科學設(shè)計情境問題培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的論文-基礎(chǔ)教育論文

科學設(shè)計情境問題培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的論文基礎(chǔ)教育論文

【摘要】本文就在科學教學中創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)學生的實踐能力做了相關(guān)探索。結(jié)合7～9年級《科學》教學案例，根據(jù)科學設(shè)計引導問題，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，其教學模式的操作程序主要包括：（1）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題；（2）積極引導，設(shè)計實驗；（3）分工合作，實驗問題探究；（4）交流評價，讀圖分析；（5）歸納小結(jié)，拓展應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】科學教學學生創(chuàng)新

一、引言

提出問題是創(chuàng)新的源泉，是教學活動的起點和歸宿，提出問題的能力是浙教版7～9年級《科學》課程標準所提到的學生必備能力之一。按照國家頒布的《科學課程標準》，樹立新的教學理念，突破過時的傳統(tǒng)教法，取得預(yù)期的教學效果，對初中科學教師的素質(zhì)提出了更新更高的能力要求。在科學教學中創(chuàng)設(shè)問題情境呼之欲出。

二、《科學》課程標準下科學教學中創(chuàng)設(shè)問題情境的構(gòu)思

對于在科學教學中創(chuàng)設(shè)問題情境，《科學》課程標準是從科學學習內(nèi)容和科學學習活動兩個方面來闡述的。認為科學學習的內(nèi)容應(yīng)當是現(xiàn)實的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的，有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等科學活動。為滿足多樣化的學習需求，內(nèi)容的呈現(xiàn)應(yīng)采取不同的表達方式。在科學教學中創(chuàng)設(shè)問題情境的教學不是以簡單方式把結(jié)論“告訴”給學生，而是通過學生自己的研討、歸納、推測等發(fā)現(xiàn)結(jié)論，從而使學生親自感受結(jié)論的產(chǎn)生，發(fā)展、形成的過程，讓學生在思考中獲取知識，輔之以條件問題探究型問題、結(jié)論問題探究型問題、規(guī)律問題探究型問題及新知識問題探究性型問題的綜合訓練，從而培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維能力、推理能力、直覺思維能力，達到全面提高學生的科學素質(zhì)。WWW..COM

三、科學設(shè)計引導問題，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的對策

第一階段：創(chuàng)設(shè)情境，提出問題。亞里士多德有句名言：“思維是從疑問和驚奇開始的?！苯虒W中,只有創(chuàng)設(shè)適宜的問題情景,才能激發(fā)起學生的學習興趣,才能促進他們主動參與教學活動。如果僅僅從設(shè)問“冰的熔化與蠟燭的熔化有什么不同?”來引入教學內(nèi)容，是激不起學生的學習興趣的。因此教學中作了這樣的安排：通過背景資料創(chuàng)設(shè)問題情境，采用先進的電化教學手段，用投影播放“春暖花開，冰雪消融”和生日晚會中點燃的蠟燭熔化的錄相片段，讓學生欣賞，學生的注意力吸引到學習任務(wù)上來了。然后,教師再進行設(shè)問：兩個錄相片段有什么相同？兩種物質(zhì)的熔化過程完全一樣嗎？通過師生的問答對話，展示相互矛盾的事件。在展示情境與對話中，問題探究教學的任務(wù)明確起來了，學生主動問題探究的愿望非常強烈。

第二階段：積極引導，設(shè)計實驗。問題探究是解決疑問、尋求答案、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程，是整個教學程序的中心環(huán)節(jié)。此過程最能體現(xiàn)學生的主體性、探索性。分析問題、實驗設(shè)計等強烈的問題意識，促使學生積極思考，構(gòu)思實驗。在這基礎(chǔ)上，通過討論，教師在材料、儀器、操作等方面進行引導，直到獲得較為滿意的實驗方案。

第三階段：分工合作，實驗問題探究。在實驗方案的實施過程中，教師要加強巡視指導，規(guī)范學生操作，同時要引導學生仔細觀察，及時做好記錄。在這兒，每個同學在小組中，都有他的分工，體現(xiàn)他存在的價值與作用，自信心得到加強。同時，哪個小組的同學配合得好，自然，他們的實驗進行得相對順利，教師這時要利用好時機，及時點撥，引入競爭，讓同學們意識到，只有相互協(xié)調(diào)，才能把事情辦好。集體的力量是巨大的。

