科学探究中提出问题的教学策略，本文主要内容关键词为：教学策略论文,科学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的提出和研究的必要性 发现问题和提出问题对科学发展的重要作用是众所周知的，在科学教育中“提出问题”被作为科学探究程序的首要环节。义务教育物理课程标准明确规定了提出问题的能力要求：能从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现与物理学有关的问题；能书面或口头表述这些问题；认识发现问题和提出问题对科学探究的意义。[1]但在科学探究教学实践中，“提出问题”这一重要环节不但通常被简单化处理，而且存在很多误区，致使学生往往难以感受发现问题和提出问题的历程和艰难，也难以感受提出问题的重要价值和意义。这不仅使课标规定的提出问题能力不能有效落实，而且导致很多学生难以体会科学探究的基本特征，使科学探究的教育价值大打折扣。鉴于此，本文试从分析提出问题的教学误区入手，提出一些相应的教学策略，以引发读者进一步的思考和探索。 二、提出问题教学的几种误区 （一）忽视问题意识的培养 为了节约时间，教学实践中往往很少给予学生提出问题的机会。这种教学处理看来直截了当，似乎提高了教学效率，其实质则是忽视问题意识的培养，忽视提出问题在整个科学探究中的重要作用。这种缺少激发学生产生疑问、质疑的教学处理，减少了学生体验发现、区分、提炼和表达问题的机会，制约了学生发现问题、提出问题的能力发展。 （二）忽视疑问和科学问题之间的区别 很多教师认为，只要有疑问就能自发产生科学问题，怎样提出科学问题无需专门指导。学生在提出问题时，往往只是将头脑中的疑问说出来而已，不知道这些疑问和科学问题之间的区别；而教师也似乎对此麻木而不予指点或启发。 （三）把教材上的标题或结论改变为一个问句，将其作为探究的科学问题 例如，串联电路中电流处处相等吗？电能生磁，磁能生电吗？光的反射遵从什么规律？平面镜成像有什么特点？这样的问题都不具备可探究的科学问题的特征，不能发挥对科学探究过程的导向作用，往往导致探究活动围绕如何得出教材上的结论而展开，使学生难以感受科学探究的基本特征，也难以获得真实的科学探究体验。 （四）提出的问题含糊不清，不能指向明确的“是”或“否”的答案 例如，物体所受浮力与物体的形状有关吗？凸透镜所成的像是放大的还是缩小的？这些问题的陈述都过于宽泛，含糊不清，以至于不同证据所支持的解释可能相互矛盾。这样的问题在科学探究中会对学生的思维产生干扰，非但不利于学生理解科学探究的基本特征，更不利于学生科学思维的发展。 三、提出问题的教学策略 （一）引导学生有意识地发现问题，表达问题 指导学生有意识地观察生活，观察自然，养成通过观察发现问题的习惯。显然，这要求教师首先自身要有“引导学生有意识地发现问题，表达问题”的明确意识。学生的生活中蕴含着大量的问题，学生都是生活在“问题”之中的，关键看有没有对问题的敏感。例如，每天学生都背着书包上学，如果留意观察，就会发现，学生背书包的方法各不相同。根据观察到的现象就可以提出许多问题。问题来源于观察，学生观察的越多、越细致，发现的问题就越多。教学过程中要鼓励学生随时质疑和提问，鼓励学生发现已有知识经验和新知识之间的矛盾。提问可以是显性的，也可以是隐性的。鼓励学生质疑和提问是提高学生学习积极性和主动性的有效手段。 鼓励、引导或直接指导学生继续深入思考困惑和疑问，养成将自己的困惑和疑问表达出来的习惯。其实，“问题”就来源于“疑问”和“困惑”。这种困惑可能是因为第一次接触带来的，也可能是对司空见惯的现象换了角度看而产生的；可能源于教师的发问，也可能产生于学生自己的遐想。“疑问”常常会在瞬间产生，指导学生学会留住“疑问”，就能帮助学生提出不少有价值的问题。要留住“疑问”，不仅要保护和激发学生的“好奇心”，还要不断引导学生用自己的话，把“疑问”说出来、记下来。这样，“问题”就会源源而来。[2] （二）指导学生判断、选择可探究的科学问题 学生有了问题意识之后，就会提出各种问题。但要进行科学探究，仅仅有了问题还不够，还要指导学生学会选择可探究的问题。科学探究最重要的基本技能之一就是能够提出可以探究的科学问题。在对可探究问题的识别的教学初期，教师的引导将起着关键作用。 首先，教师要让学生理解科学问题的特征，然后指导学生对问题进行分类整理，筛选出科学问题并简明表述出来。来源于日常生活中的问题不一定是科学问题。像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题。比如，“哪种品牌的运动鞋更好？”“为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的使用吗？”“应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗？”等都不属于科学问题。科学问题是针对客观世界中的物体、生物体和事件提出的，是能够通过收集数据而回答的问题。例如，“哪些因素影响水结冰的速度？”就是一个科学问题，因为可以通过实验收集数据予以解答。[3] 其次，教师需引导学生从选出的科学问题中再筛选出能够进行探究的科学问题，从而把学生导向科学探究，使学生体验到探究的乐趣。