创造教育视角下的小学科学问题链导学意义、设计原则及导学模式

作者: 袁文溪

【摘要】问题是思维的引擎,是知识的种子,是创造的源泉。在小学科学教学中,教师可以创设问题链条,利用问题链导学,引导学生像科学家一样思考,培养学生创造能力。文章阐述了创造教育视角下的小学科学问题链导学意义、设计原则及导学模式。

【关键词】创造教育;问题链;导学意义;设计原则;导学模式

著名教育家陶行知认为:“创造始于问题,有了问题才会思考,有了思考,才有解决问题的方法,才有找到独立思路的可能。”在科学探索中,问题具有极其重要的价值,不仅可以引发学生的好奇心,激发学生的探究欲,还可以指引研究方向、促进深入研究。提出问题与解决问题的能力,是小学生应当具备的科学关键能力,也是创新实践能力发展的基石。在小学科学教学中,教师可以问题为抓手,通过创设问题链条,激发学生科学学习兴趣,引导学生探索科学问题,培养学生科学创造能力与创新精神。下文笔者结合科学教学实践,谈谈创造教育视角下的小学科学问题链导学意义、设计原则及导学模式。

一、创造教育视角下的小学科学问题链导学意义

所谓科学问题链,是指一系列相互关联、层层递进的科学问题。它们就像一根环环相扣的思维链条,构成了一个逻辑严密的科学研究框架。这些问题由浅入深、由表及里,引导学生逐步迈入思维深水区,探寻问题解决的思路和方法,厘清知识的来龙去脉,逐渐揭示事物的本质属性,揭开其中的科学原理。在小学科学教学中,创造教育视角下的问题链导学主要具有三个方面的意义。

(一)有助于增强学习动机

学习动机是学生主体意识的标志,是主动探究的前提,激发学生学习动机是科学教学的首要任务。精心设计的问题链有助于增强学生学习动机,激发学生主体意识,促进学生探究学习。在问题的驱动下,学生化被动为主动,成为思考者与探索者,积极主动地解决问题、探索科学,实现科学知识的有意义建构,达到自我驱动与自主发展。

(二)有助于加深知识理解

问题是思维的指南针,为科学研究导航;问题是思维的永动机,为科学探索蓄力。在传统的科学课堂中,部分教师的提问常常比较简单直白,指向“是什么”,缺乏思维含量。问题链条的设计不应止于浅层思考,而是让学生思考“为什么”,引导学生去找理由、找方法,去经历知识的发生、发展与形成过程,帮助学生加深对知识的理解,明晰科学知识的来龙去脉。

(三)有助于提升思维品质

思维品质是科学核心素养的重要构成部分,决定了学生认知水平高低,影响着学生问题解决效能,关系到学生创造意识与创新能力发展。培养学生科学思维品质是小学科学教学的重要目标。问题链引导下的科学学习,避免了学习的盲目性,杜绝了探究的无序性,给学生提供了独立思辨、发散思考与批判质疑的机会,引导学生关联知识、迁移方法、跨界融合、系统思考,进而实现问题的高效解决。问题链导学下的科学教学,有效提高了教学效率,训练了学生思维的逻辑性、开阔性、独创性与深刻性,促进了学生思维进阶,提升了学生的思维品质。

二、创造教育视角下的小学科学问题链设计原则

创造教育视角下的小学科学问题链设计,旨在通过问题链条的驱动,激发学生科学探究欲望,引导学生自主探究实践,进而有效解决科学问题,培养学生创造能力与问题解决能力。在创造教育视角下设计科学问题链,应当遵循以下几点原则。

(一)真实性原则

“千教万教教人求真,千学万学学做真人。”在陶行知看来,教育的本质是“教人求真务实”,教育的目的是教学生“学真知,求真理,做真人”。为了让学生学会真知、求得真理,陶行知还提出“质疑与创造合一”的主张,强调疑问之余创造的价值,建议教师要培养学生的问题意识,做到“学贵知疑,小疑必问”。