第四階段：交流評價，讀圖分析。從問題探究實驗獲得的感性材料中得出一個清晰的科學概念或原理，這之間存在著一個智力跳躍，有些學生可能會感到困難?！犊茖W》問題探究教學，不僅僅滿足于讓學生掌握科學概念和原理，更主要的是要指向?qū)W生發(fā)展的預(yù)期目標。本案例中，教師能適時地把握時機，培養(yǎng)學生定量觀察能力，借科學邏輯思維方法發(fā)展學生認識自然規(guī)律的能力，有助于學生更加清晰闡述有關(guān)概念和原理，從而構(gòu)建一個有序，穩(wěn)步的認知結(jié)構(gòu)。

第五階段：歸納小結(jié)，拓展應(yīng)用。教師要引導學生對學習活動進行反思,要求學生分析自己的問題探究方式。想一想解決了什么問題？獲得了哪些知識?是怎樣找到最有效的解決問題的途徑的?如何一步步獲得知識的？讓學生自己歸納學習過程。另一方面還要引導學生進行自我評價，讓學生體驗成功，找出不足，從而激勵和推動學生不斷的創(chuàng)新,更重要的是引導學生將知識拓展應(yīng)用乃至創(chuàng)新，讓學生運用所獲取的知識來解決實際問題，使所學的知識得到應(yīng)用。這一過程，就要教師根據(jù)教學內(nèi)容，結(jié)合實際情況設(shè)計應(yīng)用性問題來實現(xiàn)。

四、科學設(shè)計引導問題，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的案例分析——《蒸發(fā)》案例教學

第一階段：創(chuàng)設(shè)情境，提出問題。

學生觀看幻燈片展示的一個小故事，并思考問題。

（教師結(jié)合幻燈片講述）一個年輕人漂流到了一個荒島上，島上沒有淡水?該如何獲得寶的淡水資源。然后張老師請學生假想一下如果你是那個年輕人，你該如何進行自救呢?

[學生紛紛表達自己做法]

[教師揭開謎底]年輕人先在沙灘上挖掘一個約一米深的洞，在洞的中央放置一個容器，后洞上蓋上一塊塑料布，在塑料布的中央放置一小石塊，每天早上，容器就會收集到一些水。

[教師提問]水到底是從哪里得來的呢?

[有學生回答]從沙灘里獲得的。

[教師]那么水怎么進入杯中的?

[有反應(yīng)快的學生回答]水蒸汽遇冷凝結(jié)成水珠

[教師繼續(xù)提問]水蒸汽又是怎么形成的呢?

[學生大叫]蒸發(fā)!蒸發(fā)!

(教師用一支濕的粉筆在黑板上寫下“蒸發(fā)”兩個字，但由于粉筆濕的緣故，字淡淡的清楚，學生覺得很奇怪，這里是為后面的教學打下伏筆)

第二階段：積極引導，設(shè)計實驗。

在《蒸發(fā)》這一節(jié)的課堂教學中，學生對于蒸發(fā)的過程可能會有所了解，但對于影響蒸發(fā)快慢的具體因素知之甚少，而要從粒子角度來解釋對于預(yù)備班的學生更是個難點。因此課堂教學中要盡可能通過學生自己的動手操作，對實驗現(xiàn)象進行分析和理解。在整堂課的教學中，教師用多種實物模擬水的粒子，用濕粉筆寫“蒸發(fā)”，在多種場景中體現(xiàn)蒸發(fā)的過程，并通過對教材上學生活動的改進，讓學生能看得到、摸得到，最終能想得到，想得通，從而能夠有所收獲。筆者認為，讓學生在多項活動中觀察、設(shè)疑、實驗、理解、解惑，是本節(jié)課的設(shè)計理念。在本節(jié)課中學生的主體參與活動時間超過了三分之二，體現(xiàn)了主體性原則。

