初中科學(xué)核心問題教學(xué)模式的實(shí)踐與反思
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來源：《求知導(dǎo)刊》2021年第47期
摘 要：初中科學(xué)教學(xué)存在知識(shí)本位的教學(xué)觀，這種教學(xué)觀指導(dǎo)下的教學(xué)實(shí)踐以講授與習(xí)題訓(xùn)練為典型特征，關(guān)注知識(shí)的傳授而非知識(shí)的生成。核心素養(yǎng)理念從根本上來說是聚焦問題的創(chuàng)造性解決能力與品質(zhì)，文章提出回歸原點(diǎn)問題、設(shè)計(jì)核心問題、建構(gòu)問題體系、逐一解決問題的教學(xué)模式，在問題分析中提升科學(xué)認(rèn)知，在問題解決中涵育科學(xué)智慧，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);初中科學(xué);教學(xué)模式;實(shí)踐;反思
作者簡(jiǎn)介：余國良（1981.10—），男，浙江蕭山人，浙江省杭州市臨平區(qū)臨平第二中學(xué)，中學(xué)一級(jí)教師，本科，教務(wù)主任，研究方向：教學(xué)管理。
核心素養(yǎng)是新課程改革的指導(dǎo)理論，核心素養(yǎng)的突出特征在于個(gè)體能否良好地應(yīng)對(duì)有挑戰(zhàn)性的真實(shí)任務(wù)。核心素養(yǎng)在問題解決中涵育，又服務(wù)于問題解決。在初中科學(xué)教學(xué)中，教師要將問題教學(xué)法置于核心位置，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，涵育學(xué)生面對(duì)未來挑戰(zhàn)所應(yīng)具備的科學(xué)素養(yǎng)。
一、三種科學(xué)教學(xué)觀
在初中科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，存在著三種教學(xué)觀，即知識(shí)本位的、學(xué)科本位的和學(xué)生本位的。教學(xué)觀不同，教學(xué)方法有異，教學(xué)效果也迥然而異。
（一）知識(shí)本位
知識(shí)本位教學(xué)觀將知識(shí)作為絕對(duì)的真理傳遞給學(xué)生，在教學(xué)實(shí)踐中的表現(xiàn)是“講授+訓(xùn)
練”，講授上事無巨細(xì)，訓(xùn)練上反復(fù)強(qiáng)化，這種教學(xué)模式比較普遍。這種教學(xué)模式短期效果良好，但是遺忘率較高。知識(shí)本位教學(xué)觀將提升知識(shí)傳授效率作為自己的目標(biāo)，忽視了知識(shí)作為人類智慧的結(jié)晶自身所蘊(yùn)含的科學(xué)方法和科學(xué)精神，在教學(xué)實(shí)踐上強(qiáng)調(diào)知識(shí)權(quán)威，以講授和訓(xùn)練為主，學(xué)生思考的空間被嚴(yán)重壓縮，很少主動(dòng)回答問題，遑論主動(dòng)提問;教師偏重于學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決習(xí)題，而對(duì)于知識(shí)本身所蘊(yùn)含的教育價(jià)值選擇性忽視。長(zhǎng)此以往，導(dǎo)致學(xué)生不敢問、不會(huì)問，深度思考能力被削弱。
（二）學(xué)科本位
學(xué)科本位教學(xué)觀秉持學(xué)科至上的價(jià)值觀，囿于本學(xué)科的教學(xué)，不能跳出學(xué)科看學(xué)科，割裂了科學(xué)與其他學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系。有學(xué)科本位教學(xué)觀的教師往往有強(qiáng)烈的專業(yè)情感，在教學(xué)上勤奮努力，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量十分關(guān)注，但也容易出現(xiàn)無序擠占時(shí)間、過量布置作業(yè)等問題，這對(duì)學(xué)生的整體發(fā)展不利。這種只關(guān)注當(dāng)下、忽略長(zhǎng)遠(yuǎn)的做法說到底是一種短視行為。從核心素養(yǎng)角度看，學(xué)生未來從事各行各業(yè)的工作，在解決自身問題的過程中，不僅需要必備的科學(xué)素養(yǎng)，還需要相應(yīng)的人文素養(yǎng)和道德素養(yǎng)。
