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基于问题导向的初中科学教学模式的研究与实践

发表时间：2021/7/5 来源：《教育研究》2021年8月作者：倪世民

[导读] 基于问题导向的初中科学教学要求教师围绕教学内容设置情境，提出问题，以此激发学生的思考和探究欲望，引导学生运用探究活动解决问题，并解决生活中的实际问题。基于问题导向的教学模式，能够帮助学生转变传统的学习方式，为学生创造出一个更容易汲取知识的学习环境，培养学生的科学素养。

杭州市萧山区益农镇初级中学倪世民 311247

摘要：基于问题导向的初中科学教学要求教师围绕教学内容设置情境，提出问题，以此激发学生的思考和探究欲望，引导学生运用探究活动解决问题，并解决生活中的实际问题。基于问题导向的教学模式，能够帮助学生转变传统的学习方式，为学生创造出一个更容易汲取知识的学习环境，培养学生的科学素养。
关键词：问题导向；初中科学；教学模式
        前言：基于问题导向的教学模式革新了传统的课堂教学模式，提升了初中科学的教学成果，激发了学生对于《科学》这门课程的兴趣，学生开始拥有了自主的学习动机，改善了传统教学模式中学生对于学习的疲乏性，对于《科学》这门课程有了更加深入地了解。
        1.问题导向教学模式的研究基础
        1.1问题导向教学模式的提出
        问题导向教学模式源自波利亚对“好的教育”的观点，他认为，问题导向教学与传统的教学模式相比，是一种发展性教学的高级类型，在教师进行教学的过程中，让学生主动发现问题、解决问题，或者通过科学合理的引导激发学生问出与教学内容相关的问题，引导学生在学习过程中自主解决学习问题，组织学生进行认知性的学习活动，使得学生具备更强的独立探索能力。
        在陶行知和杜威等人的教育思想中都可以发现问题教学的踪影。“做中学”就是比较典型的代表。在“做中学”的教学模式中，教师需要在课堂提出跟实际生活具备一定联系的问题，通过合理的手段来引导学生通过各种渠道去了解知识，例如查看资料、上网查询、询问专业人士等，通过这种解决问题的方式来帮助学生构造自己的知识体系，摒弃传统的教学模式，培养学生的情感体验，让学生变为教学过程的主体。
        问题教学模式的教学过程中将枯燥的理论知识跟实际生活相结合，能够帮助学生更好的贴近生活，优化学生的综合性素养，进一步贴合我国新课改之后的教学目标。学生也能在探索和学习的过程中对周围环境更加细致地进行观察，加强对周边事物的关心和了解程度。学生能够在成长的过程中更好地融入加入家庭，加深对社会的了解程度，将学习过程变为用心去感受，用眼去观察，使得学生深入认识到科学无处不在，将枯燥和抽象化的理论知识转变为随处可见的日常生活。同时让理论知识能够完善的运用在实际生活中，让学生学会运用科学知识来解决生活中遇到的难题。学以致用，应该是科学教学的终极目标。这种让学生在学习过程中通过自主探索、融入问题场景的学习方式能够给学生带来更强的学习成就感，传统的教学模式很容易在遇到问题时打击学生的自信心，但是问题教学带来的学习成就感能够激发学生的学习动力，激发他们对于初中科学这门课程的学习兴趣，调动学生的学习热情。除此之外，运用这样的教学模式还能够帮助学生从实际生活和自然现象中提取科学原理，真正地将知识融入生活，运用科学原理来解释生活中随处可见的自然现象，从而锻炼学生的思维能力，使得学生能够逐渐地从“在生活中学习科学原理”转变为“运用生活实例向科学理论知识提出挑战”。既实现了教学的目标，也加强了学生的思维创新能力。
        1.2问题导向的教学模式研究
        在我国，关于问题导向教学的探讨有很多不同的观点，比较具备代表性的有几下几点：吴立军在问题教学的研究过程中提出了“学生质疑式教学”，他是指教师在教学过程中创造出存在一定难度但是学生努力便可解决的学习场景，学生在学习过程中通过对问题进行各种渠道的了解和分析，感知问题的解决办法，来使得学生能够自主地完成学教学问题的探索和研究。根据在探索过程中发现的结果来提出对问题的可能性假设，由教师和学生来共同验证假设的成立与否。在这样的教学模式中来完成对知识的获取，强化了学生探索过程的实践。