科学问题的设计首先应当遵守真实性原则,要提真问题、搞真研究,应当立足现实世界、反映生活实际。教师要从学生熟悉的生活情境或自然现象中选择真实的问题,这不仅能突出科学与生活的密切关联,彰显科学知识的“真”,还能提高问题的可信度,拉近学生与问题之间的距离。真问题不仅有助于激发学生对科学内容的兴趣,提高学生解决问题的积极性,而且有助于促进学生主动参与探究,培养学生求真务实的科学精神[1]。

(二)启发性原则

教育的真谛在于启发自觉,给予心灵向善求真的引导。创造教育视角下的小学科学问题链设计,应当遵循启发性原则,激发学生好奇心,激活学生思维,引导学生寻求问题解决的方法。启发性问题的思维含量较高,一般不直接指向答案,而是为学生提供线索,给予学生一定的暗示,帮助学生分析、理解问题,启发学生如何解决问题,引导学生自己获取答案。

(三)逻辑性原则

问题链不是单独的一个问题,而是由若干个问题组成的问题群。在设计科学问题链时,教师应当遵循逻辑性原则,确保问题与问题之间互相联系。具有逻辑性的问题链,后一个问题接续前一个问题,环环相扣、层层递进,构成一根完整的问题链条。逻辑性强的问题链,引导学生由浅入深地思考,循序渐进地探究,避免了学生思维的碎片化,有助于学生进行结构化思考,进而理解知识的内在联系,形成系统的知识结构。为了提高问题链的逻辑性,教师应当聚焦重点内容,围绕关键知识点,设计核心主问题,巧妙地将主问题进行细化分解,设计具有连贯性、递进性的若干个子问题,使得问题关联有序,具有逻辑结构,从而形成一个有机的整体。

三、创造教育视角下的小学科学问题链导学模式

小学科学问题链导学是一种以问题为主线、以学生为中心、以探究为方式的教学方法。学生在一组关联有序的问题引导下,能够展开深入探究学习,创造性地解决问题,自主建构科学知识。下文笔者以“运动与能量”课程为例,谈谈创造教育视角下的小学科学问题链导学模式。

(一)创设问题情境,引出学习任务

设计问题与提出问题是问题链导学的两个重要因素。在传统科学课堂中,提问的主体一般是教师。以学生为中心的课堂,应当处处彰显学生的主体性,让学生自己去发现和提出问题。如果学生主动提出问题,表明他们对科学内容产生好奇、心生疑问。这样,他们的探究欲望更强,学习的积极性更高。

引导学生自己提出科学问题的最好方法是创设情境。教师可通过设计贴近学生生活的、引人入胜的科学情境,将问题融入形象生动的真实情境之中,吸引学生的注意力,激发的学生好奇心,驱动学生提出问题。“运动与能量”是笔者创编的一节课程,整合了“物体的运动”“常见的力”“神奇的能量”等科学知识,着重以运动的小车为载体,引导学生感受运动的物体有能量,探索物体运动快慢与能量大小的关系。在教学该课时,笔者给学生播放了一段视频:校园门前的公路上,车辆来来往往,行人川流不息,路边还有一块交通标志牌,红色的圆圈内写着一个“20”。同时,笔者引导学生思考:“你们从视频中能得到哪些信息?可以提出哪些问题?”多数学生对“20”这个数字比较敏感且好奇,因此提得最多的问题是:“那块标志牌上的20是什么意思?”“‘20’是限速标志,表示汽车进入学校区域速度不得超过20千米/时。”在向学生介绍了限速标志牌上的“20”所表示的含义后,有学生追问:“为什么在学校路段要设置限速牌?”笔者没有直接告诉学生正确答案,而是激励学生自主思考。学生纷纷提出自己的想法:“学校路段行人多,汽车开得快容易造成交通事故。”“运动的汽车具有能量,容易撞伤行人。”“汽车行驶速度越快能量越大,对人的伤害就越大。”这个问题充分激活了学生的思维,引发学生作出各种猜想。“我觉得同学们说得都有一定的道理,但是,这些只是你们的猜想,其正确与否还需要验证。”笔者边肯定学生的想法,边引出学习任务,揭晓教学主题:“今天就让我们一起研究‘运动与能量’,共同探索物体运动快慢与能量大小之间的关系。”

