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【摘 要】本文以科学现象教学的学习单为内涵,以五年级下册“我的小桥”一课的学习单设计为例,阐述如何通过提炼“大问题”、构建结构化问题、加强交流思辨、拓展课堂边界四个环节,让学生在课堂学习过程中形成结构化思维、内化问题解决方法、突破学习壁垒,从而培养学生的问题意识。
【关键词】小学科学 现象教学 问题意识 学习单
问题意识是指学生在认知活动中意识到一些难以解决的、有疑虑的实际问题时产生的一种怀疑、困惑、焦虑、探究的心理状态,这种心理状态驱使学生释放内在的创新冲动,积极思维,不断发现问题、提出问题和解决问题,直至获得新的发现。对问题意识的培养不仅能让学生发现生活中的科学问题、获得新知,还能让学生提高解决实际问题的能力。如何让问题意识贯穿课堂呢?可以通过围绕生活现象展开科学实践的“现象教学学习单”实现。
科学现象教学的学习单是一种简化传统备课方式,旨在提升学生问题意识的教学资源,它以问题为主线将科学探究中的提出问题、做出假设、制订计划、收集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价八个部分[1]整合成问题提出、问题探究、问题解决、问题拓展四大模块。下面以课例“我的小桥”为例,阐述具体的操作策略。
一、提炼“大”问题 ,引导学生发现问题
问题提出是问题意识的触发点,问题提出需要结合生活中的现象,抓住学生认知冲突,对教材中的诸多科学概念进行分析与整合,提炼出“大”问题,诱导学生发现生活现象中隐藏的科学问题。而“大”问题的提炼要从提炼核心与提炼层次上下功夫。
提炼“大”问题,不是简单地把本节课的核心问题或任务,从陈述句变成疑问句,而是采用多种途径建立科学概念与生活现象之间的联系,诱发学生的认知矛盾。“我的小桥”一课源自五年级下册第一单元第六课,学生上课前已认识生活中常见的桥。基于这些认识,本节课的核心任务是让学生体验和学习工程设计流程并制作小桥。如果简单地将课堂核心任务变成疑问句,它的“大”问题会是这样的:我们已经对各种桥梁结构有了一定的认识,你知道如何制作小桥模型吗? 这样呈现出来的“大”问题只停留在聚焦核心任务之上,难以引导学生发现生活中的问题。
本节课提炼的“大”问题是这样的:(出示桥梁建设的图片)桥梁建设过程需要使用各种专业设备与材料。我想制作一座跨度50cm、承重500g以上的小桥,可是我只有一些生活中常用的材料与工具,如何利用这些材料制作小桥?这样的提问不仅聚焦核心任务,还建立起核心任务与生活现象之间的联系,最终引发学生的认知矛盾,即现实桥梁建设用到的仪器与材料都是精密而专业的,这些要求是生活材料无法达到的,我们怎样利用它们制作小桥?这让学生有兴趣探究,并在探究过程中激发出高阶思维,让科学课堂从知识呈现走向问题驱动。并且该“大”问题还可以继续向下分解,引导学生围绕工程设计流程做文章。
二、构建结构化问题,引导学生探究问题
结构化问题是指将一个复杂的问题,分解成一系列带有一定逻辑关系的任务或问题。它精雕问题探究过程的细节,同时也为培养学生的问题意识提供良好的载体。我们可以抓住以下两点构建结构化问题。
1.巧设问题串
问题串是指围绕任务或问题,分解出一系列有逻辑关联的问题。引导学生由点到面开展问题探究。如本节课围绕着如何制作小桥,可以分解成三个问题。问题一:如何设计小桥?问题二:如何制作小桥?问题三:如何测试与改进小桥?
