科學(xué)情境問(wèn)題的設(shè)計(jì)和使用

【摘 要】設(shè)計(jì)情境問(wèn)題時(shí)應(yīng)掌握故事性、體驗(yàn)性、整合性等特點(diǎn)。使用情境時(shí)應(yīng)關(guān)注課堂情境的生成、把握情境展示的時(shí)機(jī)、及時(shí)評(píng)價(jià)和激勵(lì)，讓學(xué)生獲得成功的體驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】科學(xué) 情境 設(shè)計(jì) 使用

【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2013）33-0123-02

情境是指隱含科學(xué)知識(shí)的背景素材，它可以是生活中的具體場(chǎng)景、一個(gè)畫(huà)面、一項(xiàng)任務(wù)，也可以是學(xué)生的親身體驗(yàn)，如在課內(nèi)外進(jìn)行的小實(shí)驗(yàn)、科學(xué)探究活動(dòng)等。設(shè)計(jì)好的情境問(wèn)題是開(kāi)展有效教學(xué)的基礎(chǔ)。情境問(wèn)題并不是要告訴學(xué)生“是什么”這一結(jié)論，也不是簡(jiǎn)單地提出“為什么”這一問(wèn)題，而是要讓學(xué)生在熟悉的情境中，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題（知識(shí)），自主提出相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題，并對(duì)問(wèn)題作出猜想或合理假設(shè)，再通過(guò)師生互動(dòng)解決這些問(wèn)題。所以，設(shè)計(jì)情境問(wèn)題時(shí)應(yīng)把獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)隱含其中，讓知識(shí)回歸到學(xué)生熟悉的場(chǎng)景中去展示。這些情境應(yīng)該貼近學(xué)生生活實(shí)際，適合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，能促使學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑的沖動(dòng)。

設(shè)計(jì)情境的第一要素是要貼近學(xué)生的生活，適合學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，脫離了學(xué)生認(rèn)知的情境是無(wú)效的。

一 故事性是情境問(wèn)題與一般問(wèn)題不同的表象

情境并不是一個(gè)問(wèn)題，而是通過(guò)白描的方法告訴學(xué)生一個(gè)事實(shí)，如一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是如何做的，出現(xiàn)了什么結(jié)果，或生產(chǎn)生活中出現(xiàn)過(guò)哪些日常現(xiàn)象，這些看似平常的現(xiàn)象中，隱含著許多與科學(xué)相關(guān)的問(wèn)題，在習(xí)以為常中有著許多“反常”。這些情境可以激發(fā)學(xué)生探究的興趣，增加學(xué)生質(zhì)疑的動(dòng)力。

如在學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)時(shí)，教師用敘事的方式講述了有關(guān)大氣壓的一些現(xiàn)象，讓學(xué)生從帶有故事性的情境中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，作出假設(shè)，為學(xué)習(xí)新知識(shí)作鋪墊，這無(wú)疑增加了學(xué)生的興趣，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的積極性。

例如，早晨，小張吃完早餐，將塑料餐盒用熱水洗過(guò)后密封蓋好，便去上學(xué)了。放學(xué)后，他順手將書(shū)袋掛在墻上的吸盤(pán)掛鉤上，“咦！本來(lái)好好的吸盤(pán)掛鉤今天怎么掉下來(lái)了？”小張撿起書(shū)袋放在桌上，見(jiàn)到早晨洗過(guò)的餐盒也變癟了。這是怎么回事呢？小張將餐盒打開(kāi)檢查了一遍沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，重新蓋上時(shí)，發(fā)現(xiàn)又恢復(fù)如初了；他又找來(lái)那個(gè)掉下的吸盤(pán)掛鉤，看到上面沾了許多污物，擦干凈后再吸在墻上，發(fā)現(xiàn)又可以掛東西了。對(duì)此，小張感到很疑惑，你能幫他解釋一下嗎？

又如，在復(fù)習(xí)凸透鏡知識(shí)時(shí)，創(chuàng)設(shè)如下情境：一個(gè)游客將喝剩的半瓶礦泉水遺棄在山林中，結(jié)果引起了一場(chǎng)森林大火；一位野外考察隊(duì)員在沒(méi)有火種的冰天雪地里，利用光學(xué)知識(shí)，取到了火種。你認(rèn)為這兩個(gè)現(xiàn)象是怎樣發(fā)生的呢？

