梁立斌

摘 要：一個(gè)具有生命力的、靈動(dòng)的科學(xué)課堂，總是有幾個(gè)“問題鏈”做支架，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)概念，拓通清晰思路，深入思考問題，捕捉生成精彩，感悟科學(xué)本質(zhì)，同時(shí)使學(xué)生的思維向更深更廣處拓展，實(shí)現(xiàn)“深度發(fā)展”的預(yù)期教育目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)教學(xué)；問題鏈；高效課堂

“問題鏈”就是圍繞教學(xué)總目標(biāo)，設(shè)置一系列問題，并將系列問題與課堂臨時(shí)生成的問題進(jìn)行整合，進(jìn)行由淺入深、由此及彼的追問，以形成嚴(yán)密而有節(jié)奏的高效課堂。如果把教學(xué)目的比作高樓的話，“問題鏈”就是登上高樓的梯子。如果教師能搭好這樣的梯子，學(xué)生就會(huì)更上一層樓，眼界將更寬闊，思維將更活躍。一堂課若能搭好幾個(gè)這樣的梯子，學(xué)生的思維就猶如一池春水，蕩漾起一層層漣漪，帶來一絲絲春意。

一、“問題鏈”設(shè)計(jì)的價(jià)值取向

1.指向?qū)W生思維的深度，達(dá)到對問題的深層次理解

“問題鏈”引導(dǎo)學(xué)生的思維向更深更廣處發(fā)展。學(xué)生的思維常常因生活實(shí)踐問題停留在對事物表面的認(rèn)識上，教師的拔高追問會(huì)使學(xué)生的思維上升一個(gè)臺(tái)階，攀向思維的新高。教師“問題鏈”設(shè)計(jì)的價(jià)值在于引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，走進(jìn)問題的縱深，以達(dá)到對某個(gè)科學(xué)問題的深層次理解。

2.指向?qū)W生的思維過程，培養(yǎng)解決問題的過程和方法

“問題鏈”著眼于學(xué)生思維的還原和外化，有利于教師關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和方法，引領(lǐng)和轉(zhuǎn)化學(xué)生解決問題的思維策略。

二、科學(xué)教學(xué)中“問題鏈”設(shè)計(jì)的時(shí)機(jī)與方法

初中科學(xué)課堂中，教師設(shè)計(jì)高質(zhì)量的“問題鏈”能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和創(chuàng)造精神，能有效地突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。

1.在前概念轉(zhuǎn)化中設(shè)計(jì)“問題鏈”，實(shí)現(xiàn)迷思概念的矯正和重建

學(xué)生不是空著腦袋進(jìn)課堂的，其已有經(jīng)驗(yàn)中與科學(xué)概念相左的前概念（迷思概念）是學(xué)習(xí)中不小的阻力，教師如果事先對此有所了解，教學(xué)中有的放矢地設(shè)計(jì)“問題鏈”，引發(fā)認(rèn)知沖突，巧妙地將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念，不但能大大提高教學(xué)效益，而且也可使學(xué)生因此而感受成功的樂趣。

如，在浮力教學(xué)中，來自生活中的經(jīng)驗(yàn)往往成為學(xué)生思維的障礙，學(xué)生誤認(rèn)為沉入水底的物體不受浮力，浮力的大小跟浸入液體中的深度有關(guān)，跟物體的質(zhì)量、密度有關(guān)等。為了使學(xué)生建立正確的概念，教學(xué)中結(jié)合隨堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)“問題鏈”：

問題一：用彈簧秤掛鐵塊徐徐浸入水中，彈簧秤讀數(shù)如何變化？浮力的大小跟什么有關(guān)？

問題二：將鐵塊全部浸沒在水中，并置于不同深度時(shí)，彈簧秤讀數(shù)如何變化？有什么新的發(fā)現(xiàn)？

問題三：換用酒精重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，彈簧秤讀數(shù)如何變化？浮力的大小又跟什么有關(guān)？

