初中科學(xué)教學(xué)中“問題—探究”教學(xué)模式的實(shí)踐和思考

“問題—探究”式教學(xué)模式是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及要求，由教師創(chuàng)設(shè)問題情境，以問題的發(fā)現(xiàn)、探究和解決來激發(fā)學(xué)生的求知欲、創(chuàng)造欲和主體意識，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式是以學(xué)生為主體，在充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性的基礎(chǔ)上，完成對學(xué)生從知識到能力的培養(yǎng)。因此，探討、研究“問題—探究”式教學(xué)模式，對科學(xué)教育教學(xué)具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.“問題—探究”教學(xué)模式的主要特征

1.1“學(xué)習(xí)者中心”的特征

每一個(gè)學(xué)習(xí)者都是知識理解的主題，不同的學(xué)習(xí)者在問題解決的過程中平等交流、愉快學(xué)習(xí)。

1.2“問題中心”的特征

這主要表現(xiàn)在：首先，問題是教學(xué)的開端。問題的存在本身就可激發(fā)學(xué)生的求知欲和探究欲望，這對教學(xué)的開展和創(chuàng)造性思維的啟動是非常有利的。因此，教師在教學(xué)開始就應(yīng)抓住這一點(diǎn)，以創(chuàng)設(shè)好的教學(xué)情境促使學(xué)生大腦中產(chǎn)生有向性的疑問。其次，問題是教學(xué)的主線。問題不僅是激發(fā)學(xué)生求知欲和創(chuàng)造沖動的前提，而且存在于整個(gè)教學(xué)過程中。教師應(yīng)使教學(xué)活動自始至終圍繞著問題的探究和解決而展開。

2.“問題—探究”式教學(xué)模式的操作程序

2.1創(chuàng)設(shè)問題情境

當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)的研究表明：認(rèn)知活動具有情境關(guān)聯(lián)性。特定的“情境”或“環(huán)境”不僅能決定我們對事情的理解，而且能決定事件發(fā)生的可能性，同時(shí)它還能影響我們的認(rèn)知，以及我們的學(xué)習(xí)方式，并且自然會對記憶產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。源于現(xiàn)實(shí)世界的活生生的情境是學(xué)習(xí)者進(jìn)行問題解決和意義建構(gòu)的平臺，這種情境是與學(xué)習(xí)者的精神世界融為一體的。因此，在初中科學(xué)教學(xué)中，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置教學(xué)情境，可以激發(fā)學(xué)生的思維火花和學(xué)習(xí)動機(jī)，使學(xué)生積極主動地投入到學(xué)習(xí)中去，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

我們可以通過以下方式設(shè)置問題情境。

2.1.1利用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境。運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)的直觀教學(xué)手段，巧設(shè)疑問，促使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，誘導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入質(zhì)疑思維狀態(tài)。例如，在七年級科學(xué)下《摩擦力的利和弊》教學(xué)中，我們可以設(shè)置這樣的教學(xué)情境：“筷子提米”。學(xué)生最初的反應(yīng)是筷子肯定提不起米，當(dāng)教師真的用筷子提起米的時(shí)候，學(xué)生覺得興奮，就給思考。教師可以很好地和學(xué)生講摩擦力的知識，比起一般的講解效果要好很多。

2.1.2由已有知識拓展引出新問題，創(chuàng)設(shè)問題情境。從學(xué)生已有的知識出發(fā)結(jié)合教材的需要，以實(shí)際問題為背景提出新的問題，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。例如：在講“液體蒸發(fā)”這節(jié)課時(shí)，老師從學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生思考。老師可以這樣問學(xué)生：你們是怎么曬衣服啊？學(xué)生可以從不同方面來回到：曬到陽光底下、曬到通風(fēng)處、曬的時(shí)候把衣服展開等，老師可以根據(jù)學(xué)生的回答，歸納、引導(dǎo)，可以很好地為新課服務(wù)。

