在问题情境中发现问题、在活动中提出问题、经历多侧面的探究活动应是当前我们科学教学认识和实施提出科学型探究问题所要遵循的一些基本教学策略。
策略一 在认知冲突中提出问题
基于儿童经验的理论认为,每一个人总是基于生活经验形成了许多有助于适应环境的知识,这种"知识"就是他的"既知"。学生正是拥有这种"既知"和"现有经验"走进课堂的,而且他们相信自己的"既知"和"现有经验"是"正确"的。教师如果能从学生的已有经验出发,通过教学引导,挑起学生的认知冲突,就能让学生产生思考,产生问题。例如在《马铃薯在水中是沉还是浮》一课的教学中,老师们都会在引入环节做这样一个实验:先出示一大一小两个马铃薯,问学生把马铃薯分别放入两杯水(一杯是清水,一杯是浓盐水)中,它们会沉还是浮;然后进行实验。实验结果是学生没有意料到的——两个大小不同的马铃薯却是同样的命运,要么都沉,要么都浮,这样的结果和他们原来的看法——大的沉小的浮或者小的沉大的浮产生了矛盾。这时学生的脑子里就很自然的产生了急于想探究的问题:马铃薯的沉浮还会和什么有关?这正是我们教师想要的问题。
利用学生认知上的矛盾设置悬念,不仅可以使学生不知不觉地以轻松愉快的心情掌握了知识。同时,还能引起好奇、追究答案的强烈愿望,能激起学生学习新知识的热情和动力。
例如在《假设》一课,教师设计了这样的环节:“老师准备把铜版纸拿到火上烧,会怎样?现我把纸折成了纸盒,再拿到火上烧又会怎样?往纸盒里倒些水,再拿到火上烧,结果又会怎样呢?”学生根据自身的经验提出了自己的看法,纸会烧着。但随后通过动手实验学生发现结果与自己的预测相反,此时他们自然而然会产生“为什么装了水的纸就点不着”这样的问题。
没有大胆的猜想,就没有伟大的发现。在科学学习中,学生能以相关的经验为基础,事先形成对将要发生的结果或现象的一种预期,这就是猜想。当猜想与结果发生矛盾时,能够引起学生深入思考,从而发现问题,提出问题。
策略二 在有结构材料的研究中提出问题
有结构的材料本身蕴含着问题。向学生提供有结构的材料,通过它们之间的相互作用,发生某种特定的联系,体现有关科学概念和事物规律。学生通过对有结构材料的观察、操作,可以发现并提出要研究的问题。
《会爬的水》一课中其核心概念是水的毛细现象,因此教师先是提供给学生纱布、小木条、吸管、粗玻璃管、细玻璃管、面巾纸、粉笔、玻璃片,让学生观察现象产生“水问什么会往上爬”的疑问
接着教师再提供给学生一些有空隙的材料,如粗细不同的吸管、捆绑的玻璃片、纸张、粉笔,让学生收集证据解决探究的问题,但紧接着学生会发现即使有孔隙水也不是全都往上爬的,这时教师再提供几组用两片玻璃片捆在一起做成大小不同孔隙的材料给学生,学生再进一步研究发现孔隙太大的,水并不会往上爬,因此用孔隙来表达并不是很准确,学生自己修正为“缝隙”,并提出缝隙越小的材料,水爬升的越高。接着教师提供给学生一组粗细不同的吸管,让学生动手实验证明自己的观点。就是这样在不断提供给学生有结构的材料过程中,让他们不断地产生探究的问题。
策略三 在深入研讨中提出新的问题
研讨是科学探究的一个重要环节。《科学(3-6年级)课程标准》(实验稿)中提出,要让学生“能用自己擅长的方式表达探究结果,进行交流,并参与评论,知道对别人研究的结论提出质疑也是科学探究的一部分”。可见,研讨的不仅仅是结论,更重要的是追求思维的过程,其根本目的是激发学生思维。因此,教师组织深入研讨,挖掘其中可“研讨”的因素,挑起学生的心理冲突,启发学生从不同角度去思考,学生往往会从中发现新问题,提出新问题。
在教《蚂蚁》一课时,有位教师在询问了学生是否带来了课前捕捉的蚂蚁后,没有让学生提问,而是问学生,你们是怎样捕捉的?现在教师请你用笔来画一只蚂蚁,你行吗?(五位画得快的同学把蚂蚁图贴在黑板上)我们捕捉来的小蚂蚁是不是与他们画的小蚂蚁一样有那么多的节?那么多的脚?教师的这一问,引起了学生的注意,我们捕捉来的蚂蚁到底是怎样的?促使学生从内心出发迫不及待想去观察蚂蚁,并进行讨论。当小组同学在汇报蚂蚁有几对脚产生了分歧时,教师问:是不是在观察中碰到了困难?学生反映蚂蚁太小,到处乱爬,不容易看清。教学自然转入到对如何观察方法的问题上,当学生得出了优化的观察方法时,蚂蚁的身体特点就成了迎刃而解的问题。
策略四 在知识的迁移中生发新的问题
建构主义学习观强调学生学习的主动建构性。因此,学生科学探究的过程不应该是从提出问题开始到得出结论结束,而应该是从提出问题开始,经过猜想与假设、制定计划、观察实验制作、思考与结论、表达与交流等,到产生新的问题,周期递进,循环上升的。新的问题,是在探究过程中,由知识的迁移产生的。因此,一节课的结束,得出了问题的答案,并不意味着探究活动的终止,而应该是新的问题的产生,新的探究活动的酝酿、开始。
譬如学生学习温度计后,理解了液体都具有热胀冷缩的性质,温度计就是根据这个性质制成的。一节课的学习即将结束,教师引导学生知识迁移,学生由液体具有热胀冷缩的性质,自然迁移想到:气体、固体也具有热胀冷缩的性质吗?这样,学生带出新的问题走出课堂,开妈了新的探究,为学习下一课《物质的热胀冷缩》打好基础