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1、科学课堂问题情境的创设和功能 “学起于思，思源于疑”。新课程标准提出，科学教学应该坚持“强调培养学生的科学探究能力和对科学探究的理解”。以学生为中心，帮助学生学会学习。创设良好的问题情境是培养学生的探究意识的关键，能激起学生的强烈疑问，诱发学生的探究动机，引发创新冲动，促进学生的创造动机。课堂提问是教师组织课堂教学的重要手段。一个好的课堂提问能够把学生带入“问题情境”，使他们的注意力迅速集中到特定的事物、现象、定理或专题上，能够引导学生追忆、联想，进行创造性思维；一个好的课堂提问有助于提高学生运用有价值信息解决问题的能力和语言表达能力，有助于教师及时得到信息反馈，不断调控教学程序，实现教学目标
2、。南宋教育家朱熹曾经说过：“读书无疑者，须教有疑，有疑者却要无疑，到此方是长进。”科学教学中，有许多学生发现不了问题，提不出疑问。科学教师应深入钻研教材，根据不同的教学内容，利用不同的教学手段，如语言、实验、电教等，创造出一种提问的情境，让学生想问。同时教师精心组织问题链接，促使问题的生成，营造学生敢于提出问题的氛围，教给学生提出问题的方法，并进行进行激励学生不断提问的有效评价。一、设置“悬念式”的教学问题情景，激发探究欲望问题情境就是指教师用新颖的方式、生动的语言设置一些学生欲答不能而又迫切要求得到解决的物理问题，造成学生心理上的悬念，吊住学生进一步深入学习的胃口。这种教学是指建立在有感染力
3、的真实事件或真实问题的基础上展开的。也即教学进程由教师或学生抛出的“问题”来源于自然、复杂情景中的真实问题决定，教学活动围绕“问题”展开。它是基于建构主义教育理论的一种课堂教学模式。在初中科学教学实践中运用，为学生创设富有真实性和复杂性的学习环境，把学习问题引入在具体的情景中。从而在学生的有效学习、能力培养和养成自主、合作、探究的学习习惯等方面取得成效。根据生活经验，八年级的学生对“在水中上浮的物体受到水的浮力”的理解相对较简单，我准备一个空的可乐瓶让学生亲手将可乐瓶压入水中，事后让学生谈谈感受，学生说“手会明显的感受到瓶子受到水的浮力而向上运动。”当放开手后，由于水的浮力，瓶子则会向上浮出水
4、面。这样有学生就会认为轻的物体受到向上的浮力，而在水中会下沉的物体就不受到水的向上的浮力。为解决这一问题，紧接着我就抛出这个问题“如果是在水中会下沉的物体呢？它会受到向上的浮力吗？”进而我设计了以下的实验：首先称量出竖直挂着时物块的重力，再用手稍托住物块的底部，读出此时的读数，比较两者读数的差异，同时让学生明白只要在底部受到向上的托力时，弹簧秤的读数会变小。再将物块逐渐浸入水中，“同学们发现了什么？”“弹簧秤的读数在变小”“ 弹簧秤的读数在变小说明了什么问题”“说明水对沉入水中的物体也有一个向上的力。”我通过这一简单的对比让学生清晰地建立起“浸在液体中的物体受到向上的浮力”又如，在用大气压解释
5、生活现象用吸管喝饮料时，几乎全部的学生会认为饮料之所以进入口内，是嘴巴吸力的作用。而并未意识到这是大气压强作用的结果。为此，我在课前先准备一只清洁的玻璃瓶，里面装满清洁的凉开水。瓶口紧塞单孔橡皮塞，让一根硬质吸管紧密地穿过橡皮塞并插到凉开水中，保证吸管与孔之间没有漏气。上课时指定一位公认的力气较大的男生来吸瓶中的水，先让他用微力去吸，再加大力气吸，再很大力地去吸，结果多次实验发现学生并不能将水吸出，这时我打开橡皮塞，再用吸管去吸，水很容易被吸出。通过这两种情形的对比，学生可以确认，饮料进入口中，关键不是吸力，进而提问“饮料进入口中是什么在起作用呢?”“尾部未切割的田螺，我们无法吸出螺肉。”把难
