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1、-初中科学论文：课堂教学中优化问题设计的实践与思考以“凸透镜成像”教学为例-第 5 页初中科学论文课堂教学中优化问题设计的实践与思考以“凸透镜成像”教学为例摘要：好课离不开高质量的问题。判别课堂中的问题是否优化的依据有：能否落实课标要求的相关知识、能否提高学生的注意力、是否具有一定的相关性、能否提高学生的自信心、能否让学生拥有满足感。优化课堂问题的方法有：核心问题预设化、在问题暴露上优化问题、教学设计留白，课堂生成问题。关键词：课堂教学；优化问题；凸透镜成像；实践；思考语文特级教师窦桂梅老师在其博客上撰文认为， “好课”是看不出教师“教”的痕迹的。师生互动、对话，看似随便聊天，可课堂上常常高潮
2、迭起，悬念频生这样的课，教学内容在保持相对确定的同时，却有着更多的变数，有时是教师的有意延伸拓展，有时则是学生无意的“节外生枝”。学生既有计划内的收获，又有计划外的得益；课堂教学既有“有心栽花”的繁花似锦，又有“无心插柳”的岸柳成行窦老师的“好课”是我们梦寐以求的。我觉得如果没有高质量的问题作为纽带，“有心栽花”不一定繁花似锦， “无心插柳”不一定岸柳成行。我们先来了解 “问题”的涵义。国际著名数学家波利亚（Polya）认为：问题，意味着找出适当的行动去达到一个可见而不即时可及的目的其中困难的程度就含于问题的概念本身之中：那里没困难，那里也就没有问题1；哲学家岩奇允胤等认为：问题是基于一定的科
3、学知识的完成、积累，为解决某种未知而提出的任务2。“问题”有两个基本特征：一是“问题”与主体有关，所有“问题”都是相对于问题解决者（主体）来定义的；二是“问题”对于主体来说一定存在“困难”或“障碍”，问题是矛盾或困难在特定主体的头脑中的反映3。显然，课堂教学中的问题是相对于学生来说的，而学生的元认知水平及阅历各异，要让学生“既有计划内的收获，又有计划外的得益”，就须将问题优化。一、课堂问题优化的依据根据新课程标准要求，在教学活动中，教师是学生发展的引导者和促进者，学生是学习的主体，要达成三维目标，即知识与技能、过程与方法、情感、态度和价值观。由此可知，判别课堂中的问题是否优化的总体依据就是能否
4、达成上述的三维目标。如果将依据细化，我认为可以从以下几方面衡量。1、能否落实课标要求的相关知识。借助问题的解决，根据“课程标准”及“考试说明”的要求，该达到了解水平的科学知识就该了解，该达到理解、应用水平的都该达到相应的水平。2、能否提高学生的注意力。不管是来源于教师还是学生的问题，要能引起学生的兴趣。学生有了兴趣，课堂上才会有更多的思维碰撞，高潮迭起，悬念频生。3、是否具有一定的相关性。科学课程强调科学和人文的整合，体现科学、技术与社会的思想，因而课堂上所呈现的问题要与学生的实际生活结合起来。4、能否提高学生的自信心。教师有责任保护并提高学生的自信心。课堂上的问题难度要中等，让学生有信心解决
5、。5、能否让学生拥有满足感。按马斯洛需要层次理论，人类最高等级的需要是自我实现。学生的这种需要一旦满足，就能充分地发挥自己的潜在能力，所以，设置的问题要能给学生智力水平的表现机会。二、优化课堂问题的方法（一）核心问题预设化所谓核心问题, 是指根据本节教学目标和重难点, 需要重点突破的关键问题, 它关系到整节教学内容的顺利展开和教学难点的解决。在教学中, 要合理设置或引导学生提出核心问题, 牢牢把握核心问题, 将它作为贯穿本课的思维主线, 围绕它进行猜想和假设、实验和分析, 实现三维目标。对学生来说，核心问题比较复杂，教师在备课时就要把握学生的思维方式和特点，从学生的角度去思考问题, 精心设计一