(二)依据问题链条,设计科学实验

实验是科学研究的重要方法,也是检验真理的唯一标准;实验是手脑双挥的过程,也是做思融合的活动。实验不仅能够培养学生的动手能力,而且有助于发展学生思维,提高学生创造力。

培养学生实验能力是小学科学教学的重要任务。科学实验能力包含实验设计能力与实验操作能力,其中设计能力是关键。实验设计的好坏影响着实验的效果,决定了实验的成败。在实验方案设计过程中,教师应当扶放结合,在学生需要的时候介入指导。在学生作出猜想假设后,教师可以通过问题链引导学生思考讨论,给予适学生启发指导,帮助学生探寻实验方法、设计实验装置、谋划实验步骤。

比如,在学生提出“汽车行驶速度越快能量越大”的猜想后,笔者首先让学生独立思考,并分组讨论:如何设计实验验证猜想?接着,笔者在导学单中设计了一组结构性问题,引导学生通过解决问题有效设计实验方案。具体而言,笔者围绕“小车运动快慢和能量大小有什么关系”这一核心问题,设计了如下几个问题:(1)实验中保持不变的有哪些?(2)实验中需要改变的是什么?(3)怎样改变小车运动速度?(4)实验需要哪些器材?如何组装实验装置?(5)实验具体分为哪几个步骤?需要注意哪些事项?学生在问题链的引导下,明确了实验目标和方向,思维更加有序完整,设计出科学合理的实验方案:用斜面搭建一个斜坡,通过增加斜坡角度,改变小车运动速度,让小车从斜坡自由下滑,撞击水平方向的木块,测量木块滑行的距离。

(三)亲历实验操作,合作探究实践

实验操作是实验研究的重要环节。在该环节,教师要组织学生依据实验方案,借助实验器材,亲自动手操作,自己收集证据,进行分析推理,从而得出实验结论。

实验操作活动常常采用分组实验、合作探究的方式,由学生小组协作完成。教学“运动与能量”时,当学生设计好科学实验方案后,笔者给每个学习小组提供了一套实验器材,有斜面、小车、木块、米尺、实验记录单等。各组学生在小组长的带领下,合理分工、有序操作,有的用斜面搭建斜坡,有的从斜坡顶端释放小车,有的测量木块被撞击后滑行的距离,有的记录实验数据。由于实验方案翔实,学生团结协作,各组的实验操作非常顺利,圆满完成了实验操作任务。

(四)交流分析数据,进行解释总结

数据是一种事实证据,而数据分析是实验研究中不可或缺的一环。数据分析是验证猜想的必经之路,通过数据分析,学生可以作出决策,以验证实验猜想是否正确、证明实验假设是否成立。在数据分析过程中,教师要引导学生尊重事实、用数据说话,以培养学生求真务实的科学精神。

在科学实验教学中,教师应当重视数据分析的意义,引导学生客观分析数据,让学生用真实的数据说话。“运动与能量”一课中,在“小车运动快慢与能量大小关系”实验操作活动结束后,笔者组织学生汇报交流实验数据,并对数据进行分析,作出解释,说说发现的规律,谈谈得出的结论。全班经过共同交流,补充完善,总结得出:小车速度越快,能量就越大。在此环节,笔者还渗透了安全教育,让学生利用所学知识解释“课间活动不能追逃”“上下楼梯慢慢走”等规则,引导学生在学以致用中增强安全意识。

结语

综上所述,在科学探索中,问题具有极其重要的价值。在小学科学教学中,教师可以问题为抓手,精心设计问题链,激发学生科学学习兴趣,引导学生探索科学问题,培养学生科学创造能力与创新精神。

【参考文献】

[1]胡春露.深度学习:基于高阶思维设计小学科学项目化学习[J].湖北教育(科学课),2023(6):44-46.

【基金项目】本文系江苏省“十四五”规划课题(青年专项)“创造教育视角下小学科学问题链导学的实践研究”(课题批准号:C/2023/03/25)的阶段性研究成果。

作者简介:袁文溪(1991—),男,江苏省启东市大洋港小学。