【摘要】問題是思維的引擎,是知識的種子,是創造的源泉。在小學科學教學中,教師可以創設問題鏈條,利用問題鏈導學,引導學生像科學家一樣思考,培養學生創造能力。文章闡述了創造教育視角下的小學科學問題鏈導學意義、設計原則及導學模式。
【關鍵詞】創造教育;問題鏈;導學意義;設計原則;導學模式
著名教育家陶行知認為:“創造始于問題,有了問題才會思考,有了思考,才有解決問題的方法,才有找到獨立思路的可能。”在科學探索中,問題具有極其重要的價值,不僅可以引發學生的好奇心,激發學生的探究欲,還可以指引研究方向、促進深入研究。提出問題與解決問題的能力,是小學生應當具備的科學關鍵能力,也是創新實踐能力發展的基石。在小學科學教學中,教師可以問題為抓手,通過創設問題鏈條,激發學生科學學習興趣,引導學生探索科學問題,培養學生科學創造能力與創新精神。下文筆者結合科學教學實踐,談談創造教育視角下的小學科學問題鏈導學意義、設計原則及導學模式。
一、創造教育視角下的小學科學問題鏈導學意義
所謂科學問題鏈,是指一系列相互關聯、層層遞進的科學問題。它們就像一根環環相扣的思維鏈條,構成了一個邏輯嚴密的科學研究框架。這些問題由淺入深、由表及里,引導學生逐步邁入思維深水區,探尋問題解決的思路和方法,厘清知識的來龍去脈,逐漸揭示事物的本質屬性,揭開其中的科學原理。在小學科學教學中,創造教育視角下的問題鏈導學主要具有三個方面的意義。
(一)有助于增強學習動機
學習動機是學生主體意識的標志,是主動探究的前提,激發學生學習動機是科學教學的首要任務。精心設計的問題鏈有助于增強學生學習動機,激發學生主體意識,促進學生探究學習。在問題的驅動下,學生化被動為主動,成為思考者與探索者,積極主動地解決問題、探索科學,實現科學知識的有意義建構,達到自我驅動與自主發展。
(二)有助于加深知識理解
問題是思維的指南針,為科學研究導航;問題是思維的永動機,為科學探索蓄力。在傳統的科學課堂中,部分教師的提問常常比較簡單直白,指向“是什么”,缺乏思維含量。問題鏈條的設計不應止于淺層思考,而是讓學生思考“為什么”,引導學生去找理由、找方法,去經歷知識的發生、發展與形成過程,幫助學生加深對知識的理解,明晰科學知識的來龍去脈。
(三)有助于提升思維品質
思維品質是科學核心素養的重要構成部分,決定了學生認知水平高低,影響著學生問題解決效能,關系到學生創造意識與創新能力發展。培養學生科學思維品質是小學科學教學的重要目標。問題鏈引導下的科學學習,避免了學習的盲目性,杜絕了探究的無序性,給學生提供了獨立思辨、發散思考與批判質疑的機會,引導學生關聯知識、遷移方法、跨界融合、系統思考,進而實現問題的高效解決。問題鏈導學下的科學教學,有效提高了教學效率,訓練了學生思維的邏輯性、開闊性、獨創性與深刻性,促進了學生思維進階,提升了學生的思維品質。
二、創造教育視角下的小學科學問題鏈設計原則
創造教育視角下的小學科學問題鏈設計,旨在通過問題鏈條的驅動,激發學生科學探究欲望,引導學生自主探究實踐,進而有效解決科學問題,培養學生創造能力與問題解決能力。在創造教育視角下設計科學問題鏈,應當遵循以下幾點原則。
(一)真實性原則
“千教萬教教人求真,千學萬學學做真人。”在陶行知看來,教育的本質是“教人求真務實”,教育的目的是教學生“學真知,求真理,做真人”。為了讓學生學會真知、求得真理,陶行知還提出“質疑與創造合一”的主張,強調疑問之余創造的價值,建議教師要培養學生的問題意識,做到“學貴知疑,小疑必問”。