在這些故事中，隱含著許多科學(xué)知識(shí)，學(xué)生討論這些情境的過(guò)程，既是知識(shí)結(jié)構(gòu)的自我完善過(guò)程，也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的過(guò)程。

二 體驗(yàn)性是設(shè)計(jì)情境問(wèn)題應(yīng)努力追求的目標(biāo)

體驗(yàn)可以讓學(xué)生從親身實(shí)踐中感受知識(shí)的產(chǎn)生，給人以深刻印象，幫助學(xué)生深刻理解和掌握知識(shí)。這些情境問(wèn)題可以設(shè)計(jì)成一項(xiàng)課外活動(dòng)任務(wù)，也可以是課堂中的探究實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這些體驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生能切實(shí)感受到科學(xué)道理，理解所學(xué)知識(shí)的意義。

例如，在初一學(xué)習(xí)“耳的結(jié)構(gòu)和功能”這一內(nèi)容時(shí)，教師出示耳結(jié)構(gòu)圖，介紹各個(gè)結(jié)構(gòu)名稱和功能后，進(jìn)行小結(jié)提問(wèn)：“耳有哪些結(jié)構(gòu)？各個(gè)結(jié)構(gòu)有何功能？”這樣，學(xué)生只能按照課本重復(fù)，課后死記硬背這些內(nèi)容。如果教師能夠創(chuàng)設(shè)下列情境用于鞏固知識(shí)，會(huì)收到很好的效果：（1）讓學(xué)生分組合作，在課堂上先用紙喇叭互聽(tīng)聲音，再去掉紙喇叭聽(tīng)聲音；并在討論的基礎(chǔ)上讓學(xué)生分析：兔子有長(zhǎng)長(zhǎng)的耳廓，且能轉(zhuǎn)動(dòng)方向，聽(tīng)覺(jué)非常靈敏的原因。（2）用手指堵塞耳道聽(tīng)聲音，談?wù)劯杏X(jué)并解釋原因。（3）按住鼻子，做一次吞咽動(dòng)作，談?wù)劧溆惺裁锤杏X(jué)？為什么？

又如，筆者聽(tīng)一節(jié)關(guān)于大氣壓的課時(shí)，教師讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，感受大氣壓的大小：你能測(cè)出此時(shí)教室內(nèi)大氣壓有多大嗎？

提供器材：吸盤(pán)、彈簧秤、刻度尺。

要求：利用手邊儀器粗略測(cè)出大氣壓強(qiáng)的大小，并分析產(chǎn)生誤差的主要原因。

學(xué)生分組合作，將吸盤(pán)吸在光滑的桌面上，用彈簧秤測(cè)出吸盤(pán)剛被拉開(kāi)時(shí)的力，用刻度尺測(cè)量并算出吸盤(pán)面積，再運(yùn)用公式P=F/S算出大氣壓強(qiáng)。在討論產(chǎn)生誤差原因的過(guò)程中，有的學(xué)生提出吸盤(pán)面積大小可能影響測(cè)量結(jié)果，被大家否定；更多的學(xué)生提出拉力的方向、接觸面的光滑程度、吸盤(pán)中空氣有否排盡等因素，都可能影響測(cè)量結(jié)果，課堂在小組之間的質(zhì)疑、討論聲中得出了結(jié)論。這樣的教學(xué)過(guò)程既拓展了學(xué)生的知識(shí)面，又激發(fā)了學(xué)生的思維，提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

這一系列學(xué)生親身體驗(yàn)的過(guò)程，就是課堂生成的過(guò)程。這一過(guò)程既是知識(shí)梳理和應(yīng)用的過(guò)程，也讓學(xué)生變個(gè)體學(xué)習(xí)為團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，可培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣。這種讓學(xué)生在親身體驗(yàn)中獲取知識(shí)的方法，啟發(fā)學(xué)生用生活經(jīng)驗(yàn)和親身實(shí)踐印證科學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)科學(xué)的正確方法，是一種學(xué)習(xí)方式的變革。