6、以理解的问题简单明了化。让物理以生活的形式展现在学生的面前，让学生的思维从疑问和惊奇开始，于是学生的认知和情感同时发生，其主观能动性得以充分的发挥，是学生学习的心理动力和课堂教学的良好契机。二、创设“递进式”问题情境，引导探究活动“递进式”问题情境，是教师在针对学生的学习困难，根据学生的认知水平，创设一些能把认知活动引向深层递进的问题情境，诱导学生去逐步发现问题、提出问题、创造问题，从而创造性地解决问题。如“浮力”知识对于八年级学生来说，既有熟悉的一面又有较高的难度。熟悉的是，在日常生活中及小学自然常识课的学习中，学生对浮力的存在已有了一定的感性认识。但是，要把有关浮力的认识从感性提高到理性，
7、需要综合运用各方面的知识，如力的测量、重力、二力平衡、密度等重要知识；还需要进行科学的分析、推理、归纳等，这对八年级学生来说是有一定难度的。尤其是“阿基米德原理”的教学，由于该实验在课本中是直接给出的，没有任何的过度，学生常常不明白为什么这样做，以至于做完实验之后对结论也是死记硬背。对此，可通过“递进式”问题情境来引导学生做以下探究。如“请同学们猜测浮力的大小可能与哪些因素有关？又有怎样的关系？”学生列举出很多因素，教师要求学生观察实验，在一个大透明的玻璃槽中放一个盛满水的透明高的玻璃筒，在弹簧秤下挂一个体积较大的重物，然后让重物慢慢浸入水中，稍后停下来。“说出你的观察到的现象？说明了什么问题
8、？”学生得出“水流出来了，弹簧秤的示数变小了，说明谁对它的浮力在变大。”“让重物重新继续浸入水中，慢慢增加浸没的深度，继续观察，有什么新的发现？”“一开始弹簧秤的读数变小，后来就不再变小了。说明一开始浮力变大，后来不变了，此时也不再溢水了。”“现在你对浮力有什么认识？有什么问题需要解决？思考后与与周围同学讨论。”“浮力与物体浸入前的深度有关，浸没后的与深度无关。”“我认为可能跟排开水的多少有关。因为浮力增大时，流出的水在增大，浮力不变时，流出来的水也不变了。我想了解物体所受的浮力是否与它排开水的多少有关呢？”“你认为浮力的大小跟物块排开水的哪一个量可能有直接的联系呢？”“可能跟物体排开水的的重
9、力有关”“为什么？”“因为浮力是力，被排开水的重力也是力，我猜测两个力之间可能有关。”“做出这样的判断时有依据吗？猜想正确与否有待于实验的检查。同学们能否设计一个实验来检验上述猜想呢？”学生经过讨论认为浮力可通过弹簧秤用“称重法”解决，排开的水重也可用弹簧秤称出，此时，用实验得到阿基米德原理便水到渠成。三、巧设“发散式”问题情境，促进学生思维发展。在课堂教学中，要有目标地根据同一问题设计发散式的问题，教师从不同的方向、不同的角度设置一些问题情景来激起疑问，引起学生探究与此中心有密切联系的知识的理解，开发学生的心理潜能，培养学生思维的灵活性。一是抓住思维的发散点设计提问。课堂提问不停留在“我问你