科學問題的設計首先應當遵守真實性原則,要提真問題、搞真研究,應當立足現實世界、反映生活實際。教師要從學生熟悉的生活情境或自然現象中選擇真實的問題,這不僅能突出科學與生活的密切關聯,彰顯科學知識的“真”,還能提高問題的可信度,拉近學生與問題之間的距離。真問題不僅有助于激發學生對科學內容的興趣,提高學生解決問題的積極性,而且有助于促進學生主動參與探究,培養學生求真務實的科學精神[1]。
(二)啟發性原則
教育的真諦在于啟發自覺,給予心靈向善求真的引導。創造教育視角下的小學科學問題鏈設計,應當遵循啟發性原則,激發學生好奇心,激活學生思維,引導學生尋求問題解決的方法。啟發性問題的思維含量較高,一般不直接指向答案,而是為學生提供線索,給予學生一定的暗示,幫助學生分析、理解問題,啟發學生如何解決問題,引導學生自己獲取答案。
(三)邏輯性原則
問題鏈不是單獨的一個問題,而是由若干個問題組成的問題群。在設計科學問題鏈時,教師應當遵循邏輯性原則,確保問題與問題之間互相聯系。具有邏輯性的問題鏈,后一個問題接續前一個問題,環環相扣、層層遞進,構成一根完整的問題鏈條。邏輯性強的問題鏈,引導學生由淺入深地思考,循序漸進地探究,避免了學生思維的碎片化,有助于學生進行結構化思考,進而理解知識的內在聯系,形成系統的知識結構。為了提高問題鏈的邏輯性,教師應當聚焦重點內容,圍繞關鍵知識點,設計核心主問題,巧妙地將主問題進行細化分解,設計具有連貫性、遞進性的若干個子問題,使得問題關聯有序,具有邏輯結構,從而形成一個有機的整體。
三、創造教育視角下的小學科學問題鏈導學模式
小學科學問題鏈導學是一種以問題為主線、以學生為中心、以探究為方式的教學方法。學生在一組關聯有序的問題引導下,能夠展開深入探究學習,創造性地解決問題,自主建構科學知識。下文筆者以“運動與能量”課程為例,談談創造教育視角下的小學科學問題鏈導學模式。
(一)創設問題情境,引出學習任務
設計問題與提出問題是問題鏈導學的兩個重要因素。在傳統科學課堂中,提問的主體一般是教師。以學生為中心的課堂,應當處處彰顯學生的主體性,讓學生自己去發現和提出問題。如果學生主動提出問題,表明他們對科學內容產生好奇、心生疑問。這樣,他們的探究欲望更強,學習的積極性更高。
引導學生自己提出科學問題的最好方法是創設情境。教師可通過設計貼近學生生活的、引人入勝的科學情境,將問題融入形象生動的真實情境之中,吸引學生的注意力,激發的學生好奇心,驅動學生提出問題。“運動與能量”是筆者創編的一節課程,整合了“物體的運動”“常見的力”“神奇的能量”等科學知識,著重以運動的小車為載體,引導學生感受運動的物體有能量,探索物體運動快慢與能量大小的關系。在教學該課時,筆者給學生播放了一段視頻:校園門前的公路上,車輛來來往往,行人川流不息,路邊還有一塊交通標志牌,紅色的圓圈內寫著一個“20”。同時,筆者引導學生思考:“你們從視頻中能得到哪些信息?可以提出哪些問題?”多數學生對“20”這個數字比較敏感且好奇,因此提得最多的問題是:“那塊標志牌上的20是什么意思?”“‘20’是限速標志,表示汽車進入學校區域速度不得超過20千米/時。”在向學生介紹了限速標志牌上的“20”所表示的含義后,有學生追問:“為什么在學校路段要設置限速牌?”筆者沒有直接告訴學生正確答案,而是激勵學生自主思考。學生紛紛提出自己的想法:“學校路段行人多,汽車開得快容易造成交通事故。”“運動的汽車具有能量,容易撞傷行人。”“汽車行駛速度越快能量越大,對人的傷害就越大。”這個問題充分激活了學生的思維,引發學生作出各種猜想。“我覺得同學們說得都有一定的道理,但是,這些只是你們的猜想,其正確與否還需要驗證。”筆者邊肯定學生的想法,邊引出學習任務,揭曉教學主題:“今天就讓我們一起研究‘運動與能量’,共同探索物體運動快慢與能量大小之間的關系。”