2.1.3利用悖論創(chuàng)設(shè)問題情境。教師揭示悖論，可以使學(xué)生處于思維矛盾狀態(tài)。在悖論中往往包含兩種不同的結(jié)論，它們的推導(dǎo)似乎邏輯嚴(yán)密，論據(jù)充足，但結(jié)論又互不相容，有矛盾、有分歧或根本對立，比較中必然產(chǎn)生疑問，從而產(chǎn)生了迫切解決思維矛盾的求知動力。例如，在講下落物體運(yùn)動快慢時(shí)，老師可問學(xué)生：“根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，輕重不同的物體哪個(gè)下落得快？”絕大多數(shù)學(xué)生會肯定地說：“重物體下落得快。”由學(xué)生的結(jié)論往下推：“根據(jù)你們的結(jié)論，一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度為6m/s，小石頭的下落速度為3m/s，當(dāng)我們把兩塊石頭拴在一起時(shí)，下落快的會被下落慢的拖著而速度減慢，下落慢的會被下落快的拖著而速度加快，結(jié)果整個(gè)系統(tǒng)的下落速度應(yīng)該是大于3m/s小于6m/s。但是兩塊石頭拴在一起，加起來比大石頭還要重，按照你們的結(jié)論，它的速度應(yīng)該大于6m/s才對呀，這是怎么回事呢？”這一悖論的引入，會使學(xué)生的思維很快集中到這節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容上，并以極大的興趣投入到本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，從而提高課堂教學(xué)效率。

2.2問題的提出

課堂中教師問題的提出大致可以分三個(gè)階段：①分析問題清境;②“看出”問題的實(shí)質(zhì);③用語言概述問題。

分析問題是獨(dú)立認(rèn)識活動的第一階段，只有詳細(xì)分析了問題情境，明確找出了已知成分與未知成分，學(xué)生才能“看出”問題所在，才能在頭腦里產(chǎn)生問題并繼而用語言概述出問題來。例如，教師首先給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了如下一個(gè)問題情境：物體的浮力與哪些因素有關(guān)，與物體的形狀有關(guān)，與物體的重量有關(guān)，與物體的材料有關(guān)，與物體的大小有關(guān)，與物體進(jìn)入液體的多少有關(guān)，等等。

學(xué)生在收到問題后，就要思考，要解決教師所給的問題，這時(shí)教師可以以此為契機(jī)，等待學(xué)生的回答和解決，這樣的課堂，學(xué)生的思維品質(zhì)就會得到很好的鍛煉。

2.3問題的解決

在問題的探究與解決過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生分析問題提出假設(shè)，并組織引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)、觀察、閱讀、討論等方法積極思索，利用協(xié)作學(xué)習(xí)來驗(yàn)證假設(shè)得出結(jié)論，使學(xué)生在問題的探究過程中形成科學(xué)知識概念，建立科學(xué)規(guī)律并形成相應(yīng)的知識組塊。

2.4總結(jié)提高

這一環(huán)節(jié)的主要任務(wù)是總結(jié)在問題解決過程中得出的結(jié)論，并將其拓展延伸，同時(shí)提出相應(yīng)的新的問題情境，使學(xué)生在解決新問題的過程中，掌握和深化在上一環(huán)節(jié)所形成的概念和建立的規(guī)律。知識在解決實(shí)際問題的過程中才能顯示出強(qiáng)大的力量，學(xué)習(xí)知識的目的在于應(yīng)用，學(xué)生也只有在應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的過程中才能學(xué)活知識，才能提出新問題。因此，在學(xué)生獲得新概和規(guī)律后，教師應(yīng)及時(shí)設(shè)計(jì)鞏固性、變式應(yīng)用性問題讓學(xué)生感知和體驗(yàn)科學(xué)知識應(yīng)用的基本規(guī)律和方法，并提高知識組塊的遷移能力及生成新知識組塊的能力。例如：在學(xué)習(xí)電能的知識后，我們可以設(shè)計(jì)這樣的一個(gè)問題：讓學(xué)生回家看看家里的電熱水壺的工作情況。可以算它的電功率，可以算它消耗的電能，可以看電能表的讀數(shù)，也可以結(jié)合比熱容知識，結(jié)合熱值知識，比較燒水的經(jīng)濟(jì)方式。

3.“問題—探究”式教學(xué)模式的思考

3.1科學(xué)知識在“問題—探究”式教學(xué)模式中的要點(diǎn)

3.1.1注重感性認(rèn)識。使學(xué)生獲得必要的感性認(rèn)識，是掌握科學(xué)概念、規(guī)律的基礎(chǔ)。感性認(rèn)識是進(jìn)行思維加工以形成概念、建立規(guī)律的基本材料，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)和興趣的有效武器。因此，我們要使學(xué)生更好地掌握初中科學(xué)概念、規(guī)律，必須創(chuàng)造一個(gè)適應(yīng)教學(xué)要求、借以引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生挖掘問題思考問題、探索事物的共同特征和本質(zhì)屬性的科學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生獲得充分的必要的感性認(rèn)識。在實(shí)際教學(xué)中，我們常可以通過實(shí)驗(yàn)、參觀、列舉生活中的典型事例、運(yùn)用變式等途徑，使學(xué)生獲得足夠的感性認(rèn)識。

