科学教学中有效问题情境的创设

摘要：在科学探究式教学中，问题情境的形成是整个活动的起因，问题情境的好坏与否将决定探究活动的方向，在一定程度上它也决定着学生探究的积极性。在科学教学中我们要把握创设有效问题情景的原则，利用学生熟悉的生活现象或事物、有趣而富有变化的科学实验、有启发性的新闻及热点事件、引人入胜的科学小故事及科学史等多种途径，激发学生学习兴趣，活跃学生思维，为科学探究性学习创设有效的问题情景。

关键词：问题情景；创设；原则；途径

中图分类号：G623.6

文献标识码：A

文章编号：1006-3315(2010)3-034-002

《科学课程标准(7—9年级)》指出：“科学的核心是探究，教育的重要目标是促进学生的发展，科学课程应当体现这两者的结合，突出科学探究的学习方式。”发现和提出问题是科学探究的前提，问题的确立是学生探究的动因和目标。在科学探究式教学中，问题情境的形成是整个活动的起因，问题情境的好坏与否将决定探究活动的方向，在一定程度上它也决定着学生探究的积极性。美国心理学专家布鲁纳认为，在教学的过程中，学生是一个积极的探究者，老师的作用是要形成一种能够独立探究的情境，而不是提供现成的知识，学习的目的是要学生参与建立学科的知识体系的过程。因此科学教学中教师要让问题成为学生探究过程的纽带，创设问题情景，设计出真实而具有挑战性的有效问题情景，引导学生主动参与，激发学习动机。

问题情景是指教学中一种具有一定困难，需要学生通过努力克服(或寻找达到目标的途径)的心理困境。其基本功能和作用主要表现在两个方面：一是通过特定的情景，激活学生的问题意识，形成基于问题解决的学习任务，从而展开提出问题、分析问题和解决问题的学习活动；二是通过特定的问题情景，使问题与学生原有认知结构中的经验发生联系，激活现有的经验去“同化”或“顺应”新知识，赋予新知识以个体意义，导致认知结构的改组或重建。问题情景创设得是否有效，关键是看学生对问题是否感兴趣，是否积极主动地参与到问题解决的学习活动中来，是否能有效地激发学生的思维。

在科学教学中我们要把握创设有效问题情景的原则，利用学生熟悉的生活现象或事物、有趣而富有变化的科学实验、有启发性的新闻及热点事件、引人入胜的科学小故事科学史等多种途径激发学生学习兴趣，活跃学生思维，为科学探究性学习创设有效的问题情景：

一、创设有效问题情景的原则

由于问题情境的创设是教师在课前设计的，是以激发学生探究问题和解决问题为终极目标的。因此如何创设有效的问题情境，应要求教师不仅要有问题的意识，还必须把握有效问题情境的一些基本特征；依据科学教学内容的特点及学生的认知心理特点，在创设有效问题情景时应遵循以下原则：

1　科学性原则

问题情境内容要科学，以教学目标为依据，以相应的科学知识点为依托，不可随意编造，具有针对性和目的性；其次表述要科学，应简洁明确。

2　适度性原则

根据维果茨基的“最近发展区”理论，那些与学生已有知识和经验密切联系，具有一定的思维容量与思维强度的，需要学生经过努力思考才能解决的问题情景才是有效的、适度的。因此有效的问题情境难度要适宜、适时——设计的问题有一定难度，但趋向于学生思维的“最近发现区”，使学生可以“跳一跳，摘桃子”；其次设置时间要恰当，要把握时机寻求学生思维的最佳突破口。

3　探究性原则

有效的问题情境要具有启发性，置学生于“愤”与“悱”的状态，启迪学生思维；其次要有开放性与挑战性——开放的问题情景为学生提供了充分的思考空间和多角度考虑问题的机会，有利于激发学生的认知冲突；以学生现有的认知结构和思维水平为基点，紧扣新旧知识的结合点和运用知识解决实际问题的生长点来设计问题，引发学生产生认识冲突和学习心向，促进学生积极参与主动探究，接受问题的挑战。

4　有效性原则

问题情境要有效果。教学活动结果与预期教学目标相吻合；要有效率，教学效果和教学投入有较高的比值；要有效益，教学目标与特定的社会和个人的教学需求相吻合。

二、创设有效问题情景的途径

1　生活现象——激发疑问

科学来源于生活，又应用于生活，而生活又促使科学不断发展。只有让学生接触到生活中的科学，才能使他们体会到科学的价值，从而饱含热情地去从事科学学习活动。因此我们要尽可能创设他们乐于接受的、比较熟悉的生活问题情境，引导学生主动参与、自主探究。生活中的许多现象有时也令学生感到困惑，这些都成为学生心中的一个个解不开的谜。这些“谜”对学生有极大的诱惑力，会激励他们去探索其中的规律与奥秘。

例如，在学习《分子和原子》一节时，可以从学生熟知的生活常识出发创设如下问题情境：当走近鲜花盛开的花园时，我们会闻到花的香味；当打开酒瓶时，我们会嗅到酒精的气味；当将蔗糖溶解到一杯水中时，杯中的每一滴水都是甜的；当我们把湿衣服晾晒一段时间后湿衣服会变干……这时学生就会产生疑问：为什么会这样?在此基础上再提出问题：物质是否由肉眼看不见的微粒构成?构成物质的微粒是否在不停地运动着?