（三）學(xué)生本位
教育教學(xué)服務(wù)于學(xué)生的全面發(fā)展，全面性涉及學(xué)生自我意識(shí)、認(rèn)知、情感、意志和行為等多個(gè)方面的素養(yǎng)。秉持學(xué)生本位教學(xué)觀的教師會(huì)深入思考知識(shí)對(duì)學(xué)生發(fā)展的價(jià)值。科學(xué)知識(shí)是在科學(xué)精神指導(dǎo)下，運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐的智慧結(jié)晶，重回問題原點(diǎn)，還原知識(shí)生成的過程，讓學(xué)生在了解科學(xué)家解決原點(diǎn)問題的過程中感受到思考的價(jià)值、鍥而不舍的精神和科學(xué)創(chuàng)造的意義。簡(jiǎn)而言之，教師引導(dǎo)學(xué)生重回問題原點(diǎn)，思考問題解決方法，感受科學(xué)家尊重客觀、尊重規(guī)律、勇于探索的科學(xué)精神，感悟真的價(jià)值;科學(xué)成果運(yùn)用于生產(chǎn)和生活，服務(wù)于人類生存和發(fā)展;從物理概念的簡(jiǎn)潔美、悟性美中感受到美的價(jià)值。
二、核心問題教學(xué)模式
（一）理論基礎(chǔ)
1.核心素養(yǎng)理念
學(xué)生的核心素養(yǎng)簡(jiǎn)而言之是解決問題的智慧。智慧是核心素養(yǎng)的中國式表達(dá)，是解決問題過程中知識(shí)、能力和情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合表現(xiàn)。智慧的科學(xué)課堂應(yīng)該突出問題意識(shí)、問題發(fā)現(xiàn)與問題解決。
2.建構(gòu)主義理論
建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)生在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建構(gòu)新知。學(xué)習(xí)是在新舊知識(shí)之間建立有意義而非機(jī)械性的聯(lián)系。科學(xué)課堂應(yīng)該在問題的解決中展示知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的深度理解，并為概念的正確運(yùn)用創(chuàng)造條件。
（二）教學(xué)結(jié)構(gòu)
理論源于實(shí)踐，理論指導(dǎo)實(shí)踐。理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用需要通過教學(xué)結(jié)構(gòu)來體現(xiàn)。科學(xué)課程核心問題教學(xué)模式的內(nèi)容是學(xué)生以一個(gè)統(tǒng)攝性問題為核心的問題組為具體目標(biāo)，在自主分析和探究中解決問題，并在解決問題中科學(xué)方法涵育科學(xué)精神。
（三）教學(xué)流程
1.原點(diǎn)問題
原點(diǎn)問題指的是引發(fā)科學(xué)家研究的起始問題。學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是從未知走向已知，科學(xué)家的研究也經(jīng)歷了類似過程，研究過程與學(xué)習(xí)過程高度吻合。置學(xué)生于科學(xué)家最初的研究狀態(tài)，能夠激活學(xué)生思維，激發(fā)其思維的創(chuàng)造性。
2.核心問題
一項(xiàng)科學(xué)概念或理論是一組先后相繼的問題鏈的持續(xù)解決過程。在這個(gè)問題組中，有一個(gè)統(tǒng)攝性的核心問題。該問題揭示自然界中相應(yīng)問題的核心，在整個(gè)問題解決中具有統(tǒng)攝性，其他問題都是該問題派生出來的。通過對(duì)核心問題的深度思考和研究，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的深度理解。
3.子項(xiàng)問題
核心問題具有高度的概括性和抽象性，需要通過問題組或問題鏈來具體化，如牛頓力學(xué)解決運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，牛頓力學(xué)三大定律和萬有引力定律分別從多個(gè)方面來豐富我們對(duì)力學(xué)的認(rèn)識(shí)。
4.問題解決