因为并不是每一个科学问题都可以进行探究，若问题太泛化或太模糊，探究就难以获取有效的数据，比如“凸透镜成像有什么规律”。一般而言，科学问题中所涉及的两个或多个变量如果都是可检验的，即它们都是可以观察到或测量出的，该问题就是可以探究的科学问题。例如在“给烧杯中的水持续加热，水温会怎样变化呢？”这个问题中，加热时间是自变量，水的温度是因变量，我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化。又如，“改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？”“物体所受浮力的大小与物体的密度有关吗？”都是可以探究的科学问题。 最后，教师要指导学生学会准确表达可探究的科学问题。一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式，常见的陈述方式有下列三种。方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如，导体的长度影响导体的电阻大小吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如，如果增大入射角，折射角也会增大吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如，力跟物体的运动有关吗？科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的，正是科学问题的可探究性，才能使探究过程具有明确的方向和生成具体的数据。 （三）指导学生将疑问转化为可探究的科学问题 学生往往有大量疑问想要探究，但在如何把疑问转化为可探究的科学问题方面普遍存在障碍。[4]学生的疑问常以“为什么”的形式表达。其实，解决“为什么”的问题往往需要一系列“是什么”问题的解决为前提；因为“是什么”的问题，可为后续的研究提供清晰的思路，并且会伴随着一个确定的答案：是或者不是。显然，学生对此缺乏理解。因此，教师需要多次示范性地把“为什么”的问题分解为多个“是什么”的问题，继而再将疑问转化为多个可以探究的科学问题。这样处理会有效降低提出问题能力的培养难度，实践表明，大部分学生都可以理解并熟练运用这种方式将自己的疑问转化成可以探究的科学问题。例如，“为什么衣服晾在通风向阳处干得快？”这一疑问可以通过以下三个步骤转化为多个可以探究的科学问题。 第一步：甄别疑问中的日常用语，尽可能用物理名词或科技术语表达。例如，“干得快”转化为“水蒸发得快”；“通风”转化为“周围空气流动的快慢”；“向阳”转化为“水的温度”。这个过程也是甄别科学问题和其他领域问题的过程。 第二步：尝试将影响蒸发快慢的因素分开，就单一因素提出“是什么”的问题。例如，“空气流动的快慢是影响水蒸发快慢的因素吗？”“水的温度是影响水蒸发快慢的因素吗？” 第三步：在“是什么”的问题基础上，可以进一步就具体的关系提出问题。例如，“温度越高，衣服里的水蒸发越快吗？”“衣服周围空气流动越快，衣服里的水蒸发越快吗？” （四）创设问题情境，有目的、分层次，引导学生体验提出科学问题的过程 提高学生提出问题的能力是需要在教学中分层次逐步实现的。按问题的来源，可把提出问题分为四个由低到高的层次：1.学生直接探究教师、教材给出的可以探究的科学问题；2.学生从教师、教材所提供的科学问题中选择可以探究的科学问题；3.学生在教师、教材提供的科学问题基础上，需要有所改变，提出可以探究的科学问题；4.学生根据问题情境，自己提出可以探究的科学问题。在实际教学中，应根据教学目标、教学内容及学生特点来选择某个层次的教学，随着学习的进展逐渐提高开放的程度。 从《光的反射定律》教学片段中，我们可以体会怎样引导学生提出可以探究的科学问题。 教学片段：创设情景，引导学生提出可以探究的科学问题。 [教师]打开投影仪，放上投影片，将反光镜竖直放置，合上了开关。 [学生]老师，投影跑到房顶上了！ [教师]如何将投影投到屏幕上呢？ [学生]把反光镜面向下转一下，就行了。一位学生将投影调至屏幕上。 [教师]非常好，看来同学们都有经验。为什么把反光镜面向下转一下，就能将投影调至屏幕上呢？ [学生]因为光在空气中是沿直线传播的，平面镜能改变光的传播方向，利用平面镜就把投影投到屏幕上了。 [教师]请再举出几个利用平面镜改变光的传播方向的例子。 [学生]潜望镜是利用平面镜改变光的传播方向的。人在潜水艇中，从海面下通过潜望镜就可以看到海面上的景物。 [教师]利用平面镜来改变光传播的方向，在实际中用途还很多。假如，用一个平面镜使太阳光射到竖直的井底，你怎样做到呢？ [学生]将平面镜迎着太阳光，转动镜子就能使光反射到井底。 [教师]如果需要准确控制和定位，该怎么办呢？ [学生]需要知道平面镜改变光的传播方向的规律。 [教师]很好，这节课我们就探究平面镜是怎样改变光的传播方向的。 [教师]要探究科学问题，首先要用物理概念准确描述。为了准确描述，我们用入射光线表示射到镜面上的光传播的路径和方向、用反射光线表示被平面镜反射的光传播的路径和方向。如图1所示。