这三个问题分别指向工程设计中的设计、制作、测试、评价与改进,问题之间呈现的是进阶关系。在进阶关系的问题引导下,学生对探究制作小桥的步骤有了更清晰的认知。
2.搭建学习支架
问题探究除了需要有清晰的步骤以外,还需要有学习支架的辅助,如表格、小任务、小提示等。如问题一“如何设计小桥?”看似简单,但如果将其直接抛给学生讨论,学生容易迷失方向,找不到问题解决的关键,所以可以将这个问题继续向下分解:(1)设计小桥需要考虑哪些问题?(2)如何根据设计的要求设计小桥? 这两个小问题有效地引导学生通过讨论与画图,梳理设计思路,并将设想外化,辅助设计。
经过巧设问题串与搭建学习支架,学习单中的部分问题以以下形式呈现(见表1):
从整体上看,学习单中的问题是以提出问题(大任务,一级)—问题串(分任务,二级)—小问题(小任务,三级)的方式出现,问题与问题之间呈现结构化排列,学生在结构化问题探究过程中,逐渐形成结构化思维,从知识本位走向思维本位。
三、加强思辨交流,引导学生解决问题
思辨是引导学生构建新知,让认知从矛盾走向统一的手段。思辨构建新知的过程,除了需要聚焦问题解决获得科学概念之外,还需要聚焦问题解决过程中的方法,如将问题三“如何测试与改进小桥?”进行分解,引导学生通过思辨解决问题。
1.嵌入评价
不同小组看到的实验现象以及获得数据的差异,是问题解决过程中最主要的认知矛盾,而让学生在思辨过程中解决这类认知矛盾的关键,在于教师正确引导学生对课堂探究过程中的收获进行分析与总结。比如,什么样的桥才是达标的呢?可以通过嵌入评价引导学生思考。
评价标准的出示有利于激发学生围绕评价标准通过分享交流的方式,开展思辨,让学生在思辨过程中深化对桥的认识,获得科学概念。
2.内化方法
问题意识的培养不仅需要引导学生善于发现身边的科学问题,构建科学概念,还要引导学生通过思辨,归纳问题解决流程,内化方法解决生活问题。改进小桥设计时,学生需要根据评价标准反思整个工程设计流程,寻找问题根源。因此问题三可以被向下分解为两个子问题:(1)我的小桥达标了吗?(2)你打算如何改造小桥?需要哪些步骤?(见表2)
这两个问题能够有效地引导学生发现问题,同时更能引导学生对工程设计流程进行回顾,激发思辨,寻找解决问题的方法。
四、拓宽课堂边界,引导学生迁移应用
培养问题意识的宗旨是让学生获得知识,同时收获方法,指导生活实践。因此,对问题意识的培养,不应局限于学到知识与方法,还应拓展到解决生活中的实际问题。可以从两方面着手凝练问题。
1.紧扣核心
解决生活中的问题是科学课堂的拓展,课堂拓展应紧扣本课的核心任务。例如,本节课的核心任务是让学生学会制作小桥,因此所设置的问题是源于学生身边的熟悉建筑—港珠澳大桥,让学生的探究有章可循。
2.突破壁垒
让科学课堂向课外延伸,除了需要紧扣核心任务,还需要突破课堂的壁垒。如以下问题:港珠澳大桥是我国桥梁建筑史上的超级工程,你知道它有多少种桥梁结构吗?你能制作一座复合型结构的桥吗?
港珠澳大桥的复合型结构与本课学习的单一型结构的桥不一样,它是如何拼接在一起的?該问题的提出引导学生的探究突破课堂的壁垒,实现内容、兴趣、思维的迁移,令问题意识指导生活探究。
现象教学的学习单,以问题的提出为开始,以问题的解决为结束,为培养学生问题意识提供了一条清晰的路径,让学生的科学课从科学实验走向科学实践,令学生的科学素养成为“看得见”的东西。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2017:9.
(作者单位:广东省东莞松山湖中心小学)
责任编辑:孙昕
heartedu_sx@163.com
【关键词】小学科学 现象教学 问题意识 学习单
问题意识是指学生在认知活动中意识到一些难以解决的、有疑虑的实际问题时产生的一种怀疑、困惑、焦虑、探究的心理状态,这种心理状态驱使学生释放内在的创新冲动,积极思维,不断发现问题、提出问题和解决问题,直至获得新的发现。对问题意识的培养不仅能让学生发现生活中的科学问题、获得新知,还能让学生提高解决实际问题的能力。如何让问题意识贯穿课堂呢?可以通过围绕生活现象展开科学实践的“现象教学学习单”实现。
科学现象教学的学习单是一种简化传统备课方式,旨在提升学生问题意识的教学资源,它以问题为主线将科学探究中的提出问题、做出假设、制订计划、收集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价八个部分[1]整合成问题提出、问题探究、问题解决、问题拓展四大模块。下面以课例“我的小桥”为例,阐述具体的操作策略。
一、提炼“大”问题 ,引导学生发现问题
问题提出是问题意识的触发点,问题提出需要结合生活中的现象,抓住学生认知冲突,对教材中的诸多科学概念进行分析与整合,提炼出“大”问题,诱导学生发现生活现象中隐藏的科学问题。而“大”问题的提炼要从提炼核心与提炼层次上下功夫。
提炼“大”问题,不是简单地把本节课的核心问题或任务,从陈述句变成疑问句,而是采用多种途径建立科学概念与生活现象之间的联系,诱发学生的认知矛盾。“我的小桥”一课源自五年级下册第一单元第六课,学生上课前已认识生活中常见的桥。基于这些认识,本节课的核心任务是让学生体验和学习工程设计流程并制作小桥。如果简单地将课堂核心任务变成疑问句,它的“大”问题会是这样的:我们已经对各种桥梁结构有了一定的认识,你知道如何制作小桥模型吗? 这样呈现出来的“大”问题只停留在聚焦核心任务之上,难以引导学生发现生活中的问题。
本节课提炼的“大”问题是这样的:(出示桥梁建设的图片)桥梁建设过程需要使用各种专业设备与材料。我想制作一座跨度50cm、承重500g以上的小桥,可是我只有一些生活中常用的材料与工具,如何利用这些材料制作小桥?这样的提问不仅聚焦核心任务,还建立起核心任务与生活现象之间的联系,最终引发学生的认知矛盾,即现实桥梁建设用到的仪器与材料都是精密而专业的,这些要求是生活材料无法达到的,我们怎样利用它们制作小桥?这让学生有兴趣探究,并在探究过程中激发出高阶思维,让科学课堂从知识呈现走向问题驱动。并且该“大”问题还可以继续向下分解,引导学生围绕工程设计流程做文章。
二、构建结构化问题,引导学生探究问题
结构化问题是指将一个复杂的问题,分解成一系列带有一定逻辑关系的任务或问题。它精雕问题探究过程的细节,同时也为培养学生的问题意识提供良好的载体。我们可以抓住以下两点构建结构化问题。
1.巧设问题串
问题串是指围绕任务或问题,分解出一系列有逻辑关联的问题。引导学生由点到面开展问题探究。如本节课围绕着如何制作小桥,可以分解成三个问题。问题一:如何设计小桥?问题二:如何制作小桥?问题三:如何测试与改进小桥?
