先設置一個“燒不壞的手帕”問題情境.先把一條浸入95%酒精中的手帕取出,再放在清水中浸泡一下,取出后用火柴點燃,產生了火焰,但是最后發現手帕卻沒有燒壞.這一教學情境首先調動了學生的非智力因素,使學生注意力和興趣迅速地進入到學習情境中.原先認知的手帕會燒起來與實際上卻沒有燒起來產生沖突,這樣學生會快速提出這樣的問題:為什么手帕不會燒起來?學生就會借助問題情境開始思維和智力活動.這樣由教師主導學生進入了“悱”和“憤”的狀態.在教學中通過創設問題情境,不僅可以使學生對學習的對象產生注意,增強學習的針對性,在心理上形成一種預期,調動學生思維的積極性,對整個學習活動起到積極的定向作用.
(二)夯實學生思維所需要的準備知識
知識是思維的載體,也就是說思維離不開掌握一定的相關信息知識(這里說的信息知識,包含實際情況、知識和經驗等等),不掌握一定的相關信息知識,思維活動就成了無本之木和無源之水.所以在教師設置問題情境時,就應考慮學生在進行思維活動時需要用到哪些知識,這些知識有沒有學過,有沒有以前曾經學過但現在可能難以清晰呈現.這樣教師的首要任務就是要幫助學生擴充、鞏固和掌握這些信息知識.例如筆者在利用上面的“燒不壞的手帕”實驗引入蒸發概念時,首先要讓學生了解燃燒的條件,這一知識在小學的自然科學常識中曾經學過,但時間久了大部分學生可能已經模糊不清了,于是筆者就設計了以下的實驗和問題來為學生準備思維所需要的知識.
1.拿開酒精燈的燈帽,酒精燈為什么不會燃燒?
2.用火柴點后為什么會燃燒?
3.蓋上燈帽后為什么又會熄滅?
通過這樣的復習提問,學生很快地復習和鞏固了可燃物燃燒的條件,為本課題的思維活動做好了知識準備,同時再復習上一節課的熔化吸熱,也為本節課從“燒不壞的手帕”的情境中,通過思維歸納得出蒸發的特點.
(三)設置問題階梯
在實際教學中對教學目標的完成是由任務的復雜性所決定的,目標的達成不是一蹴而就的.所以一個目標問題的提出,不是立馬就能解決的,這就要教師要求學生在完成一個總目標的問題時,應發揮教師的主導作用.教師應有目的、有計劃、有層次地設置問題階梯,即設疑、激疑、導疑、釋疑,使學生的思維環環相扣,層層登攀.通過問題階梯的創設、解決的不斷循環,使學生的思維能力得到不斷的提高,后使問題得以解決,教學任務得以完成.例如在學生觀察了上述實驗后又補充了必要的思維知識,就可以進行問題階梯的設置.這時學生觀察到手帕并沒有燃燒,學生自然就提出一個問題:為什么手帕燒不壞?這樣老師根據學生已有認知和思維層次,適時提出學生熟知而又一時解釋不了的問題,形成學生的認知沖突.這時筆者可設置問題階梯:根據燃燒條件,有可能是手帕的溫度沒有達到一定的條件,也可能是手帕沒有與空氣充分接觸?到底是哪一個條件在起主導作用呢?這時學生就會主動去分析,認為手帕這時充分暴露在空氣中,所以它與空氣是充分接觸的,故可能是溫度沒有達到一定的大小.通過這樣的思維,學生思維的批判性得到了培養.同時發散的問題得以收斂和集中,排除了不必要的多余的問題對正確思維的干擾作用.基于上述的問題和思維,筆者可進一步設計問題階梯:如果是手帕沒有達到燃燒時所需要的溫度,可以通過什么方法證明?手帕上面有什么物質?除了酒精外還有水的存在.燃燒后可觀察到手帕幾乎是干的,沒有水存在,那么水到哪里去了?大家知道水是不會燃燒的,會不會是變成氣體逸散到空氣中去了?液態物質變成氣態物質,會有什么現象發生?能不能用實驗來證明你的猜想?這時學生就會聯想到在醫院打針時,護士給病人打針時都要在皮膚上涂擦酒精來消毒,這時皮膚會有冰涼的感覺.同時發現皮膚上的酒精沒有了.這是因為液態酒精變成氣態酒精逸散到空氣中要吸熱,使皮膚溫度下降.