三 整合性是設(shè)計(jì)情境問(wèn)題應(yīng)關(guān)注的重要指標(biāo)

在情境問(wèn)題中，可以將各種科學(xué)知識(shí)整合在一起，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)情境的討論，綜合地運(yùn)用知識(shí)，加強(qiáng)知識(shí)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)各種知識(shí)之間的遷移，有利于知識(shí)的歸納和比較，從而提高學(xué)習(xí)的效率。所以，在設(shè)計(jì)情境問(wèn)題時(shí)，教師要盡量關(guān)注知識(shí)的整合性，努力通過(guò)情境形成“問(wèn)題串”。

例如，在“運(yùn)動(dòng)和力”復(fù)習(xí)課中，教師出示如下情境，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，形成了“問(wèn)題串”，高效地復(fù)習(xí)了相關(guān)知識(shí)：

小張同學(xué)用彈簧秤水平拉放在實(shí)驗(yàn)桌上的木塊：

第一次，拉力為5N時(shí)未拉動(dòng)木塊；當(dāng)拉力為10N時(shí)仍未拉動(dòng)；小張繼續(xù)增大拉力，使木塊在水平桌面上以0.2m/s速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為12N。

第二次，小張仍用彈簧秤拉著該木塊以0.4m/s速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧秤讀數(shù)仍為12N。

第三次，小張?jiān)谀緣K上加了兩個(gè)鉤碼，仍拉著木塊以0.2m/s速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧秤讀數(shù)為15N。

第四次，小張仍用彈簧秤拉著該木塊以0.4m/s速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到桌子中央時(shí)，突然撤去拉力，發(fā)現(xiàn)木塊并未立即停下，但速度明顯減小，直到木塊沖出桌面掉落地下。

分析小張四次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，盡量多地提出有關(guān)力學(xué)問(wèn)題，并予以討論和解答。

整堂課圍繞著該情境而展開(kāi)，提出并討論了一系列相關(guān)的力學(xué)問(wèn)題：（1）拉力為10N時(shí)，木塊為何靜止？此時(shí)木塊所受摩擦力多大？拉力12N時(shí)木塊所受摩擦力多大？（2）當(dāng)木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力情況如何？（3）當(dāng)木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)速度增大時(shí)，拉力沒(méi)有增大，說(shuō)明了什么？（4）當(dāng)木塊壓上鉤碼作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力為何要增大？（5）在第三次實(shí)驗(yàn)中，可采取哪些方法減小勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力？（6）撤去拉力時(shí)，木塊速度變小，說(shuō)明了什么？此時(shí)木塊為何未立即停下？（7）當(dāng)木塊開(kāi)始沖出桌面到掉落地下前的過(guò)程中，木塊受力情況有無(wú)變化？

這些問(wèn)題環(huán)環(huán)相扣，將摩擦力、二力平衡、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系等知識(shí)綜合在一起，在不斷提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中，促使學(xué)生積極思維、綜合運(yùn)用知識(shí)，提高了復(fù)習(xí)效率。

四 使用情境問(wèn)題時(shí)值得關(guān)注的要點(diǎn)

如何在課堂上實(shí)施情境式教學(xué)？教師既要考慮情境展示的時(shí)機(jī)、形式，又要考慮如何進(jìn)行啟發(fā)、評(píng)價(jià)和激勵(lì)等問(wèn)題。現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為，教與學(xué)的本質(zhì)屬性是教師價(jià)值引導(dǎo)和學(xué)生自主建構(gòu)的辯證統(tǒng)一。趙國(guó)忠教授在《課堂教學(xué)新變化》一書(shū)中寫(xiě)道，“教師要從生命的高度，用動(dòng)態(tài)生成的觀點(diǎn)看課堂教學(xué)。”“教師的一個(gè)重要工作是創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生活動(dòng)交往的學(xué)習(xí)環(huán)境”，“教學(xué)過(guò)程是師生交往、互動(dòng)、共同發(fā)展的過(guò)程”。情境式教學(xué)所倡導(dǎo)的課堂教學(xué)，正是在教師引導(dǎo)下所進(jìn)行的一種批判性、反思性、建構(gòu)性的實(shí)踐活動(dòng)。它將教學(xué)目的蘊(yùn)于解決情境問(wèn)題的過(guò)程中，通過(guò)師生合作互動(dòng)解決問(wèn)題，注重學(xué)生的過(guò)程性體驗(yàn)。可見(jiàn)，運(yùn)用情境展開(kāi)教學(xué)的過(guò)程，是師生共創(chuàng)共生的過(guò)程。