3.1.2注重初中科學(xué)概念、規(guī)律的建立過程。對于科學(xué)概念、規(guī)律的教學(xué)，過去多把側(cè)重點(diǎn)放在結(jié)果的傳授上，至于科學(xué)概念、規(guī)律的形成與發(fā)展過程則輕描淡寫。這種重結(jié)論輕過程的做法，不僅削弱了科學(xué)概念、規(guī)律教學(xué)本身，而且有礙于學(xué)生能力的培養(yǎng)。因此，在初中科學(xué)概念教學(xué)中，我們要做到重科學(xué)概念的建立過程，克服學(xué)生背定義的傾向。科學(xué)基本概念在科學(xué)史上，有其提出、建立、發(fā)展、完善的過程，在科學(xué)概念的教學(xué)中，也應(yīng)講清它的這個(gè)過程。在科學(xué)規(guī)律教學(xué)中，我們要做到重科學(xué)規(guī)律的來源，以科學(xué)史加強(qiáng)學(xué)生對基本科學(xué)知識、概念的理解。

3.1.3注重科學(xué)方法的教育。從認(rèn)識論的角度來看，學(xué)生的認(rèn)識過程與科學(xué)家探究科學(xué)世界的過程是很相似的。科學(xué)家從人類的已知出發(fā)探究人類的未知，學(xué)生從自己的已知出發(fā)探究自身的未知。兩者都從問題出發(fā)，都需檢索已有的知識，都要用觀察實(shí)驗(yàn)方法、科學(xué)思維方法和數(shù)學(xué)方法，只是獨(dú)立性和創(chuàng)造性、復(fù)雜性程度不同而已，這就決定了科學(xué)教學(xué)與科學(xué)方法教育密不可分。我們要以初中科學(xué)知識教學(xué)為背景，向?qū)W生滲透科學(xué)方法教育。

3.2在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生問題探究能力的思考

3.2.1組織學(xué)生做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。按照實(shí)驗(yàn)的目的，以及實(shí)驗(yàn)中對思維和技能的要求不同，可將學(xué)生實(shí)驗(yàn)分為測量性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)。其中，探索性實(shí)驗(yàn)對思維活動水平要求較高，有利于發(fā)展學(xué)生的知識遷移能力和創(chuàng)造性思維能力，也有利于學(xué)生掌握科學(xué)學(xué)科的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生對初中科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

3.2.2讓學(xué)生動手設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能有效調(diào)動學(xué)生動手和動腦的積極性，有利于拓寬學(xué)生的思路和視野，從而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維能力，以及創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們要重視對學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

3.2.3讓學(xué)生在獨(dú)立操作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。在學(xué)生自行設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，明確了實(shí)驗(yàn)方法步驟之后，我們要鼓勵(lì)、督促每個(gè)學(xué)生親自動手操作，從而使他們親自品嘗到實(shí)驗(yàn)勞動的樂趣，增強(qiáng)自尊心和自信心，克服懶惰和依賴思想，同時(shí)使他們的實(shí)驗(yàn)操作技能得到提高。

3.2.4實(shí)驗(yàn)之后，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)探究。在實(shí)驗(yàn)的過程中，我們可能會發(fā)現(xiàn)一些新的問題，若在實(shí)驗(yàn)課上沒有得到解決，且這些問題又有繼續(xù)探究的必要，學(xué)生應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在課下繼續(xù)探究。

4.“問題—探究”式教學(xué)模式的意義

“問題—探究”式教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果表明：它符合現(xiàn)代教育教學(xué)規(guī)律，符合中學(xué)生的認(rèn)知心理特點(diǎn)，它有助于培養(yǎng)學(xué)生的主體意識、主動精神和創(chuàng)新能力，不失為當(dāng)前課堂教學(xué)改革的一種有效方式。

首先，“問題—探究”式教學(xué)模式能很好地調(diào)節(jié)教與學(xué)的關(guān)系，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

其次，在“問題—探究”式教學(xué)模式中，教師通過問題引導(dǎo)學(xué)生展開探究活動，讓學(xué)生在問題情境中學(xué)習(xí)，在分析問題中訓(xùn)練思維、掌握方法，在解決問題中獲取知識、感受成功，從根本上提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，并最終升華為創(chuàng)新能力的提高。

最后，隨著“問題—探究”式教學(xué)模式的實(shí)施，學(xué)生的探究能力不得到提高，也給教師提出了更高的要求。師生在共同的探究活動中，體現(xiàn)了真正意義上的教學(xué)相長。

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