2　科学实验——一探究热情

科学是一门以实验为基础的学科，精心设计的科学实验，往往带给学生惊奇、不解和矛盾，促使学生迅速调整自己的认知结构，结合实验现象进行科学思维。科学实验是一项兴趣盎然的活动，创设实验问题情境，科学课有得天独厚的优势。在科学课堂教学中教师要善于采取灵活多变的实验方法。巧妙地安排新异有趣的实验，通过学生动手、动脑，创设寓教于乐的问题情境，激发学生的学习兴趣，产生动力，主动探索。

如在教学《大气压》时我出示了一支大试管和一支小试管，在大试管内装满水，将小试管的一端插入，然后倒置，然后让学生们猜测会出现什么现象?结果大部分同学都认为小试管会落下。然而当我松开手时，他们惊异的发现倒置后，两管之间的水会流出来，而小试管却在大试管中上升。一时间大家议论纷纷：是什么力量使试管升上去呢?什么是大气压?它是如何产生的?生活中还有哪些事例能说明大气压的存在?大气压到底有多大?……又如学习《摩擦》一节时，老师用筷子提起了—杯米，学生看了觉得非常奇怪，充满强烈的好奇心，从而激发了学习的兴趣。接着就会引起学生去思考一系列的问题：为什么会这样?是因为有摩擦力的存在?摩擦力有这么大?摩擦力的大小与哪些因素有关?然后让学生去猜想，可能与物体的大小有关?可能与物体的表面粗糙程度有关?可能与物体的接触面的大小有关?可能与物体的重量有关?……

3　热点新闻——开放思维

萨其曼探究教学模式认为：探究学习的首要条件就是要有一个能集中学生注意的焦点，最好是一个能引起学生惊异的事件或现象。2008北京奥运、四川汶川7.8级地震、环保知识、能源危机、新材料和新科学等社会热点问题与新闻事件，也是学生关心的话题，以此

创设问题情境可以给学生带来极大的兴趣。

例如，在学习《地震》时先展示一段新闻事件：四川新闻网一成都晚报2008年5月12日14时28分，四川省汶川县发生7.8级地震，伤亡数万人，直接受灾人数1000多万。地震发生时聚源中学学生谢屿事发时正在三楼上化学课，地震突袭，他马上钻到课桌下面躲藏。然后轰的一声，他脚下一空就落了下去。谢屿被埋在废墟下，—条横梁砸下来，幸而被桌子挡住。只是他周围的空间已经密闭，空气越来越少，他感到胸闷，呼吸困难。谢屿开始用手摸索，终于找到一处较软的沙石，便用手使劲抠挖，幸运地挖开了—个直通外面的小洞，不仅可以通空气，还让他有机会将手伸出废墟外，最终被救援者发现。本报记者陈刚、刘晋川“看了这—新闻报道，你有什么问题呢?”，面对这一人间的灾难，学生产生了许多疑问：地震是怎样发生的?地震多在哪些地方发生?地震前有哪些征兆呢?地震来临时，我们应该如何自救?……在—连串的开放性问题中凸显出学生的学习热情。

4　科学史实——科学精神

科学给人以知识，科学史给人以智慧。现代科学发展史就是—部人类探究物质吐界的历史，其中很多故事能启迪智慧，引发探究。科学学科中有许多科学故事、科学典故，这些故事有时反映了知识形成的过程，有时反映了知识点的本质，用这样的故事来创设问题的情景不仅能够加深学生对知识的理解，还能加深学生对科学的兴趣。而且科学家在科学发现的过程中所运用的研究方法以及遇到的系列问题，对学生的学习有着巨大的激励作用和潜移默化的影响；这些都为科学教学提供了生动的素材，是创设问题的—种有效途径。

如在“生长素的发现”的教学过程中，设计生长素发现的问题时，可以讲述生长素发现的过程：劳动人民在生产实践中早就观察到了植物茎的生长具有向光性的现象，达尔文是第一个描述茎的生长具有向光性的科学家，此后温特、郭葛等许多科学家设计了很多实验来探索茎向光生长的机理，直到得到一个园丁偶然发现用人的尿液浇灌葡萄苗床，葡萄插枝容易生根成活的启发，首先从人尿中提取到植物生长素——吲哚乙酸为止，经历了一个漫长而又艰辛的探索过程。又在学习九年级简单机械中《杠杆》一节内容时。可引用阿基米德的话“给我一根足够长的硬棒，找到一个合适的支点，我可以移动地球”。在学习二氧化碳的性质时，可以和学生讲“死狗洞”的故事……

这些丰富的史料与小故事，扣人心弦，融知识性、趣味性、思想性为一体，能够激发学生对科学的兴趣，培养他们的探索精神和科学态度，促进和改善学生对相应的科学思想方法的理解，进而了解科学的本质，培育科学精神。

问题源于情境，将问题置于生动有趣的情境中，能够调动学生的认知因素与情感因索共同参与到科学教学活动中来。在科学教学中，我们要利用学生原有的知识经验和认知结构，创设有效的问题情境，让学生在观察和体验中有所发现、有所联想。萌发出科学问题；使学生在情景交融之中愉快地探究、深刻地理解、牢固地掌握科学知识，体会到科学学习的快乐，提升自身的科学素养。