10、答，一问一答”的浅层次上。如：问题“假如你有幸成为中国历史上第一位登上月球的宇航员，你认为月球上可能会发生什么？”我根据学生的心理特点，在教学过程中采用了“比赛”的方法。学生结合平时所学知识，踊跃回答，现归纳如下：A可利用降落伞从环月轨道舱降落到月球表面；B月球上不能使用电风扇，指南针及风筝；C从同一高度释放羽毛和石块将同时落地；D摆钟将不准；E月球上夜空不能看见流星；F月球上你能轻易的把100千克的重物举过头顶；G月球车不需要进行防腐、防锈处理。H月球上没有下雨雪等复杂的天气现象。又如，在科学教学中用发散性的思维进行一题多解，一理多用的变式练习。因此，课堂提问的设计要着眼于学生思维的发散点，
11、从一个目标出发，启发引导学生在已有知识的基础上，利用全部信息，进行多角度分析，多方位论证，有意识、有目的地激起学生思维的波澜，使其思维处于积极开放的状态，让学生不断进入“柳暗花明”之境界。二是抓住知识的交叉点设计提问。思维的灵活性不仅体现在解题的思路上，教师若能在知识的交叉点上引导启发学生在已有知识的基础上提出大胆的设想或质疑，则思维的灵活性又得到了升华。四、多设“情境式”问题情景，达到知识迁移学生学习的情景不应局限在典型的、纯化的情景之中，而应该迁移到真实的、复杂的情景中。建构主义认为，人在面对一定情景中是否能快速、有效地提取与具体任务相关的知识，取决于他是否能将知识“条件化”。而非条件化的
12、知识是“死知识”，难以在面临具体任务情景时被激活运用。在教学中，为了促进知识的“条件化”，尽可能给学生提供多元的、综合的自然情景，促使他们自主选择脑海中需要用到的知识，也即帮助学生从具体事物和情景出发，抽象出普遍的科学理论，再运用到新的情景中，解决新的问题。因此，随着学生学习的深入，需要及时淡出特定情境的问题解决，不局限于所抛之“锚”，使学生的学习向其他情境迁移。在浮力教学中，为了促进浮力知识的理解掌握，促使学生智慧技能的迁移应用，设置了一系列变式情景。使学生在学习基本原理之后不断面对新任务、解决新问题，优化学生的认知结构。如“铁片放入水中下沉，通过什么办法可以让它浮在水面？”“轮船从大海航行
13、到内陆，会发生什么变化？由此你对货轮的载物可以提出什么建议？”“大鱼与小鱼分别在深水与浅水区，谁受到的浮力大？”以上变式情景不是简单化的、机械的习题训练，从学生的生活经验和兴趣出发，创设生动的并有助于学生主动学习的问题情境，可以有效地培养学生积极思考的习惯，增强学生学好科学的信心。面对这些变式情景，学生不仅要运用正在学习的浮力知识，还要调用头脑中相关的其他知识。这种迁移应用促使学生在脑海中建构起关于浮力的结构化的、顺畅的知识网络。由此可知，问题情景是问题的导火索，是问题的催化剂，而问题源于好奇心和怀疑精神。教师要充分抓住学生的心理特点，挖掘科学的“新、奇、趣、疑、险”教学素材，利用风趣幽默、形
14、象生动的语言，趣味无穷的漫画、故事、实验、高科技的技术等多种形式制造问题情景，使问题妙趣横生，充分调动学生思维的积极性。创设灵活多样的的问题情境，其目的在于引发学生内心的冲突，唤起学生的思维，激发学生学习的内驱力，使学生进入探究者的“角色”，真正“卷入”到学习活动之中。因此，潜心研究教材内容和学生的学习需求，寻求学生与知识之间的最佳衔接点，努力创设具有思考性、探索性、趣味性的问题情境。一个经过精心设计、恰当而富有吸引力的问题，往往能拨动全班学生的思维之弦，奏出一曲耐人寻味，甚至波澜起伏的动人之曲。课堂环境的随时变化，使实际的课堂提问活动表现出更多的独特性和灵敏性，教师只有从根本上形成对课堂提问的正确观念，才能在实践中发挥课堂提问的灵活性与有效性，让课堂精彩纷呈！