筆者再適時地在課堂上補做這個實驗,直觀地加深學生對物質由液態的變成氣態過程要吸熱,而使物體的溫度降低的印象.筆者說明:我們在科學上把這種物質由液態變成氣態的現象叫做汽化.像這種物質在任何條件下都能汽化的現象叫做蒸發.再做一個實驗讓學生運用剛學過的知識解決實際問題.筆者演示:用教學演示用的可示溫度計,把保護玻璃泡的外套取下,在溫度計上沾一些酒精,觀察溫度計示數的變化情況.過一段時間,發現溫度計讀數下降,同時發現沾在溫度計上的酒精消失了.學生分析后很快得出結論:由于酒精蒸發吸熱,導致溫度計溫度下降.追問:有哪些條件能影響液體蒸發的快慢?順利導入到影響液體蒸發快慢因素的教學內容.筆者設計問題性情境:用兩只同樣的溫度計,同時沾有一樣多的酒精,一個放在空氣中,一個放在電風扇下吹片刻,讓學生觀察現象,發現在有風條件下溫度計讀數下降得很快.學生很快得出液體的蒸發快慢與空氣流動速度的快慢有關.然后再補做一個實驗:把溫度計下面的玻璃套上保護套,再放在電風扇下吹,發現溫度計讀數并沒有發生多大的變化.這又是為什么?這樣筆者就為學生提供了廣闊的問題思維情境,讓學生從不同層面挖掘和運用知識的本質和聯系;為學生提供多角度、多層次的體驗,幫助學生實現對知識的意義建構,真正地掌握所學的知識并對新知識進行遷移和應用.同理再創設有關溫度和液體表面積與蒸發快慢關系的問題情境,完成學生對蒸發本質的認識.最后回過頭來綜合分析手帕為什么燒不壞.由于酒精燃燒,溫度稍高有利于水分的蒸發,使手帕溫度不能升到它能夠燃燒的溫度,所以手帕不能燃燒.通過思維問題情境的不斷創設、問題解決的不斷循環,使學生的思維能力得到培養和提高.
三、問題式教學法的適用性和局限性
第一,問題式教學法對于具有強烈學習動機的年長學生最為適宜,而對于初中生來說,有一定的局限性.根據初中學生的年齡特征,他們的思維方式正在由形象思維向抽象思維轉化.還有一部分學生從一開始就沒有不斷努力學習的動機.這種教學法要求學生在看不到進步跡象的情況下還能長時間繼續學習.對于帶著強烈的動機進行學習的學生來說,這種延遲現象并不要緊.但對于那些智商較低的學生以及那些動機較低而又不重視思維技巧的學生來說,甚至要求他參加三分鐘的沒有獎賞的學習,他們也會覺得那樣是太令人厭煩的,而且如果不能即刻獲得成功,他們就會退出學習狀態,只會作為一個觀察員的身份在一旁觀察其他同學的學習和思維.教師應該注意在初一就要培養學生抽象的思維能力,對某一事物有較為長久的注意力和集中度.
第二、這種教學方法還受到教材內容的限制.那些易于掌握的描述性的知識不大可能成為問題式教學法的材料.只有以下的問題才可能實施問題式教學,即在相當新的條件下運用已知規律的課題,但是這些課題的前提是對解決問題的熟悉的方法進行或多或少的有意義的改造,在很多可能的方案中選出最合理的操作方式,運用新的理論原理以及在現實實踐條件下解決問題的原則,而這些條件要求在其中引進結構的變化等等.
第三、課題與問題的選擇取決于學生是否具備最低限度的基礎知識,或者在提出問題以前相當短的時間里使學生熟悉為獨立解決問題所必要的知識.同時應當記?。哼@些知識應成為探索解決問題方法的支柱,否則的話,問題就不再是問題了.
總之,隨著科學技術和知識經濟的日益迅猛的發展,對人類社會生活的各個領域的創新活動提出越來越高的要求.課堂教學中實施問題探究式教學正是培養學生進行問題探究和創新思維能力的途徑和方法.教師在日常教學中應經常運用問題式教學法,加強培養和訓練學生的創新思維能力.
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