問題四：用彈簧秤分別掛起同體積的鐵塊和鉛塊，浸沒在水中，觀察彈簧秤讀數(shù)如何變化？這說明了什么？

問題五：現(xiàn)在請你談?wù)剬Ω×τ惺裁葱碌恼J(rèn)識。

設(shè)計(jì)問題鏈如搭建支架，引發(fā)學(xué)生認(rèn)識沖突，從而使原有的迷思概念無力解決，沖突時(shí)，才會(huì)放棄舊的觀念，從而形成新概念。

2.在遇到新問題思路不清晰時(shí)設(shè)計(jì)“問題鏈”，打通學(xué)生思路形成的途徑

學(xué)生分析問題，表達(dá)看法是以自己已有的知識經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，既有的知識經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的起點(diǎn)。限于學(xué)生的認(rèn)識基礎(chǔ)，當(dāng)學(xué)生遇到新問題時(shí)，超出“最近發(fā)展區(qū)”，學(xué)生的思路往往不流暢或不清晰，這時(shí)需要設(shè)計(jì)“問題鏈”搭建學(xué)生認(rèn)識的“腳手架”，給學(xué)生以知識和方法的引導(dǎo)，打通學(xué)生思路形成的途徑。

在初中科學(xué)九年級上冊第一章“堿的性質(zhì)”一課學(xué)習(xí)中，“CO■與NaOH溶液的反應(yīng)”是其中較為重要的內(nèi)容之一。由于這個(gè)反應(yīng)沒有可觀察的明顯現(xiàn)象，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢？教師如果直接提出以上問題，課堂上可能出現(xiàn)“冷場”?？梢栽O(shè)計(jì)如下“問題鏈”，將學(xué)生思維引向深入。

問題一：“在密閉容器中有氣體參與或生成的反應(yīng)，反應(yīng)前后容器內(nèi)外有壓強(qiáng)差”，由于這個(gè)反應(yīng)有氣體參與，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可以明顯地觀察到氣壓的變化？

（學(xué)生可能設(shè)計(jì)：U形管中液面高度的變化，氣球的膨脹程度，礦泉水瓶的變癟等。）

問題二：礦泉水瓶的變癟是CO2與NaOH溶液反應(yīng)引起的，還是CO2與NaOH溶液中的水反應(yīng)引起的。如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明？

（對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的追問，引導(dǎo)學(xué)生想辦法從對比實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行深入探究。）

問題三：這個(gè)對比實(shí)驗(yàn)?zāi)艹浞肿C明CO2與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)嗎？

（促使學(xué)生認(rèn)識到發(fā)生化學(xué)變化的本質(zhì)特征是有新物質(zhì)生成，最有效的辦法是驗(yàn)證有無新物質(zhì)生成。）

問題四：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有Na2CO3生成？

問題五：你對化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的證據(jù)有了哪些新的認(rèn)識？

引導(dǎo)學(xué)生從不同角度（物理、化學(xué)）思考問題，激發(fā)學(xué)生求異、思變、創(chuàng)新思維。

3.在學(xué)生理解不全面、不深入時(shí)設(shè)計(jì)“問題鏈”，促進(jìn)學(xué)生對問題進(jìn)行深入而嚴(yán)密的思考

學(xué)生在積極學(xué)習(xí)、認(rèn)真思考時(shí)，往往不能進(jìn)一步進(jìn)行全面、深入的思考，使得知識的學(xué)習(xí)停留在表面，所以教師要有意識地設(shè)計(jì)“問題鏈”，使學(xué)生對原來的問題進(jìn)行深入而嚴(yán)密的思考。

