王圓

一、研究背景

最新的《小學科學課程標準》指出：科學課程要從學生的認知特點和生活經(jīng)驗出發(fā)，讓他們在熟悉的生活情景中感受科學的重要性，了解科學與日常生活的密切關(guān)系，逐步學會分析和解決與科學有關(guān)的一些簡單的實際問題。

美國《新一代科學教育標準》（2013版）強調(diào)了以問題解決為基礎(chǔ)的STEM項目式學習的重要性，其目標是整合各領(lǐng)域知識和技能，將知識的學習與生活實踐結(jié)合起來，解決真實世界中的實際問題，在中國也掀起一股科技教育STEM熱，但是，STEM教育該如何融入本土教育，如何與新課標結(jié)合，走進科學課堂，服務(wù)于日常教學，提升學生分析問題、解決問題的能力，就成了很多科學教師及科技教育工作者所面臨的問題。

在我區(qū)教研員馮凌老師的指導下，我們逐步發(fā)現(xiàn)，STEM課堂通常按以下方式推進：教師提出一個真實的問題，學生在復雜的學習情境中不斷提升設(shè)計能力和問題解決能力。例如《橋》這一教學案例就是圍繞真實生活的情境提出的一個工程問題，即為封閉維修的南京長江大橋建一座備用橋。引入這個工程問題的背后，是一系列提供背景經(jīng)驗的活動，這可促使學生更好地掌握解決這一工程問題所需的特定科學知識。

二、問題解決型課堂教學模式探索

美國數(shù)學咨詢委員會就把問題解決列為十項基本技能之首。英國Cockcroff報告指出，問題解決就是把已有經(jīng)驗用于新的問題情境的能力。日本1994年開始實施的教學大綱就提出問題教學中心。

1.在我國，將問題解決作為創(chuàng)新教學方法，具有重要的實踐意義

我區(qū)部分一線科學教師已經(jīng)在學科教學中運用這一教學模式，例如，江蘇省特級教師單道華指導的研究課《斜坡的啟示》，將傳統(tǒng)教材中“做斜坡大小對小車拉力影響的實驗”創(chuàng)新為“為食堂師傅解決抬飯箱上樓梯難的問題”；南京市學科帶頭人吳京鈞老師將“探究降落傘下降的快慢和哪些因素有關(guān)”創(chuàng)新為“借助降落傘從二樓投遞一顆雞蛋到地面”；中國科協(xié)青少年科學調(diào)查體驗活動課例《運輸薯片》則幫助學生解決薯片運輸過程中容易碎裂的問題：設(shè)計薯片保護裝置，并關(guān)注成本。

學生在學習中面對的是真實情境下的問題，而不是人為編制的問題，這樣，有利于調(diào)動學生的興趣，讓他們更加關(guān)注社會生活，培養(yǎng)社會責任意識。

2情境問題來源

2.1教材

在設(shè)計問題時應當引導學生從教材中去挖掘問題，讓學生帶著問題閱讀教材，進行實驗，討論問題。還可以創(chuàng)造性地使用教材，如南師附小的校本課程《降落傘》，長江路小學《做彈球》都是根據(jù)教材中的相關(guān)內(nèi)容演變而來。

2.2科技活動

例如：我校是南京市“觀花”項目學校，在養(yǎng)殖風信子這一科技活動中我發(fā)現(xiàn)一個風信子球莖總是發(fā)霉。而六年級上冊《饅頭發(fā)霉了》一課需要學生了解怎樣防止食物和其他物品發(fā)霉。于是，我便把這個發(fā)霉的風信子帶到了課堂，讓學生幫我解決這一問題。在全班交流時孩子們提供了各種解決方案，有學生說，一定要把水擦干，再放到太陽底下暴曬，有同學說，光這樣還不行，得把外面已經(jīng)霉變的外皮剝掉，有學生說，買點菌多靈來滅菌。我趁機提問：你們覺得風信子在哪些條件下容易發(fā)霉？學生通過觀察發(fā)現(xiàn)霉通常容易出現(xiàn)在球莖半濕不干的位置，判斷霉的生長需要適當?shù)乃涂諝?，我進一步問：“下次再種時怎樣防止它發(fā)霉？”

2.3生活

例如：《擰螺絲釘?shù)膶W問》一課中，我先把科學教室的自來水打開，再把自來水旋鈕取下來，暴露出中間的軸心，問孩子們：“自來水龍頭出了點問題，現(xiàn)在水關(guān)不上了，你怎么幫我解決這個問題？”學生們開動腦筋，有的學生說，借助扳手，有的學生說用個起子，有的學生說套個中空的套子。我讓他們把自己想到的工具畫下來，并比較他們之間有什么共同點，學生交流討論有所發(fā)現(xiàn)后，我再引出輪軸這種機械及其作用。學生面對真實的問題，學習動機被快速激發(fā)，在分析問題、解決問題、體驗成功后通過紙筆繪制的方式將抽象的經(jīng)驗具象化，他們對輪軸的理解更加清晰，課堂的學習效果也比較理想。

2.4科學實驗

教師在教材中已有的實驗之外，再設(shè)計一些效果明顯、有利于學生提出新問題的實驗，必然有利于學生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，如《擺》《電磁鐵》一課，教師先讓學生做一個擺，做一個電磁鐵，并測試擺一分鐘擺動多少次，電磁鐵吸多少根大頭針，學生記錄數(shù)據(jù)對比研究后發(fā)現(xiàn)，擺有快有慢，電磁鐵吸起來的大頭針個數(shù)也不一樣，自然生出想要解決的問題。

2.5游戲

例如：《怎樣移動重物》一課中，我在黑板上貼上蹺蹺板、小孩和大人貼圖，問同學們：“小孩要想玩蹺蹺板撬起大人，你能替我想想辦法嗎？”學生交流討論后，發(fā)現(xiàn)把小孩的位置放得靠后一點才有撬起大人的可能，我進而導入用平衡尺探究杠桿省力的秘密，學生興趣盎然。

2.6實驗器材

《導體和絕緣體》一課中需要用到人體驗電球，但實驗室的驗電球好多都壞了，我本想著處理掉，后來轉(zhuǎn)念一想，《導體和絕緣體》是《簡單電路》下一課的內(nèi)容，學生已經(jīng)具備了一定的簡單電路知識。于是，我就在《簡單電路》和《導體和絕緣體》中加入了十五分鐘的教學設(shè)計，分析并解決壞了的驗電球用不起來的問題，學生打開驗電球后發(fā)現(xiàn)有的驗電球電池盒里的紐扣電池已經(jīng)發(fā)霉了，有人發(fā)現(xiàn)有的驗電球里的紐扣電池掉了下來，有人發(fā)現(xiàn)電路中的一根導線已經(jīng)出現(xiàn)了嚴重破損，我借機談話：驗電球要能亮起來，前提是什么？學生回憶并思考，進一步認識到一個完整的電路回路對點亮小燈泡的重要性。雖然是短短的十五分鐘，但孩子們既對《簡單電路》有了進一步的了解，他們也更加清楚簡單電路在生活中的實際應用，《導體和絕緣體》一課中，學生通過手拉手點亮自己修好的人體驗電球，特別興奮，他們在解決問題的過程中學到了知識，提升了能力，通過“溫故”而“知新”。

總之，問題解決教學模式已經(jīng)成為當前小學科學教學的重要方法，可以作為激發(fā)學生學習動機，培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力、科學探究能力等其他綜合素質(zhì)的有效途徑，也可以為STEM理念的本土化開展提供一定的途徑，幫助其進一步融入傳統(tǒng)科學課堂，指導日常教學。endprint