        李萍等在元认知理论和建构主义理论的基础之上，提出了结合“生问师答”、“生问生答”等多种类型的问题教学模式。王建峰在物理课程的教学过程中，将某节教学内容按照问题教学模式来划分为不同的模块，一共分为四种模块，分别为应用反思模块、师生交流模块、情景模块、生生交流模块。而王建华提出了猜想、验证、反思、升华四个学习阶段的问题教学模式。本文认为：基于问题导向的科学教学主要涉及：创设情境，激发学生兴趣；发现问题，唤起学生学习动机；解决问题，引导学生科学探究；拓展提高，鼓励学生解决实际问题；评价交流，鼓励学生质疑分享。
        2.现有的问题导向教学模式的不足
        2.1教师情境设定单一
        实际的初中科学教学过程中，教师在课堂上设定的教学情境其实不少，但是总体来说质量不高。形成这种现象的主要原因是受传统教学模式影响，运用提问、互动、引导的方式进行教学，仍无法让学生真正对问题进行剖析和解决。过于强调对知识点的灌输，强调学生对于知识点的死记硬背。除此之外，也从另一个层面反映出了教师缺乏有效的情境设定策略，无法帮助学生创造出更加创新性的问题解决情境，也无法在教学过程后中加深学生对于知识点的理解。
        2.2教师等待时间不足
        在初中科学的教学过程中，学生常常会遇见比较难理解的问题，尤其是具备一定研究性和开放性的问题，学生无法从教材中去寻找问题的答案，需要给学生充足的时间去思考和研究，这也就要求教师在设定教学情境后需要等待一段时间。但是在实际的教学过程中，很多教师为了尽快完成本节课的教学内容，同时无法忍耐课堂上的长时间冷场现象，会直接在课堂上对教学内容提出问题并进行解答，学生得不到充分的思考时间和自主解决问题的时间。形成这一现象的主要原因是因为教师在教学过程中过于关注教学进度，希望保持学生在课堂上的注意力，导致教学效果受到负面影响。
        2.3对学生的认知水平了解程度不足
        在科学课堂中，若教师创建出的教学情境难度超出学生的现有的认知水平，这样的情境属无效情境。不但无法提升教学质量，还会浪费课堂上的教学时间。教师在实际的问题导向教学中，应该掌握学生的认知水平，从学生的实际情况和学习能力出发，创建出学生能够通过所学知识的分析和运用发现问题并得出答案。若是教师创建的问题情境超出学生的认知水平和能力范围，则会导致学生无从解答，同时也会产生由于学习难题而带来的畏难消极情绪。无法活跃课堂上的氛围，更是无法激发学生的学习热情，打消了他们的学习积极性，面对这样的学习难题只能等待教师说出具体答案，学生缺少了思考的过程。
        2.4问题情景不明确
        很多初中科学教师在实际的教学过程中，提问的问题和方式都比较随意，只有在上公开课时才会问出“精心准备”的问题，同时让学生回答“精心准备”的答案。但是在真正的课堂教学过程中，却没有提出科学合理的教学问题，甚至在教学语言上遣词造句不合逻辑，用词混乱，导致学生无法真正的理解到教学内容的知识点，也无法对提出的问题进行深入性的思考。也常常会出现教师备课不充分，在教学过程中对于出现的问题不能及时应对，或者是学生提出的问题不能给出最佳的解决方案等。在对教师的访谈和调查研究中发现，很多教师在根据教学内容提出问题让学生思考时，班级学习上游的学生会指出教学问题设计的存在的漏洞和缺陷，若是这时教师再根据存在的缺陷和漏洞和补充条件，则会打乱正在思考中的学生思路，导致教学问题解决方式不完善，浪费了课堂时间，教学质量大打折扣。
        2.5学生问题意识不足