例如，在探究溫度對酶活性的影響時(shí)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法步驟如下：

①取3支試管，編上號，分別加2 ml淀粉溶液。

②將3支試管分別放在37℃溫水、沸水、冰塊中維持5 min。

③向3支試管中加入1 ml唾液溶液搖勻，再在各自溫度中維持5 min。

④在3支試管中分別滴入1滴碘液，觀察現(xiàn)象。

按照課本實(shí)驗(yàn)原理的推測，沸水和冰塊中的試管應(yīng)變藍(lán)色，而37℃的溫水中的試管不變藍(lán)色，如果這樣結(jié)束了，似乎完成了教學(xué)任務(wù)，但學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)的理解是不全面的，也是不深刻的，可設(shè)計(jì)以下“問題鏈”：

問題一：為什么要水浴5 min？（使淀粉溶液、唾液溶液達(dá)到相同溫度，保證體現(xiàn)該溫度下酶的活性。）

問題二：能否省略步驟2？如果省略了結(jié)果將會(huì)怎樣？（均不變藍(lán)色，在放入各自溫度的水浴中時(shí)，唾液淀粉酶已將淀粉分解了。）

問題三：能否省略步驟4，在步驟1中3支試管各滴入一滴碘液，再進(jìn)行步驟2、步驟3的操作，然后會(huì)觀察到怎樣的現(xiàn)象？（可觀察到37℃溫水中的試管藍(lán)色褪去，其他兩支試管均不褪色）

問題四：本實(shí)驗(yàn)中哪支試管是對照組，哪支試管是實(shí)驗(yàn)組？

問題五：你對溫度對酶的活性的影響，又有什么新的看法？能否畫出大致的坐標(biāo)圖象？

通過這樣的問題鏈，激發(fā)學(xué)生積極思考，將問題指向?qū)W生思維的深處，從而全面深刻地理解問題。

4.在發(fā)生意外之處設(shè)計(jì)“問題鏈”，促進(jìn)課堂的精彩生成

著名教授葉瀾先生說過：“課堂應(yīng)是向未知方向挺進(jìn)的旅程，隨時(shí)都有可能發(fā)現(xiàn)意外的通道和美麗的風(fēng)景。而不是一切都必須遵循固定的路線，而沒有激情的行程?！痹谡n堂上，經(jīng)常會(huì)發(fā)生意外的事情。其實(shí)，這些意外的事件是學(xué)生獨(dú)立思考后靈感的萌發(fā)、瞬間的創(chuàng)造，是張揚(yáng)學(xué)生個(gè)性的最佳途徑。

例如，在教學(xué)“堿的性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)中，NaOH溶液滴加FeCl3溶液，剛開始時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀，振蕩后沉淀不見了，針對這一意外問題，設(shè)計(jì)如下的“問題鏈”：

問題一：是誰溶解產(chǎn)生了沉淀？（可能是FeCl3溶液中混有酸引起的）

問題二：如何證明FeCl3溶液呈酸性？（pH試紙、鋅粒、碳酸鹽等與學(xué)過的知識“酸的性質(zhì)”相聯(lián)系）

問題三：如果FeCl3溶液中混有鹽酸，那么該溶液中存在哪些離子？寫出該溶液與NaOH溶液混合發(fā)生反應(yīng)的相關(guān)化學(xué)方程式。

問題四：如果向混有鹽酸的FeCl3溶液中加入NaOH溶液，那么產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量與加入的NaOH溶液的質(zhì)量之間關(guān)系的圖像將是怎樣的。

學(xué)生在以上的意外事件中設(shè)計(jì)的“問題鏈”，從宏觀、微觀、符號、曲線等方面對物質(zhì)及其變化進(jìn)行了多種感知，從而在學(xué)生的心理上形成了化學(xué)學(xué)習(xí)獨(dú)特的四重表征：宏觀表征、微觀表征、符號表征、曲線表征，增強(qiáng)了在不同表征間進(jìn)行轉(zhuǎn)化的意識與能力。

充分利用教學(xué)過程中的節(jié)外生枝，因勢利導(dǎo)，設(shè)計(jì)“問題鏈”，就可以打開學(xué)生思維的閘門，課堂呈現(xiàn)出“山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村”的教學(xué)景象。