(二)依據問題鏈條,設計科學實驗
實驗是科學研究的重要方法,也是檢驗真理的唯一標準;實驗是手腦雙揮的過程,也是做思融合的活動。實驗不僅能夠培養學生的動手能力,而且有助于發展學生思維,提高學生創造力。
培養學生實驗能力是小學科學教學的重要任務。科學實驗能力包含實驗設計能力與實驗操作能力,其中設計能力是關鍵。實驗設計的好壞影響著實驗的效果,決定了實驗的成敗。在實驗方案設計過程中,教師應當扶放結合,在學生需要的時候介入指導。在學生作出猜想假設后,教師可以通過問題鏈引導學生思考討論,給予適學生啟發指導,幫助學生探尋實驗方法、設計實驗裝置、謀劃實驗步驟。
比如,在學生提出“汽車行駛速度越快能量越大”的猜想后,筆者首先讓學生獨立思考,并分組討論:如何設計實驗驗證猜想?接著,筆者在導學單中設計了一組結構性問題,引導學生通過解決問題有效設計實驗方案。具體而言,筆者圍繞“小車運動快慢和能量大小有什么關系”這一核心問題,設計了如下幾個問題:(1)實驗中保持不變的有哪些?(2)實驗中需要改變的是什么?(3)怎樣改變小車運動速度?(4)實驗需要哪些器材?如何組裝實驗裝置?(5)實驗具體分為哪幾個步驟?需要注意哪些事項?學生在問題鏈的引導下,明確了實驗目標和方向,思維更加有序完整,設計出科學合理的實驗方案:用斜面搭建一個斜坡,通過增加斜坡角度,改變小車運動速度,讓小車從斜坡自由下滑,撞擊水平方向的木塊,測量木塊滑行的距離。
(三)親歷實驗操作,合作探究實踐
實驗操作是實驗研究的重要環節。在該環節,教師要組織學生依據實驗方案,借助實驗器材,親自動手操作,自己收集證據,進行分析推理,從而得出實驗結論。
實驗操作活動常常采用分組實驗、合作探究的方式,由學生小組協作完成。教學“運動與能量”時,當學生設計好科學實驗方案后,筆者給每個學習小組提供了一套實驗器材,有斜面、小車、木塊、米尺、實驗記錄單等。各組學生在小組長的帶領下,合理分工、有序操作,有的用斜面搭建斜坡,有的從斜坡頂端釋放小車,有的測量木塊被撞擊后滑行的距離,有的記錄實驗數據。由于實驗方案翔實,學生團結協作,各組的實驗操作非常順利,圓滿完成了實驗操作任務。
(四)交流分析數據,進行解釋總結
數據是一種事實證據,而數據分析是實驗研究中不可或缺的一環。數據分析是驗證猜想的必經之路,通過數據分析,學生可以作出決策,以驗證實驗猜想是否正確、證明實驗假設是否成立。在數據分析過程中,教師要引導學生尊重事實、用數據說話,以培養學生求真務實的科學精神。
在科學實驗教學中,教師應當重視數據分析的意義,引導學生客觀分析數據,讓學生用真實的數據說話。“運動與能量”一課中,在“小車運動快慢與能量大小關系”實驗操作活動結束后,筆者組織學生匯報交流實驗數據,并對數據進行分析,作出解釋,說說發現的規律,談談得出的結論。全班經過共同交流,補充完善,總結得出:小車速度越快,能量就越大。在此環節,筆者還滲透了安全教育,讓學生利用所學知識解釋“課間活動不能追逃”“上下樓梯慢慢走”等規則,引導學生在學以致用中增強安全意識。
結語
綜上所述,在科學探索中,問題具有極其重要的價值。在小學科學教學中,教師可以問題為抓手,精心設計問題鏈,激發學生科學學習興趣,引導學生探索科學問題,培養學生科學創造能力與創新精神。
【參考文獻】
[1]胡春露.深度學習:基于高階思維設計小學科學項目化學習[J].湖北教育(科學課),2023(6):44-46.
【基金項目】本文系江蘇省“十四五”規劃課題(青年專項)“創造教育視角下小學科學問題鏈導學的實踐研究”(課題批準號:C/2023/03/25)的階段性研究成果。
作者簡介:袁文溪(1991—),男,江蘇省啟東市大洋港小學。