科學(xué)教學(xué)要重視學(xué)生問題意識的培養(yǎng)、提升學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)，科學(xué)探究要圍繞科學(xué)問題展開，強調(diào)科學(xué)創(chuàng)新思維在于從不同角度分析、思考問題并提出新穎、有價值的觀點和解決問題的方法。問題化教學(xué)以問題為線索，通過設(shè)置與學(xué)生日常生活緊密相關(guān)的問題情境，讓學(xué)生經(jīng)歷思辨、實踐、推理等過程，將教與學(xué)緊密結(jié)合。[1]這既符合課程標準的要求，又能有效促進學(xué)生的高階思維發(fā)展，提升他們的問題意識。問題化教學(xué)過程中，教師作為問題的引導(dǎo)者和設(shè)計者，應(yīng)基于學(xué)生的前概念，精心設(shè)計問題情境，幫助他們將學(xué)習(xí)內(nèi)容與生活實際相關(guān)聯(lián)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們提出有價值的探究問題。

盡管科學(xué)教師已經(jīng)認識到問題化教學(xué)的重要價值，但在實踐中對于“問題”的理解和應(yīng)用卻存在一定的偏差。實際教學(xué)中的問題設(shè)計，多由教師單方面主導(dǎo)，不斷地向?qū)W生拋出一系列低階問題，讓他們處于被動接受的狀態(tài)，即所謂的“滿堂問”。此外，[1]問題情境偏離教學(xué)主題、提問缺乏有效性、問題結(jié)構(gòu)單一等也是比較常見的問題。

課堂數(shù)據(jù)分析可以精準指導(dǎo)教師做出正確決策。在參與潘翠君小學(xué)科學(xué)名師工作室的課題“基于課堂觀察大數(shù)據(jù)的教學(xué)行為改進研究”中，[2]我們以《模擬安裝照明電路》一課為例，依托COP團隊將采集到的數(shù)據(jù)聚焦問題化教學(xué)中的要素進行針對性地優(yōu)化設(shè)計。

一、分析“師生話語主題詞”優(yōu)化問題情境創(chuàng)設(shè)

師生話語主題詞分析反映的是教師話語內(nèi)容與學(xué)生話語內(nèi)容的匹配度，關(guān)注的是師生話語內(nèi)容的關(guān)注點是否一致，體現(xiàn)了課堂教學(xué)內(nèi)容聚焦程度和教師把握教學(xué)主題的能力。該課教師話語主題詞（如圖1左）為：開關(guān)、控制、小組、電路、屋主、燈泡等，學(xué)生話語主題詞（如圖1右）為：開關(guān)、導(dǎo)線、燈泡、控制、正極、亮起等。通過大數(shù)據(jù)分析師生話語主題詞匹配度為57.6%，評分為B，相對較低。

結(jié)合課堂實錄，我們發(fā)現(xiàn)原有教學(xué)設(shè)計在問題情境創(chuàng)設(shè)時過于直接，學(xué)生難以循序漸進地進入教師創(chuàng)設(shè)的情境，導(dǎo)致師生問答中出現(xiàn)話語主題詞偏差。因此，我們對該課導(dǎo)入環(huán)節(jié)和展示環(huán)節(jié)的情境創(chuàng)設(shè)做出了相應(yīng)調(diào)整（見表1、表2）。

修改前，導(dǎo)入環(huán)節(jié)的情境設(shè)計是教師直接揭示任務(wù)“在房間中模擬安裝照明電路”，學(xué)生不容易從單個簡易電路直接過渡到復(fù)雜的多個電路。修改后，導(dǎo)入環(huán)節(jié)采用游戲?qū)?，教師通過設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生思考簡易電路和教室照明電路的相同點和不同點，學(xué)生在做游戲的同時可以觀察教室中的照明情況，自然而然地答出該課要討論的關(guān)鍵內(nèi)容是一個開關(guān)控制多盞燈、多個開關(guān)控制多盞燈。這樣的設(shè)計既有趣，又能幫助學(xué)生實現(xiàn)知識的螺旋式進階。

修改前，小組展示環(huán)節(jié)的情境設(shè)計是，學(xué)生按照教師的要求直接展示兩盞照明燈是否按照要求正常工作，接著說明哪些部分可以進一步改進。修改后，設(shè)置了人偶“屋主”，學(xué)生需要引導(dǎo)“屋主”實地使用房間的照明系統(tǒng)。改進后的優(yōu)點有：一方面，更加貼近真實生活情境，學(xué)生可以充分發(fā)揮想象力，展示在什么樣的情境下使用哪一盞燈；另一方面，此過程會清晰地暴露出一些設(shè)計制作的問題，如布局是否合理、線路是否穩(wěn)固整齊。學(xué)生根據(jù)展示情況和評估表為后續(xù)評估改進做好鋪墊，真正做到自己發(fā)現(xiàn)問題、改進問題。

二、分析“問題類型”優(yōu)化有效性提問

課堂中的問題類型包括：記憶性問題，即教師梳理出的與該課的學(xué)習(xí)內(nèi)容密切相關(guān)的學(xué)生此前已有的知識、生活經(jīng)驗方面的問題；推理性問題，即能引起學(xué)生依據(jù)已有的知識或經(jīng)驗，經(jīng)過思維的加工，推導(dǎo)出帶有其個性化特征的概念、判斷或推理的問題；創(chuàng)造性問題，即圍繞學(xué)生創(chuàng)造力的開發(fā)而設(shè)計的問題，要求學(xué)生致力于原創(chuàng)性和評價性思考，主要表現(xiàn)為學(xué)生能做出預(yù)測，解決生活中的問題；批判性問題，即需要學(xué)生變換問題角度做深層次思考或反思的問題?；贑OP團隊大數(shù)據(jù)分析，如果分析結(jié)果顯示記憶性問題、推理性問題數(shù)量高于全國常模數(shù)據(jù)，創(chuàng)造性問題和批判性問題數(shù)量低于全國常模數(shù)據(jù)，說明教師提出的問題不能有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。數(shù)據(jù)表明（見表3），該課的“問題類型”評分等級為A，得分超過全國94.2%的同類型課程得分，學(xué)生回答類型方面與教師提出的問題類型相對應(yīng)，得分超過全國89.6%的同類型課程得分。