1.理性取舍，關(guān)注課堂情境的生成

教師課前設(shè)計(jì)的教學(xué)情境，必須根據(jù)學(xué)生在課堂上反饋的情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。隨著學(xué)生學(xué)習(xí)情況的變化，有的情境不適合學(xué)生探究，應(yīng)果斷舍去；有的情境可能已不能很有效地解決問(wèn)題，必須及時(shí)修改；也有的情境是在教學(xué)過(guò)程中即時(shí)產(chǎn)生的，這就需要教師的教學(xué)智慧和捕捉信息的敏銳性。筆者在聽(tīng)一節(jié)關(guān)于“細(xì)胞”的課時(shí)，教師讓學(xué)生分組做細(xì)胞分裂的模型，各組展示了形態(tài)各異的“作品”，其中有一個(gè)組做的母細(xì)胞和子細(xì)胞形狀不同。教師就在黑板上畫(huà)了各組細(xì)胞的草圖，然后以學(xué)生“作品”為情境展開(kāi)對(duì)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)這一知識(shí)的討論，各組的細(xì)胞雖然形態(tài)不同，但都得到了大家的肯定。那個(gè)將母細(xì)胞和子細(xì)胞做成形狀不同的組，在同學(xué)們的幫助下，更正了自己的作品。通過(guò)這一過(guò)程，課堂中生成了兩個(gè)概念：（1）生物中存在形態(tài)各異的細(xì)胞；（2）細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞與母細(xì)胞形態(tài)相同。

2.合作交流，把握情境展示的時(shí)機(jī)

情境問(wèn)題的展示和討論，要有利于啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題。在情境的分析過(guò)程中，要將話語(yǔ)權(quán)交給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生不斷提出問(wèn)題，從而生成生動(dòng)活潑的有效課堂，共同完成知識(shí)的建構(gòu)。教師課前設(shè)計(jì)的情境，如果是課外任務(wù)型的，應(yīng)在課前呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生在課外合作完成，在課堂中展示預(yù)習(xí)的成果。教學(xué)過(guò)程可以圍繞對(duì)這些預(yù)習(xí)成果的評(píng)價(jià)、修正、歸納、提高而展開(kāi)，逐步落實(shí)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)；有的情境應(yīng)該在教學(xué)的進(jìn)程中即時(shí)呈現(xiàn)，其目的是讓學(xué)生產(chǎn)生繼續(xù)探究的沖動(dòng)，給學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的愿望。這些情境的展示必須把握時(shí)機(jī)，在學(xué)生感到問(wèn)題已經(jīng)解決的時(shí)候又出現(xiàn)了問(wèn)題，應(yīng)讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，為生成下一知識(shí)點(diǎn)作鋪墊。

3.評(píng)價(jià)激勵(lì)，創(chuàng)造體驗(yàn)成功的機(jī)會(huì)

在進(jìn)行情境問(wèn)題討論過(guò)程中，教師要多創(chuàng)造讓學(xué)生展示才華的機(jī)會(huì)。對(duì)不甚完美的答案，要盡量尋找其閃光點(diǎn)給予鼓勵(lì)，同時(shí)善意地指出不足，鼓勵(lì)他們繼續(xù)探究。教師還必須根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，設(shè)計(jì)不同難度的情境，讓不同層次的學(xué)生都能獲得成功的體驗(yàn)。在圍繞情境提出問(wèn)題的過(guò)程中，無(wú)論所提問(wèn)題的對(duì)錯(cuò)，其本身都體現(xiàn)了學(xué)生的質(zhì)疑精神和積極參與的學(xué)習(xí)態(tài)度，應(yīng)予以表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)，促使他們主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，主動(dòng)尋找問(wèn)題的原因，提高他們參與探究和交流互動(dòng)的積極性。

參考文獻(xiàn)

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〔責(zé)任編輯：高照〕