发现问题能力在科学教学中的培养
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作者: 王小涛 徐夏明 赵力强 焦 炎 郑金慧 兰 莉
摘 要:在心理学中,问题是个人面临的、不能用已有的经验直接处理的一种情境。发现问题是科学研究的最重要的一环。一个人一旦向自己提出了某个问题,产生解决它的欲望,形成了“问题意识”,就能够更敏锐地感受和觉察与该问题有关的信息,提高对无关信息的抗干扰能力。传统的学习重视的是问题的答案,特别是所谓测验的“标准答案”,往往忽略了问题本身。而问题意识、发现问题能力可以说是创造性、创新能力的基础。本文结合课堂教学的实践,从重视创设问题情境、营造开放教育氛围、将课堂问题延伸到课外、引导学生联系实际四个方面提出了培养学生发现问题能力的途径。
关键词:中学教育 科学教学 创造力
爱因斯坦说过:“提出一个问题比解决一个问题更为重要。因为解决问题也许是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度看旧的问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”考察我国教育与西方发达国家的教育,一个重要的区别是我国的教育重在教育学生“如何解决问题”,而忽视了教育学生“如何发现问题”。学生有发现问题的能力,但这种能力具有自发性、先天性,且带有一定的盲目性。学生发现问题的能力的培养必须靠教师的有意识的引导。
怎样才能有效地引导学生发现问题、提出问题呢?在近三年的科学教学中,我们采取了一系列的措施,以培养学生的问题意识。
一、重视在教学引言中创设问题情境
问题既是学生学习的最初动机,也是整个学习过程的牵引力,因此,引言中引发学生的问题意识就显得尤为重要。在新课的引入和课堂教学中,教师首先应该在对教材的处理上大胆突破课本的限制,结合教材内容和学生的生活经验、熟悉的事件或故事,创设各种情境,建立问题期待,给学生创造一个宽松和谐的科学探究氛围,使学生能发现问题并提出问题。
例如:在学习电磁铁时,我们首先让学生观看电磁起重机将沉重而庞大的铁块自由搬放的视屏,同时与手中磁铁吸引铁钉做比较,并向学生提出问题:“你发现了什么问题?”学生提出问题后,再由自己或其他同学根据所学知识作出猜测。在此基础上,学生了解了磁铁和电磁铁的差别,再探究影响电磁铁的磁性强弱时,学生就能根据学过的知识提出合理的探究方案。
通过设置问题情境,使学生产生一个又一个表述较为具体、具有探究价值的高质量的问题,不断激发探究的欲望,引发进一步的思考。
二、营造开放性的课堂教学氛围
初中学生对科学探究陌生而好奇,并由此而产生一种畏难情绪。教学中要鼓励学生大胆猜想、质疑问难、发表不同意见,不要急于得到圆满的答案;要给学生以思考性的指导,特别是当学生的见解出现错误或偏颇时,要引导学生自己发现问题、自我矫正,将机会留给学生,不要代替学生自己的思考。例如在学习电生磁时,我们首先模拟家奥斯特实验,让学生总结观察到的现象,并提出问题、猜想,在此基础上推测出通电直导线周围存在着磁场,并让学生继续提出问题,直到引入法拉第从奥斯特实验现象分析奥斯特实验的本质是“电生磁”,而法拉第敏锐地意识到可能存在一个逆过程,即“磁生电”。发现这个问题线索后,导致了法拉第的十年研究的成功。从而培养学生像科学家那样去思考问题、分析问题,使他们学会科学的思维方法,掌握进行科学实验的本领。
三、将课堂问题延伸到课外
课堂教学中,教师应该创造让学生主动参与探索的机会,学生才会在问题的引导下得到知识。例如在学习“水的力量”一节时,引导学生提出问题:“液体在各个方向上是否都存在着压强呢?”然后让学生依次做三个实验:(1)用烧热的钉子在矿泉水瓶侧壁靠近底部同一个高度的不同地方烧三、四个孔,灌满水后观察会怎样从这些孔中喷出;(2)将其他小孔封住只留一个,再在瓶的侧壁靠近顶部和中部的地方各烧一个小孔(尽量使小孔的孔径相同),观察水怎样从这三个喷出,并且收集在同一时间内从每个孔喷出的水量;(3)将矿泉水瓶中倒入开水变成歪歪扭扭的形状,再观察水怎样从孔中喷出。
实验后,让学生就这样两个问题得出结论:(1)液体在哪些方向上产生压强?(2)液体的深度对压强大小有什么影响?最后让学生解释两个现象:(1)水坝的底部为什么比顶部厚?(2)潜水艇、潜水员潜水为什么不能超过一定的深度。学生在发现问题、解决问题中掌握了实验研究的方法,学到了独立获取知识的能力,并学到了将知识应用于社会生活中。
四、引导学生从科学与实际问题的联系中发现问题
科学与生活、生产、技术、社会、自然等有着广泛的联系,因此科学学习要与科技发展紧密地联系起来,如:光的反射、折射与光纤通讯;电磁感应与磁悬浮列车等。科学学习也要与生活联系,如:闪电、台风、舞台灯光、交通工具、温室效应等等。这些领域涉及的科学知识丰富多彩,学生可以提出非常多的问题。例如学生在看过2006年春节文艺晚会后,能将由河北省唐山市一支平均年龄62岁的老年舞蹈队表演的皮影舞蹈“俏夕阳”的编排原理与光学知识有机地结合起来。教师引导他们关注这些问题有助于激发学生学习科学的兴趣,使学生感觉科学不是遥远的,而是既鲜活又生动的。
纵观科学技术的发展史可以看出:凡是科学家,历代科学界的杰出人物往往是善于提出问题的人。因此从这个角度考虑,提出问题的能力是科学研究的开端,同时也是科学研究能力非凡能力的表现。科学教学中要充分发挥学生的问题意识,教学的起点应该是问题的背景,而不是问题本身。要使学生从问题的背景中去感受和体验,从而提出和发现问题。今天,我们的学生能发现问题了,明天,他们才能具有创新能力,我们的科技才会进步。
参考文献:
1.徐方瞿.《创新与创造教育》.上海教育出版社,2001年版
2.黄树生.“新教材、新元素、新理念、新发展”.《上海教育科研》.2006年第9期
3.陈美玲.“生物实验探究与创新实践”.《中学生物教学》.2001年第3期
4.谢利民等主编.《现代教学基础理论》.上海教育出版社,2003年版
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