6、系列层层递进的分解问题, 启发、引领学生的思维, 用系列问题搭建起促进学生思维螺旋上升, 不断发展的“ 脚手架” 。课堂上，先呈现相应的学习目标，既引导学生也引导自己，然后，给出核心问题，这节课就将其中的知识问题分解解决。 如“凸透镜成像”课堂教学（放在实验室上课）一开始，呈现学习目标：通过实验，归纳、总结凸透镜的成像规律。然后，提出这节课的核心问题：怎么探究凸透镜的成像规律？面对这样的问题，全班学生一脸茫然。 教师引领学生进入系列问题1：透过放大镜（凸透镜）看科学课本封面上的字，逐渐将放大镜远离字，仔细观察出现什么现象？学生们发现：逐渐将放大镜远离字，起初，字越来越大，呈正立；接着模糊了；后
7、来，字越来越小，呈倒立。引导学生思考：实验说明了什么？学生会得出：凸透镜成像的情况跟字与凸透镜的距离有关，凸透镜能成缩小或放大、正立或倒立的像。引导学生提出：为了找到规律，就该将物距及相应的成像情况（放大还是缩小、正立还是倒立）记录下来。教师引领学生进入系列问题2：这个实验数据记录表怎么设计？学生经过讨论，提出下面的方案（见下表一）。表一：实验次数物距（厘米）像的情况放大或缩小正立或倒立教师就让学生对照实验桌上提供的器材，思考准备怎么操作？学生讨论：把蜡烛、透镜固定在光具座上的不同位置，将透镜逐渐远离蜡烛，透过透镜观察蜡烛，记录物距及相应的成像情况。教师接下来放手让学生动手试做一段时间，学生会
8、发现一系列的问题。然后通过学生间的相互纠正及教师的提醒、点拨，让学生对如何操作实验、实验数据记录表如何设计达成共识。由于实验现象比较复杂，为增强实验结论的可靠性，防止点燃的蜡烛将透镜（焦距为4.7厘米）烧坏，实验刚开始透镜与蜡烛的距离应保持3厘米，接着，透镜每远离蜡烛1厘米，测一次。教师引领学生进入系列问题3：请仔细观察，分析实验数据（来源于学生，见表二），得出什么结论？表二：实验次数物距（厘米）像距（厘米）像的情况放大还是缩小正立还是倒立虚像还是实像同侧还是异侧13放大正立虚像同侧24放大正立虚像同侧3522放大倒立实像异侧4619放大倒立实像异侧5717放大倒立实像异侧6814放大倒立实像
9、异侧7911放大倒立实像异侧8109.2缩小倒立实像异侧9119缩小倒立实像异侧10128.7缩小倒立实像异侧11138.5缩小倒立实像异侧引导学生得出：1、成实像时，物距越大，像距越小，所成的像也越小；2、成正立像时，像就是虚像，同时与物在透镜的同侧。反之，成倒立像时，像就是实像，同时与物在透镜的异侧。3、凸透镜成像规律（见表三）表三：物距u（厘米）像距v（厘米）像的情况放大还是缩小正立还是倒立虚像还是实像同侧还是异侧Uf放大正立虚像同侧fU2fv2f放大倒立实像异侧U2ffv2f缩小倒立实像异侧到此，教师还要让学生认识到到实验的不足，用实验及作图方法完善当U=f及U=2f时的成像情况。课末
10、小结时，教师再次提出核心问题，让学生回答。 （二）在问题暴露上优化问题面对来自于学生的问题与来自于教师的问题，学生对前者更关注、更感兴趣。来自于学生的问题更能激发学生提出问题、思考解决问题的办法、表现自己的欲望。在课堂教学中，教师要不失时机让学生暴露出存在的问题，因势利导开展教学。1、通过课堂追问，刨根问底，暴露学生思维过程。在学生回答的基础上，不妨再问一句“为什么？”层层递进，穷追猛打，在这种情形下，学生相当于处在考试紧张的环境中，会把很多平时不易发现的问题暴露出来。这样不仅能够有效地暴露学生在主干知识、重要知识点中的缺漏；更重要的是暴露其思维活动过程，然后，教师有的放矢地提出问题。2、重视