        学生每进入一个新知识学习时，都会在刚开始产生浓厚的学习兴趣。如七年级科学学习过程中，学生对于课本中的问题特别多，但随着年级的升高，学生的问题意识越来越低，在课堂上提出问题的次数也逐渐减少。

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对教师的提问逐渐地由“为什么？”变为了“怎么解答”，或者是“如何获取高分”，关于解答方式为什么不合理和解答思路却很少有同学会关注，只要获得了高分秘籍即可。而对于教材中的内容和设计也逐渐减淡了问题意识，不再思考教材为什么这样设计。同时，学生过度关注考试成绩和各科的分数，忽略了科学知识在实际生活中的运用，与考试无关的科学知识都被排除在思考范围之外。
        2.6学生的自学能力较弱
        受到我国传统教学模式的影响，学生在实际的学习过程中处于较为弱势的被动地位，大多数的课堂思考也停留在书本的层面上，思考思路也是顺着书本的思路去发展，对于教学设计的内容很容易接受，难以针对教学设计提出新的想法和质疑，形成了固定性的思维模式，懒于思考。在自学过程中若是遇到了问题也不会自主探索去寻找问题的解决途径，将问题留给老师，等着找老师去解答问题。长此以往，学生形成了惰性思维，不利于学生养成创新性的思维模式。
        3.基于问题导向的初中科学教学模式的研究与实践
        3.1创设适于学生认知水平的真实情境
        在初中科学问题导向教学过程中，创设情境、发现问题和解决问题都是建立在知识储备和实际运用的基础上。为了使得问题教学的具备基础的实施条件，需要学生获取相关的知识点。在初中科学的问题教学过程中，整个学习过程大部分的时间都用于搜集资料，通过整合、分析资料来获得问题的答案。因此知识储备量是实现问题教学的重要目标之一。需要重点注意的是，在问题教学中强调的知识储备不是传统教学模式中将理论知识点死记硬背，而是让学生在自主探索的过程中能够亲自发现知识点，举一反三，同时能够灵活运用在实际生活中。
        教师在设置问题情境的过程中，需要使得情境中的最新知识点与学生原先掌握的知识点发生冲突，使得问题情境矛盾化，这样才能激发学生的探索欲望，以解决问题情境矛盾冲突为基础完成对教学知识的传授。需要注意的是，教师在设置问题情境的过程中，应该注意问题情境的生动直观，能够起到启发学生的作用。将各种多媒体技术和实验设备完善的运用在其中，使得抽象的理论知识转变为具象化的实践操作，将难懂枯燥的教学内容赋以形象，提升课堂的趣味性，从根源上提升学生的学习兴趣，加强学生对于自主探索的热情，调动学生的学习积极性。将问题情境作为教学的媒介，启发学生关注科学概念的内涵，引导学生寻找科学概念之间的联系和差异性。对于学生来说，能够在探索问题答案的过程中逐渐养成自主探索科学概念的能力，帮助学生形成自身的思维模式。
        例如《大气的压强》中，大气压强的相关学习在实际的生活中应用十分广泛，虽然在小学常识课中学生也学习了相关的大气压强知识，但是学生对大气压强知识的掌握水平还是存在着一定的不足。因此教师可以创建出相应的生活情境，从而激发学生的学习兴趣，让学生能够自主的对教学知识产生一定的问题，并积极主动解决问题。教师可以在一个玻璃杯口放置一张纸，用右手拖住纸张，然后将杯子倒过来，当右手拿开之后，教师和学生观察纸片是否会掉下来。通过这样的简单实验，能够让学生在学习的过程中对纸片充满好奇，期待接下来会产生的实验现象，完成对知识点的好奇。
        3.2激发学生发现问题的动机
        教师在问题教学的教学模式中，通过创造问题情境，使情境具备矛盾性、迷惑性等特点，激发学生的猎奇心理，从而对教学内容产生好奇，唤起学生对问题解决的动力，使学生能在实际的学习过程中针对问题情境展开全方位的探索和研究。
        问题情境创造的基础条件首先是学生新旧知识的激烈冲突，其次是新老知识的运用结合，最后是理论知识和实际生活之间的紧密联系。问题情境中的各种冲突和联系使学生在思考过程中发生思维的碰撞，在脑海中生成多种问题假想和预设，从而针对问题情境提出新的学习问题，这些问题的产生过程和解决过程就是学生在学习过程中的学习动力。