在新課引入時，教師先用幻燈片創(chuàng)設(shè)了一種問題情境，激發(fā)學生問題探究的興趣。同時，利用情境啟發(fā)學生積極思考，引出蒸發(fā)的概念，此處的教學體現(xiàn)了情境性的原則。由于每個同學都幫家長曬過衣服，所以學生一般知道將衣服展開置于陽光下或?qū)⑵浞旁诟稍锿L的地方，但很少有同學會將“展開”、“置于陽光下”、“放在干燥通風的地方”這些基本常識同“擴大蒸發(fā)表面積、提高蒸發(fā)的溫度以及通風條件”等影響蒸發(fā)快慢的外界條件聯(lián)系起米。于是教師請同學晾曬衣服，并引導同學思考為什么衣服要展開而不是團在一起，為什么要放在有陽光的地方而不是放在陰暗處，為什么要放在通風的地方而不是放在相對密封的環(huán)境中，同時幫助學生把這些條件與影響蒸發(fā)的因素結(jié)合起來使學生自己提出假設(shè)。

第三階段：分工合作，實驗問題探究。

為了驗證假設(shè)，教師先把學生分組，引導學生自行設(shè)計實驗，分組研究外界溫度高低、周圍通風好壞、蒸發(fā)面積大小對蒸發(fā)快慢的影響。經(jīng)過不同組別相互間的交流，同學很快對影響蒸發(fā)快慢的外界因素有了了解，達到了教學目標要求的重點，而且由于是學生親自體驗活動后得出的結(jié)論，所以更易于為學生接受，體現(xiàn)了問題探究性和實踐性原則。教師課前根據(jù)影響蒸發(fā)的外界條件，事先在實驗桌上放置上許多實驗器材，并將整個班級分為三個實驗小組，分別研究外界溫度高低、周圍通風好壞、蒸發(fā)面積大小對蒸發(fā)快慢的影響。同時為了使實驗效果快速明顯，張老師在實驗之前提醒學生，作對照實驗要求每組只能有一個條件不同實驗開始后，同學們經(jīng)過輕聲討論后，很快能找出自己這一組所需的實驗器材。實驗結(jié)束了，不同組別就自己的實驗結(jié)果進行交流討論。

第四階段：交流評價，讀圖分析。

[一小組代表]外界的溫度越高，結(jié)果蒸發(fā)的時間越短，速度越快。

[二小組代表]周圍的通風條件越好，越容易蒸發(fā)。

[三小組代表]蒸發(fā)面積越大，那么蒸發(fā)速度越快。

評價包括教師的評價和學生的自我評價。教師在自我評價時應(yīng)清楚自己講了哪些內(nèi)容?學生懂了哪些概念和原理?哪些還不清楚或不知道?能否運用新學知識提出問題，收集證據(jù)，分析問題，驗證證據(jù)，處理信息，達到解決問題的目的?這一思維過程中出現(xiàn)障礙時能否從相關(guān)的證據(jù)和材料中推論出合理的解釋?學生在自我評價時，要分析自己學到了什么?應(yīng)該學什么?學習方法是否恰當?對知識的理解程度如何?同時學生之間還要相互評價。

通過探究教學評價，有利于學生提高學習效率，達到學習目標。

第五階段：歸納小結(jié)，拓展應(yīng)用。

從以上的簡要分析中，我們可以發(fā)現(xiàn)課堂教學活動中，教師都注重讓學生作為活動的主體，學生在整個活動過程中積極思考，調(diào)動各種感覺器官進行活動，教師在整個教學過程中只是起一個引導作用。因此，在初中科學課程中實施活動教學真正體現(xiàn)了二期課改要求的學生能夠自主學習、自主問題探究的主動式學習行為。

在課后，教師應(yīng)及時反思自己的教法是否得法，是教學程度偏高還是偏低，學生的接受狀況如何并作出適當?shù)恼{(diào)整或找出相應(yīng)的補救措施，并用于下堂課的教學，然后在課外時間再備課時記下本堂課的課后小節(jié)，對教案的實施情況進行點評和糾正。平時還可以通過單元測試、調(diào)查問卷等形式測定學生結(jié)果和行為的變化，進行分析總結(jié)，反省這階段來的教學方法及運用情況，初步在頭腦中形成對教學策略的認知框架。教師的這種經(jīng)驗的積累是教學策略產(chǎn)生的直接源泉。若能即時的反思，反思教學中得心應(yīng)手的地方、棘手的地方，記下來想想如何去解決這些尚未妥當?shù)牡胤?。反思學生課堂中反應(yīng)的冷熱程度，反思學生練習和作業(yè)的反饋情況，想想學生出現(xiàn)的各種狀況是否因為自身原因造成，若是則想想是哪方面的原因，該如何去解決。

參考文獻：