教師通過實(shí)驗(yàn)法或歸納演繹法，讓學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)過程、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上深化對(duì)問題的認(rèn)識(shí)，并深刻理解問題解決的巧妙性，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，涵育和科學(xué)精神。這個(gè)環(huán)節(jié)是整個(gè)科學(xué)教學(xué)的靈魂所在。
5.知識(shí)應(yīng)用
知識(shí)理解是應(yīng)用的前提，應(yīng)用是知識(shí)學(xué)習(xí)的歸宿。知識(shí)理解主要解決不懂的問題，知識(shí)應(yīng)用解決懂而不會(huì)的問題。懂了不等于會(huì)了，而需要通過練習(xí)融會(huì)貫通，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的理解。
6.變式訓(xùn)練
變式訓(xùn)練可實(shí)現(xiàn)知識(shí)在新情境中的靈活運(yùn)用，具體來說是要解決會(huì)而不通、通而不準(zhǔn)的問題。這個(gè)過程不僅需要知識(shí)作為基礎(chǔ)，更需要積極情感、頑強(qiáng)意志和勤勉行動(dòng)來參與。學(xué)生對(duì)問題的探究、問題的解決、知識(shí)的應(yīng)用和變式訓(xùn)練，不僅僅強(qiáng)化了對(duì)概念的理解和運(yùn)用，更是從知情意行四個(gè)方面提升了核心素養(yǎng)。
三、核心問題教學(xué)實(shí)踐
案例：并聯(lián)電路
1.原點(diǎn)問題：愛迪生發(fā)明了電燈，但是并不暢銷，用戶不滿意。原因之一是開關(guān)由發(fā)
電所統(tǒng)一控制，統(tǒng)一供電，統(tǒng)一熄燈，用戶感覺不方便。當(dāng)時(shí)，電燈的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者是煤氣燈，煤氣燈的開關(guān)由用戶自己控制。愛迪生認(rèn)真研究煤氣管道，發(fā)現(xiàn)煤氣公司有一個(gè)總管道，與用戶的支管道相連，一家熄燈不影響其他用戶，使用起來十分便利。愛迪生受到啟發(fā)：如果電路也能像煤氣一樣，每一個(gè)支線路也安上開關(guān)，不就互不干擾了嗎？經(jīng)過反復(fù)研究，他把串聯(lián)電路改成了并聯(lián)電路，最終解決了問題，之后，電燈使用迅速普及，取代了煤氣燈。
2.核心問題：如何實(shí)現(xiàn)用戶自由使用電燈而不妨礙其他用戶？
3.子項(xiàng)問題：電路設(shè)計(jì)時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)的優(yōu)缺點(diǎn)分別是哪些？在我們生活中，串聯(lián)電路和并聯(lián)電路哪個(gè)應(yīng)用更廣泛？
4.問題解決：生活中，我們?nèi)绾卫貌⒙?lián)電路來解決實(shí)際問題？
5.知識(shí)應(yīng)用：某品牌的電腦鍵盤清潔器由照明燈泡L、吸塵用的電動(dòng)機(jī)M、兩個(gè)開關(guān)、連接線、外殼等組成。使用時(shí)，燈泡和電動(dòng)機(jī)既可以獨(dú)立工作，也可以同時(shí)工作。如圖2所示的電路圖中，符合上述要求的是（ ）。
解析：根據(jù)題目要求，使用時(shí)要獨(dú)立工作，說明電動(dòng)機(jī)M和照明燈泡L兩個(gè)用電器要并聯(lián)，而且要有兩個(gè)開關(guān)分別控制兩條支路。A電路為串聯(lián)電路，不能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立工作;B電路為并聯(lián)電路，照明燈泡L這條支路上沒有開關(guān)，不能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)M單獨(dú)工作;C電路為并聯(lián)電路，電動(dòng)機(jī)M這條支路上沒有開關(guān)，不能實(shí)現(xiàn)照明燈泡L單獨(dú)工作;D電路符合題目要求，故選D。
6.變式訓(xùn)練：飛機(jī)黑匣子電路等效為兩部分，一部分為信號(hào)發(fā)射電路，可用等效電阻R1表示，由開關(guān)S1控制，30天后自動(dòng)斷開，R1停止工作。另一部分為信號(hào)存儲(chǔ)電路，可用等效電阻R2表示，由開關(guān)S2控制，能持續(xù)工作6年。如圖3所示，等效電路圖正確的是（ ）。