5.在科學(xué)發(fā)展史的教學(xué)中設(shè)計(jì)“問題鏈”，讓學(xué)生在體驗(yàn)中感悟科學(xué)本質(zhì)

美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)從“科學(xué)知識”“科學(xué)探究”和“科學(xué)事業(yè)”三個(gè)方面對科學(xué)本質(zhì)進(jìn)行闡述：（1）科學(xué)知識的本質(zhì)——世界是可認(rèn)識的，科學(xué)知識是可變的，科學(xué)并不能解決所有問題；（2）科學(xué)探究的本質(zhì)——科學(xué)講究證據(jù)，科學(xué)是邏輯和想象的結(jié)合體，科學(xué)具有解釋和預(yù)測的功能，科學(xué)試圖確定和避免偏見，科學(xué)反對權(quán)威；（3）科學(xué)事業(yè)的本質(zhì)——科學(xué)是一種復(fù)雜的社會(huì)活動(dòng)，科學(xué)分成專門領(lǐng)域并在不同情況下進(jìn)行研究，科學(xué)必須考慮倫理的原則，科學(xué)家既作為專家又作為公民參與公眾事務(wù)。

人類對自然的認(rèn)識，經(jīng)歷了十分曲折漫長的探究過程，先是根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和一些觀察事實(shí)提出猜測，后來有了科學(xué)的方法就努力尋找證據(jù)，證實(shí)自己的猜測，有的猜測很快證明是錯(cuò)誤的，有的猜測受到當(dāng)時(shí)客觀觀測條件的限制，被證明是正確的。但隨著科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，有了更先進(jìn)的儀器和方法，又發(fā)現(xiàn)過去被證明的結(jié)論是不太精確的，于是又加以修正。

例如：在教學(xué)人類對地球形狀和大小的認(rèn)識過程中設(shè)計(jì)如下“問題鏈”：

問題一：在遙遠(yuǎn)的古代，人們猜測大地是一個(gè)無限延伸的平面，你認(rèn)為當(dāng)時(shí)人們的依據(jù)是什么？

問題二：遠(yuǎn)眺帆船，最先看到是桅桿，然后逐漸看到船身，你認(rèn)為地球是平面的嗎？是凹面，還是凸面呢？

問題三：麥哲倫環(huán)球航行又說明了什么？

問題四：17世紀(jì)牛頓根據(jù)經(jīng)典力學(xué)的原理，推斷地球是一個(gè)兩極方向略扁的橢球體，但是大多數(shù)人不相信這個(gè)結(jié)論。這是為什么呢？

問題五：運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，測量表明：地球赤道平均半徑6378.139千米，兩極平均半徑為6356.755千米，赤道半徑比兩極半徑約長21千米。這個(gè)測量是否能證明牛頓的推理？

問題六：通過查閱資料，還有哪些證據(jù)證明地球是球體，這節(jié)課你有哪些收獲？

教師總結(jié)：一般來說，科學(xué)的認(rèn)識過程正是這樣發(fā)展的，即使我們今天認(rèn)為正確的許多科學(xué)結(jié)論，仍然有可能被不斷修正，某些結(jié)論甚至?xí)驗(yàn)樾掳l(fā)現(xiàn)的科學(xué)事實(shí)而被推翻，科學(xué)正是在這個(gè)過程中不斷進(jìn)步的。

學(xué)生通過體驗(yàn)科學(xué)概念和理論的發(fā)展歷程，可以體會(huì)科學(xué)理論的多元性、相對性和發(fā)展性等本質(zhì)。

一個(gè)具有生命力的靈動(dòng)的科學(xué)課堂，總是有幾個(gè)問題鏈作支架，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)概念，拓通清晰思路，深入思考問題，捕捉生成精彩，感悟科學(xué)本質(zhì)，從而形成嚴(yán)密而有節(jié)奏的高效課堂。

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編輯 薄躍華