        在实际的初中科学问题教学模式中，教师可以加强对多媒体设备的运用，通过展示音频、图片、视频等方式，将科学的发展历程和科学家在研究过程中的各项矛盾点通过更加直观的方式展示给学生，例如地球的内部形状和结构、物质的比热和密度等。通过这些直观的感官刺激来加深学生对于知识点的理解程度，使得学生在学习过程中产生相应的科学问题，逐渐形成自主的问题意识。
        3.3师生互动分析问题
        在学生针对问题情境进行求解的过程中，教师需要转变传统的教学理念，引导学生逐渐形成分析科学概念的意识，能够在实际的学习过程中比较科学概念之间的差异性和联系。
        在初中科学的问题教学模式中，教师应该调动课堂的氛围，提升课堂的趣味性，为学生创造出一个更加快乐和舒适的学习氛围，使得学生在这样的学习氛围中调动学习的积极性，帮助学生获得学习成就感，从而使得学生在下一次的学习中能够养成主动投入学习、自主探索的学习习惯。在问题教学的教学模式中，教师需要尤其注意学生的心理效应，善于发现每个学生身上不同的闪光点，适时的对学生加以肯定，使得学生在获取知识的基础上，在心理上能够获得更加愉悦的情感体验，从根源上调动学生的积极性，克服他们的畏难心理，让初中科学变为一个有趣的探索过程。
        《大气的压强》为例，在创建相关问题情境的时，教师应引导学生找出提出问题和解决问题的突破口，通过师生之间的分析和讨论对问题进行逐步的修正与完善并找出课堂问题的本质和解决路径，如一部分学生给出了解决问题的方案后，教师可以在引导其他同学发表自己的见解。随后再对其他同学的答案进行简单的实验，发散学生的思维，找出问题的最佳答案。
        3.4问题反馈
        在初中科学的问题教学模式中，若是问题反馈的形式只是简单地对学生的答案进行肯定和否定，对于反馈成果来说虽然具备一定的效率，但是缺少了反馈的过程价值，无法体现出学生在学习过程中的主体地位。问题反馈能够使得学生对原先学习到的知识提出各种各样的假设，学生在学习过程中的讨论和辩论能够掌握科学理论知识的原理。将一个大问题分解为若干个小问题，使得学生在解决小问题的过程中逐渐将大问题攻破。
        3.5关注问题导向的教学效果
        教师在进行教学的过程中，选择一些综合性、开放性以及现实性的问题，观察学生在解决问题过程中的认知水平、解决问题的能力以及对问题的兴趣程度等来了解学生的学习水平。除此之外，教师还可以定期的设计相关测验来检查学生的学习成果，通过分析学生在解决问题过程中的思路来了解学生的思维模式。对于学生知识结构的优化来说，不仅仅是了解、知道即可，还需要学生加强对知识点的理解。教师可以在教学完成之后，选择一些适合当前教学内容的课后练习，通过课堂教学+课后实践练习的方式来加深学生对于知识点的理解和认知。除此之外，教师还可以在教学过程中运用变式练习，采用举一反三，一题多变，一题多解的方式，避免学生的无效练习，增强了习题练习的价值和效率。避免运用题海练习的方式，大量的机械性练习不但无法真正提升学生的学习成果，还浪费了学生的时间，用有限的练习创造出最大的价值，在转换问题空间和形式的过程中逐渐减少问题情境的矛盾性，使得学生的知识结构体系得到进一步的优化。
        结语：综上所述，问题教学对于优化初中科学教学成果和学生知识结构具有重要的推动作用，能够有效地调动学生在学习过程中的主动积极性。教师在教学过程中需要注意问题情境的有效性，确保符合学生的认知水平和理解能力，给学生的充分的思考时间，让学生在学习过程中获得足够的满足感。问题教学模式在初中科学教学中运用，对于提升我国初中科学教学质量具备非常重大的现实意义。
参考文献：
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