11、课堂动笔训练，暴露问题。我们都清楚在课堂上用嘴巴讲跟用笔写在纸上有很大区别，写在纸上的书面语言更能暴露出学生用语不规范，要点的不突出等一系列问题，更能在大脑中留下痕迹。在课堂教学中针对问题，要求学生将答案写在纸上，再选取几份有代表性的学生答案进行分析，找出差距和症结所在。3、开齐、开足各种科学实验，让学生在设计、观察、分析、归纳中暴露问题。科学是一门以实验为基础的学科，实验中蕴含着丰富的科学知识，往往一个看似简单浅显的实验，能暴露学生的诸多问题。如“凸透镜成像”课堂教学时，在提出核心问题“怎么探究凸透镜的成像规律”后，教师不要急于提出系列问题1：透过放大镜（凸透镜）看科学课本封面上的字，逐渐将
12、放大镜远离字，仔细观察出现什么现象？而是停顿，观察学生有什么反应，见到学生们不知所措时，才给出系列问题1；如果学生们有自己的看法，就先认真倾听学生们的想法，再追问“为什么”，待学生的问题暴露无遗后，才不慌不忙引领学生往前走。当提出要设计实验数据记录表时，教师要求每个学生动手，并巡视，收集具有代表性的答案，让学生比较、选择、优化。学生们设计好“表一”后，就跃跃欲试，教师此时干脆放手让学生试做。由于初次接触较复杂的实验，也由于未对实验操作深思熟虑，学生们手忙脚乱、操作方法不尽相同、问题叠出。教师看在眼里，记在心里。最有分歧的就是有的学生不用光屏直接透过透镜观察像的变化情况，有的移动光屏去承接像。接
13、着，教师请学生停下操作，叙述在试做时遇到的困惑。有的学生提出到底用不用光屏？教师点拨，既然探究成像情况，就该记录像的虚实及位置。然后，在师生、生生互动中，学生渐渐明白实验该怎么操作，为什么这么操作及注意事项。学生进入正式获取实验数据阶段时，教师要巡视，回答学生提出的问题、纠正错误并及时记录暴露出来的问题。（三）教学设计留白，课堂生成问题音乐有“此时无声胜有声”的留白，书法有似断实连的留白，绘画有看似无水却“满幅皆水”的留白，教学设计也要“留白”。教学设计“留白”是指教师不要把问题的答案都在教案、课件上安排得满满的，而是要给教案、课件留出多余的空间。教学设计只是课堂教学的预设，而一节好课是要有生
14、成的。教案、课件里没有“标准答案”，也没有具体的必须的操作。上课时，教师既没有“学生说的和我准备好的不一样怎么办”的担心，也没有“讲不完怎么办”的忧虑，为学生、为教师自己都留下了很大的空间，操作起来得心应手。进行“凸透镜成像”教学设计时，根据教学目标和重难点,先设计核心问题-怎么探究凸透镜的成像规律，然后将它分解成系列问题主线：透过放大镜看科学课本封面上的字，逐渐将放大镜远离字，仔细观察出现什么现象？实验数据记录表怎么设计？分析实验数据得出什么结论？设计好问题主线后，并未万事大吉，教师要思考围绕问题主线开展课堂教学时，将会出现哪些问题、现象及应对策略。在“凸透镜成像”课堂教学前，就该去实验室，检查蜡烛是否歪斜，不同方位观察蜡烛的成像情况、获取大量实验数据，了解数据的误差范围等。参考文献1戴再平著.数学习题理论M.上海:上海教育出版社，1996.2马忠林编.郑毓信著.数学方法论M.南宁:广西教育出版社，1996.3徐德春.化学教学中的问题、问题解决及教学方法J . 西昌学院学报自然科学版第24 卷第1 期 ，2010.