在問題類型部分得分較低時，可以試著從以下幾個方面進行改進：①保證問題與問題之間存在邏輯關(guān)系，通過由簡到難層層遞進的問題設(shè)計促進學(xué)生深度理解；②結(jié)合拓展資源，設(shè)計具有深度和挑戰(zhàn)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生透過事物表象發(fā)現(xiàn)背后的科學(xué)道理。進行問題化教學(xué)設(shè)計時，我們針對教材的教學(xué)提問進行了創(chuàng)造性改進（如圖2）。

修改前的問題設(shè)計，教師直接出示大任務(wù)“安裝照明電路”，接著問學(xué)生“結(jié)合臥室照明要考慮哪些問題”，此時問題過大，學(xué)生的回答容易偏離教學(xué)主題。修改后的問題設(shè)計為教師先告訴學(xué)生“需要安裝兩盞燈”，再提問“結(jié)合臥室照明有什么問題想問屋主”，給學(xué)生一定的空間，引發(fā)他們的深度思考。通過思考，學(xué)生的關(guān)注點迅速聚焦在該課的大任務(wù)“在房間內(nèi)安裝兩盞燈，并能實現(xiàn)兩個開關(guān)分別控制兩盞燈”?？梢钥闯觯薷暮蟮奶釂柗绞礁袑哟魏瓦壿?，讓學(xué)生為了解決一個問題提出更多問題，這一環(huán)節(jié)有效培養(yǎng)了他們的問題意識。

三、分析“問題結(jié)構(gòu)”助力培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

“四何問題”即是何、如何、為何、若何問題，[2]其中“是何”類問題反映教師提問的開放性教學(xué)傾向，該類問題越多，開放性越強；“為何”類問題指向原理、法則、邏輯等問題，如推理性問題等，該類問題的解決意味著原理性知識的獲?。弧叭绾巍鳖悊栴}表示方法、途徑與狀態(tài)，如技能與流程性問題等，該類問題的解決意味著策略性知識的獲取，此類問題的占比越多，說明課堂上問題解決傾向越強；“若何”類問題反映教師提問的批判性及創(chuàng)造性教學(xué)傾向，該類問題越多，說明課堂設(shè)計的批判性及創(chuàng)造性傾向越強。[3]從“問題結(jié)構(gòu)”的數(shù)據(jù)來看（見表4），該課的評分等級為C，得分超過全國26.8%的同類型課程，這表明，最初的教學(xué)設(shè)計在“問題結(jié)構(gòu)”方面有所欠缺，不利于學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)造性思維發(fā)展。

為了改善本節(jié)課的“問題結(jié)構(gòu)”，培養(yǎng)學(xué)生問題意識，教師進行教學(xué)設(shè)計時可以結(jié)合生活實際、課外資料適時設(shè)計一些挑戰(zhàn)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生從觀察事物表象出發(fā)。具體改進時，可以將描述性的“是什么”和“怎么樣”問題轉(zhuǎn)向“為什么”“如果……又會……”的解釋性問題。[1]因此，改進后的教學(xué)，我們增加了若何問題，在拓展環(huán)節(jié)問學(xué)生：“天氣越來越熱，如果屋主想再加裝一臺可以單獨控制的電扇應(yīng)該如何設(shè)計？”學(xué)生可以利用該課學(xué)習(xí)的“多個電路回路”解決上述問題，實現(xiàn)知識應(yīng)用與遷移，提升創(chuàng)造性思維。

結(jié)語

借助課堂觀察數(shù)據(jù)，通過對《模擬安裝照明電路》一課的教學(xué)實踐分析，我們發(fā)現(xiàn)課堂數(shù)據(jù)報告可以幫助教師整合問題，有效地提高問題化教學(xué)的質(zhì)量。通過“師生話語主題詞”共現(xiàn)圖，可以了解學(xué)生是否聚焦本課教學(xué)目標，結(jié)合課堂實錄優(yōu)化問題情境創(chuàng)設(shè)，確保教學(xué)情境連續(xù)性、遞進性、一致性。通過統(tǒng)計“問題類型”，可以檢查課堂提問是否有效，結(jié)合教學(xué)目標優(yōu)化提問的邏輯性，促進學(xué)生高階思維發(fā)展。通過分析“問題結(jié)構(gòu)”，可以結(jié)合教學(xué)資料確保問題設(shè)計去膚淺化和形式化，增加教學(xué)深度和廣度，引導(dǎo)學(xué)生在結(jié)構(gòu)化問題的解決中構(gòu)建知識體系，實現(xiàn)從低階思維到高階思維的發(fā)展。

（作者單位：廣東省深圳市寶安區(qū)上合小學(xué)）

參考文獻

[1]張琳.指向生命觀念的高中生物問題化教學(xué)設(shè)計研究[D].長春：東北師范大學(xué)，2022.

[2]潘翠君.基于課堂數(shù)據(jù)強化科學(xué)思維教學(xué)——兼談COP課堂診斷方法[J].湖北教育（科學(xué)課），2024（09）.

[3]王陸，馬如霞，彭玏.基于經(jīng)驗學(xué)習(xí)圈的不同教師群體教學(xué)行為改進特征[J].華東師范大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2021（02）.