这三个问题分别指向工程设计中的设计、制作、测试、评价与改进,问题之间呈现的是进阶关系。在进阶关系的问题引导下,学生对探究制作小桥的步骤有了更清晰的认知。
2.搭建学习支架
问题探究除了需要有清晰的步骤以外,还需要有学习支架的辅助,如表格、小任务、小提示等。如问题一“如何设计小桥?”看似简单,但如果将其直接抛给学生讨论,学生容易迷失方向,找不到问题解决的关键,所以可以将这个问题继续向下分解:(1)设计小桥需要考虑哪些问题?(2)如何根据设计的要求设计小桥? 这两个小问题有效地引导学生通过讨论与画图,梳理设计思路,并将设想外化,辅助设计。
经过巧设问题串与搭建学习支架,学习单中的部分问题以以下形式呈现(见表1):
从整体上看,学习单中的问题是以提出问题(大任务,一级)—问题串(分任务,二级)—小问题(小任务,三级)的方式出现,问题与问题之间呈现结构化排列,学生在结构化问题探究过程中,逐渐形成结构化思维,从知识本位走向思维本位。
三、加强思辨交流,引导学生解决问题
思辨是引导学生构建新知,让认知从矛盾走向统一的手段。思辨构建新知的过程,除了需要聚焦问题解决获得科学概念之外,还需要聚焦问题解决过程中的方法,如将问题三“如何测试与改进小桥?”进行分解,引导学生通过思辨解决问题。
1.嵌入评价
不同小组看到的实验现象以及获得数据的差异,是问题解决过程中最主要的认知矛盾,而让学生在思辨过程中解决这类认知矛盾的关键,在于教师正确引导学生对课堂探究过程中的收获进行分析与总结。比如,什么样的桥才是达标的呢?可以通过嵌入评价引导学生思考。
评价标准的出示有利于激发学生围绕评价标准通过分享交流的方式,开展思辨,让学生在思辨过程中深化对桥的认识,获得科学概念。
2.内化方法
问题意识的培养不仅需要引导学生善于发现身边的科学问题,构建科学概念,还要引导学生通过思辨,归纳问题解决流程,内化方法解决生活问题。改进小桥设计时,学生需要根据评价标准反思整个工程设计流程,寻找问题根源。因此问题三可以被向下分解为两个子问题:(1)我的小桥达标了吗?(2)你打算如何改造小桥?需要哪些步骤?(见表2)
这两个问题能够有效地引导学生发现问题,同时更能引导学生对工程设计流程进行回顾,激发思辨,寻找解决问题的方法。
四、拓宽课堂边界,引导学生迁移应用
培养问题意识的宗旨是让学生获得知识,同时收获方法,指导生活实践。因此,对问题意识的培养,不应局限于学到知识与方法,还应拓展到解决生活中的实际问题。可以从两方面着手凝练问题。
1.紧扣核心
解决生活中的问题是科学课堂的拓展,课堂拓展应紧扣本课的核心任务。例如,本节课的核心任务是让学生学会制作小桥,因此所设置的问题是源于学生身边的熟悉建筑—港珠澳大桥,让学生的探究有章可循。
2.突破壁垒
让科学课堂向课外延伸,除了需要紧扣核心任务,还需要突破课堂的壁垒。如以下问题:港珠澳大桥是我国桥梁建筑史上的超级工程,你知道它有多少种桥梁结构吗?你能制作一座复合型结构的桥吗?
港珠澳大桥的复合型结构与本课学习的单一型结构的桥不一样,它是如何拼接在一起的?該问题的提出引导学生的探究突破课堂的壁垒,实现内容、兴趣、思维的迁移,令问题意识指导生活探究。
现象教学的学习单,以问题的提出为开始,以问题的解决为结束,为培养学生问题意识提供了一条清晰的路径,让学生的科学课从科学实验走向科学实践,令学生的科学素养成为“看得见”的东西。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2017:9.
(作者单位:广东省东莞松山湖中心小学)
责任编辑:孙昕
heartedu_sx@163.com