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基于问题链设计培养初中生科学探究思维的策略
摘要:在科学教育中,培养初中生科学探究思维至关重要。随着教育理念的更新,问题链设计在教学中的应用愈发受到关注。本文阐述基于问题链设计培养初中生科学探究思维的必要性,并提出具体策略,旨在为初中科学教学提供有效参考,助力提升学生科学素养。
关键词:初中生;科学探究思维;问题链设计
一、引言
科学教育不仅是知识的传授,更是学生探究思维和科学素养的培育。在初中科学教学阶段,学生正处于思维发展的关键时期,科学探究思维的培养对其今后学习和生活意义重大。然而,传统教学模式中,知识传授多为单向灌输,学生主动探究机会少,难以激发深度思考。问题链教学是以学生认知发展情况、培养学生科学思维及教学目标为出发点,由多个环环相扣、具有逻辑性的核心主干问题与子问题组成问题链,在课堂中主要围绕问题链引发学生思考,发展学生高水平思维的一种教学方式。在问题链教学中,问题与问题之间具有层次性的逻辑联系,能有效的引导学生进行探究活动,进而提升学生探究思维能力。因此对基于问题链设计培养初中生科学探究思维的研究具有重要现实意义。
二、基于问题链设计培养初中生科学探究思维的必要性
科学探究思维是学生在开展科学学习活动时,用以发现各类问题、对问题加以分析以及有效解决问题的一种关键能力。问题链设计能够突破传统教学所存在的种种局限,进而引导学生积极主动地去展开思考。其凭借着循序渐进式的一系列问题来引领学生深入地对科学知识展开探究,这与学生的认知发展规律相契合。借助于问题链,学生不再是被动地去接纳知识,而是会在问题的引领之下主动地去探索,可激发出学生的好奇心以及求知欲,有助于培养他们的独立思考能力与创新精神。同时,问题链设计还能够助力学生构建起较为系统的科学知识体系,提升他们的逻辑思维能力以及综合分析能力,从而使得学生可以更好地去适应未来学习以及社会发展所提出的各项需求。
三、基于问题链设计培养初中生科学探究思维的策略
(一)基于教材内容构建问题链
教材是教学活动极为重要的依据,借助教材所涵盖的内容来构建问题链,能够紧密扣合教学目标以及重点、难点内容,从而引导学生更为透彻地理解相关知识。教师要对教材展开细致剖析,深入挖掘各知识点相互之间存在的内在关联,进而把知识巧妙转化成层次清晰、逻辑连贯的问题链,以此引导学生循序渐进地展开探究活动,从表面现象逐步深入到内在本质,从相对简单的层面逐步过渡到较为复杂的层面,最终构建起完整的知识体系。
在有关“物质的微观结构”的教学环节里,教师可构建出如下的一系列问题链。首先可提出问题:“在我们日常生活当中所看到的各种各样的物质,它们是由哪些成分所组成的?”以此来引导学生对物质的组成展开初步的思索。随后接着询问:“原子具体呈现出什么样的模样?科学家又是通过何种方式去建构原子模型的?”从而让学生去知晓原子模型的发展演变历程。紧接着再提出:“物质的组成所蕴含的奥秘和化学式之间存在着怎样的关联?”进而引导学生去深入探究运用化学式来表示物质的具体方法。借助于这一连串的问题,学生能够一步一步地更加透彻地理解与物质微观结构相关的知识内容,并且在探究这些问题的过程中逐步培养起自身的科学探究思维能力。
(二)结合生活情境创设问题链
科学源自于生活,结合生活里的具体情境去创设一系列的问题链,学生可以深切感受到科学知识同生活之间的紧密关联,进而让其学习兴趣得以有效提升,探究欲望也随之增强。教师需要留意生活当中出现的各类科学现象,把这些现象巧妙转化成一个个问题,以此来引导学生运用所学到的科学知识对生活现象做出合理的解释,并且能够凭借这些知识去解决实际碰到的问题,从而有效培养学生运用科学思维去细致观察生活以及妥善解决问题的相应能力。
在开展关于“我们呼吸的空气”的教学活动之际,教师可依据生活里常见的燃烧现象来创设一系列的问题链。首先提出问题:“在日常生活当中,比如做饭、取暖等活动都会用到燃烧,那么大家想一想,燃烧究竟需要具备哪些条件?”以此促使学生结合自身的生活经验去深入思考。随后又进一步问道:“大家观察一下就会发现,在不同的环境之中,燃烧所呈现出来的剧烈程度是存在差异的,这又是为什么?”通过这个问题来引导学生对影响燃烧的诸多因素展开更进一步的探究。接着还会再问到:“在燃烧这个过程当中,物质的质量会产生怎样的改变?而且我们又该如何运用相关的知识去保护我们的空气?”借助一连串的问题,学生们不但能够透彻地理解燃烧所蕴含的奥秘以及在化学反应里物质质量之间的关联,而且还能够切实地增强自身的环保意识,在着手解决生活中相关问题的过程当中,有效地提升自身科学探究方面的思维能力。
(三)围绕实验探究设置问题链
实验是科学学科极为关键的构成部分。围绕着实验探究来设置一系列的问题链,能够引领学生在实际的实践活动当中去细致观察、深入思考、认真分析以及妥善解决各类问题。教师在开展实验之前、进行实验的过程之中以及完成实验之后,分别设置不同层级的问题,以引导学生清晰明确实验的目的所在、仔细观察实验呈现出的种种现象、深入剖析实验最终得出的结果,进而对学生的实验操作技能以及科学探究思维予以有效的培养。
在开展“常见的酸碱盐”教学活动期间,针对有关物质酸碱性的实验探究环节,教师可以设置一系列的问题链。在实验正式开展之前可以询问学生:“究竟该采用何种方式去判断一种物质到底是酸性的还是碱性的?又存在着哪些具体的办法?”以此来引导学生对实验原理以及相关方法展开深入的思考。当实验正在进行之时则询问:“在运用酸碱指示剂的过程当中,大家都观察到了怎样的一些现象?不同的物质促使指示剂发生变色的情况又存在着哪些差异?”从而促使学生去重点关注实验所呈现出来的种种现象。而在实验结束之后再询问:“依据所观察到的这些实验现象,我们能够针对这些物质的酸碱性得出什么样的结论?又该如何去利用这些结论来对其他的物质加以鉴别?”通过所设置的一系列问题链,学生们在整个实验探究的进程当中便能够持续不断地去进行思考,进而有效地提升自身的科学探究思维以及实验操作方面的能力。
四、结语
基于问题链设计培养初中生科学探究思维,是适应现代科学教育发展需求的有效途径。通过基于教材内容构建问题链、结合生活情境创设问题链以及围绕实验探究设置问题链等策略,能引导学生主动参与科学探究,激发学习兴趣,提升科学探究思维能力。在教学实践中,教师需不断探索和优化问题链设计,紧密结合教学内容和学生实际情况,精心设计问题,使问题链更好地服务于学生科学素养的提升。
参考文献
[1]李媛媛. 新课标视域下初中科学探究式教学的策略探讨——以“指南针为什么能指方向”为例 [J]. 理科爱好者, 2025, (02): 149-151.
[2]雷俊毅. 指向科学思维进阶的初中科学课堂教学设计——以“电荷与电流1”为例 [J]. 理科考试研究, 2024, 31 (24): 32-36.