培养“关键能力”的情境式课堂

2022-03-13 13:07盛将陈静怡
中学理科园地 2022年1期
关键词:真实情境关键能力初中科学

盛将 陈静怡

摘   要:情境教学在素质教育中是一种重要的教育模式,但在课堂真实情境的创设时,往往存在情境不真实、不熟悉等问题。本文分析了初中科学课堂真实情境教学的意义,并从课堂引课、设问、评价三个角度,以教学案例的形式总结了一些课堂真实情境创设的方法和原则,为初中科学课堂问题情境教学的实施提供借鉴。

关键词:真实情境;问题情境;初中科学

1  真情塑造能力,实境应用所学

教育家陶行知先生认为“生活即教育”,科学是一门与日常生活紧密相关的学科,科学来源于生活更应用于生活,学生学习科学往往经历了从经典案例,到得出规律,再到应用案例的过程。因此在课堂中尝试创设情境展开教学,让学生感受科学知识的获取过程和应用归宿,是一条培养学生发现问题、探究规律、应用所学等能力的有效途径。

为了避免应试教育产生学生“高分低能”的问题,如今的课程设置和评价标准都十分注重核心素养与核心能力的培养。近年来浙江省各地中考试卷都坚持素养为旨、能力立意,将测试目标置于合适的情境中,真实情境的选择多以生活、生产、自然现象和科技成果为背景,体现科学就在身边,引导学生关注科技发展和学以致用的课程理念。2019年浙江各地中考试题情境分类见表1。

真实情境中的问题往往紧密联系生活,问题解决的整个过程中,学生与情境时刻发生着交互作用[ 1 ],从而考查学生运用科学知识和技能解决问题的能力和创新意识。真实情境中问题解决的过程如图1所示,主要分为四个部分:识别问题—提取信息—对应知识—实施解决。该过程中每一步都对应了学生科学学习的关键能力,识别问题要求学生从复杂的情境中提取出所要研究的问题;提取信息则要求学生寻找情境中的线索,提取连接问题与解决问题知识的关键信息,这两步考查的是学生的信息获取与处理能力。对应知识需要学生将问题转化为所学知识中的经典问题,并在实施解决的过程中运用所学知识解决实际问题,这两步考查了学生的知识迁移与应用能力。

2  巧引巧问巧用,创沉浸式课堂

真实情境中的问题解决已成为教学研究的热点问题,也已经融入到了大部分一线教师的课堂实践中,但在实际应用中仍然存在情境虚假,形式主义等问题。许多情境只是作为课堂或题目无用的背景,关联度小、目的性差,有时换一个情境也没有区别。因此,真实情境的创设应注重时机的选择,起于新课引趣、深于活动设问、终于真实应用, 并且情境的选择应与学生的生活密切相关,熟悉的现象中蕴含了能引发学生深入思考的科学知识,学生在教师递进式问题的引导下由浅入深渐入佳境,最终再深入浅出将知识应用于新的问题情境。

2.1  巧选案例,引人入胜

俗话说“良好的开端是成功的一半”。新课引入也是最常运用到真实情境教学的部分,其主要目的是激发学生的求知欲,因此要能吸引眼球且又具有挑战性。很多时候真实的实验胜过千言万语。比如研究液体沸点时教师表演“纸锅烧鱼”“徒手下油锅”。在“能量转化与守恒”一课中,学生难以消化抽象的能量概念,教师可以通过具体可视的“热能转化为电能的实验”,给学生搭建台阶:该实验在两个杯子分别装有热水和冷水,将铝片插入水中,当两侧温差超过12 ℃后,产生的电流足以使小风扇转动,现象直观明显,生动有趣。又如在“耳和听觉”第二课时,教学片段如下:

师:声音是获取信息的重要来源之一。来听听这样两段声音。(扩音器放大向暖水瓶中倒水时,水没有满和水快满时的声音)

师:这是什么声音?

生:倒水的声音。

师:没错,这是向暖水瓶中倒水时的声音。这两段声音是不同的,能否只通过声音来判断水是否快满了呢?

生:能/不能。

师:今天就来学习声音的特性。

课堂结尾教师再次提问:这两段声音什么是不同的。并引导学生与乐器类比,分析声源其实是空气柱,前后呼应从而解决了教学难点。

除了实验还可以借用生活现象,在引入“流体的压强与流速的关系”这节内容时,教师可以播放新闻视频“武汉网红窗帘”,设置问题:为什么窗帘一直飘扬在屋外?制造“悬念”。引导学生思考并设计实验探究规律,从而自己解决问题。

2.2  巧妙设問,渐入佳境

学生是课堂的主体,而学生在课堂中发生深度学习、产生深度思考的根本原因是问题,教育家波利亚说过“教师的作用在于系统地给学生发现事物的机会,并给予恰当的帮助,让学生在情境中亲自去发现尽可能多的东西。”所以,教师在课堂中要善于创设问题情境,激发学生思考、训练学生能力。陶行知先生说:“发明千千万,起点是一问”,但要设计好的问题链引导学生沉浸在课堂情境中并不容易,因此创设问题时应注意以下原则。

2.2.1  设问具有趣味性

心理学研究表明,学生学习效率的高低与兴奋程度有很大关系,因此设置的问题情境要投其所好。比如在铁专题复习课中,在冬季以生活中常常用到的暖宝宝作为研究对象,将“暖宝宝中有哪些成分?”作为中心问题,激发学生探究兴趣,引导学生设计实验从定性和定量的角度验证猜想。教学片段如表2。

2.2.2  设问具有熟悉性

初中学生实际观察过的生活现象并不多,许多看似“真实”的情境在他们看来其实十分陌生抽象,因此在设置问题情境时应选择学生熟悉的现象。比如在探究蒸发快慢因素时,以学生吹头发为例,探究为什么要使用吹风机,以及改变温度、风速、撩头发的作用,就会优于探究晒被子时为什么把被子晾在屋外的阳光下,因为初中生每天在寝室里吹头发,但却很少晒被子。

同样在研究声音的传播需要介质时,直接问学生“为什么月亮上没有声音?”学生多半无法直接反应。学生没有亲身到过月球,也就无法直接想象出月球上万籁寂静的环境。此时,玻璃罩中电铃实验才是更优的选择。电铃比其它的声源更出色的地方在于它的振动是直接可见的。给学生带来知道它在发声却听不到声音的感觉冲突,使声音的传播需要介质这一知识点得以更好地铺设。

2.2.3  设问具有递进性

问题的设置应注重难度的递进与逻辑的递进,由易到难、由简到繁,引导学生一步步走向问题的深处[ 2 ]。比如在探究氢氧化钠变质的复习课中,从一瓶变质的氢氧化钠溶液出发,层层设问,用问题链的形式引导学生从定性到定量研究氢氧化钠的性质。教学片段如下:

师:展示一瓶标签缺损的药品。能否不加操作,猜出是什么药品?

生:氢氧化钠溶液,因为用的是橡皮塞。

师:为什么要加塞?为什么氢氧化钠溶液久置会变质?请写出化学方程式。

生:氢氧化钠会与空气中二氧化碳发生反应。

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

师:为什么要加玻璃塞?

提供信息:(1)玻璃中有SiO2;(2)反应式

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。

引导学生归纳2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O

提供信息:硅酸钠是粘合剂。

生:用玻璃塞会导致粘连。

师:引导学生总结NaOH能与部分非金属氧化物反应,并理解物质结构(氢氧根)—决定性质(与非金属氧化物反应)—决定用途(吸收二氧化碳、二氧化硫)。

师:如何检验NaOH溶液是否变质?检验NaOH还是生成物?

生:检验生成物,因为NaOH不一定完全变质。

师:检验Na2CO3还是H2O?为什么?

生:检验Na2CO3,因为水一直存在。

师:如何检验是否生成了Na2CO3?引导学生从探究Na2CO3化学性质入手,设计实验

……

2.3  巧用情境,导学导练

【例题1】(2019·嘉兴)如图2,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成一块_______镜。此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应______矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)。

图2为2019嘉兴中考试题,得分率并不高为0.665。该题以真实的凸透镜成像实验为情境,考察学生解读图片和文本信息,识别对应知识并灵活迁移、运用所学知识的能力。许多学生并不理解题目中“黑白颠倒”的原因,又没有实验经验,仅凭感觉判断,或简单认为白纸一般作为光屏,因而无法正确解题。

教师可以进行课堂实验演示,如图3。在事实基础上,继续引导学生理解题干信息,寻找对应知识,尝试解释该实验现象。

演示实验后配合不同方向的光路图讲解,圆柱体横截面为圆形,中间厚两边薄,类似凸透镜。纵截面为矩形,类似平行玻璃砖。在水平和竖直方向上的光路如图4所示,因此放在玻璃杯后面的物体所成的像在横向上会发生放大/缩小、正立/倒立变化的现象。而纵向上光线只会发生简单的折射现象。

【例题2】如图5所示,白板有两个黑色箭头(甲图),用装水玻璃杯放在白板前(乙图),人眼观察到箭头的方向发生了变化。据此现象回答下列问题:

(1)乙图中我们所看到的是箭头的__________(虚像/实像),其成像原理类似于_______(照相机/投影仪)。

(2)乙图中白板上箭头与凸透镜距离u和透镜焦距f的关系为(   )

A. u <f      B. f <u<2f      C. 2f <u      D. u=2f

(3)若要得到箭头倒立、放大的像,应将水杯向__________(白板/观察者)移动。在此基础上,若要继续得到箭头正立的像,又应将水杯向__________(白板/观察者)移动。

最后在真实实验情境下提供针对性练习,巩固应用所学。

3  综述

真实情境教学的目标是培养学生学以致用、探究创新并解决实际问题的能力。在实际教学活动的设计中,通过创设真实有趣的问题引导学生主动思考,培养信息获取与处理、知识迁移与运用的科学关键能力。因此,要注重情境教学的使用时机和方法,引课时的引趣、活动开始时的导思和结束时的新问題应用,见机行事方可事半功倍。课堂中真实情境的展现方式是多种多样的:多媒体、实验、图文等等。但真实情境的运用应以问题链为主线,注重问题的趣味性、熟悉性、递进性,巧妙设问引导,让学生感受到“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。最终,课堂归于新的情境,留下应用问题,引导学生继续思考。

参考文献:

[1] 蔡亚萍. 基于真实情境问题解决的教学设计[J]. 电化教育研究, 2011 (6): 73-75.

[2]朱文平,魏林明. 初中科学课堂教学提问的有效性探析[J]. 科教文汇, 2014(11): 185-187.

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