問題鏈設計探討

〔摘" "要〕" 科學思維是科學核心素養的主要組成部分，對于學生的科學學習以及高階思維能力形成有著重要的影響。小學生正處于科學思維培養的啟蒙階段，需要教師在科學課程教學中運用有效的方式，激發學生的科學思維，讓學生在問題的探索中獲得科學思維能力的鍛煉，提高學生對知識的認知能力和水平。問題鏈的設計與運用，對發展學生的科學思維有著重要的作用。基于此，本文分析了問題鏈設計的基本原則，并以小學科學教學為例，對問題鏈在小學生科學思維培養中的運用提出了若干建議。

〔關鍵詞〕" 小學科學；問題鏈；科學思維

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）16" " 0022-03

在以往的小學科學教學中，雖然許多教師能夠認識到科學思維培養的必要性與迫切性，但是卻始終找不到有效的教學方法，使科學思維的培養無法得到有效的落實。想要解決科學課程教學中的科學思維培養問題，就需要教師認識到學生科學思維發展與問題、問題鏈之間的關系。所謂科學思維，是指人們在科學研究與實踐中形成的一種獨特的思維方式與方法論，強調人在科學探索中用理性、邏輯、客觀的態度，以事實為依據，對世界精心解釋，進一步深化人對世界的認知。可見，人的科學思維發展需要基于證據與事實，人在科學探索中要經歷分析、推理、判斷等過程。問題的設計具有激疑、啟思的作用，一個有效的問題鏈，可以為學生在科學探索中的問題分析、邏輯推理以及判斷反思、總結歸納提供支架，對于學生的思維發展起到引領的作用。由此可見，問題鏈是學生科學思維發展的“敲門磚”，可以提高學生的思維活躍性，讓學生沿著預設的線路，經歷縝密推理、理性思考與判斷的過程，可以幫助學生節省大量的時間，助力學生的科學思維發展。

一、問題鏈設計的基本原則

（一）基礎性原則

在問題鏈的設計中，教師需要充分考慮學生現階段的認知水平、思維發展規律以及基礎知識儲備等因素，合理地控制問題的難度。可以以較為簡單的問題設計作為鋪墊，引領學生在問題的引領下，建立科學問題與現實世界之間的聯系，幫助學生建立學習的自信，適當地簡化學生的認知過程，促進學生對科學知識的理解與掌握。

（二）遞進性原則

科學的思維發展是一個不斷突破、前行的過程。教師要從科學思維發展規律出發，在問題鏈的設計中應遵循遞進性的原則，通過由易到難、由簡到繁的多個問題設計，引領學生的思維逐步走向更深處，實現對更復雜問題的探索與解答，從中獲得科學思維能力的鍛煉。相較于直接給學生提出一個高難度的問題，以問題鏈為載體的難度逐層遞進問題設計，可以提高學生對問題的接受能力，避免學生出現畏難的學習情緒，可以促進學生在科學探究中猜想、假設、實踐、分析等學習行為的發生。

（三）延伸性原則

問題鏈中的問題設計，不僅要基于學生現階段的心智發展情況，還要具備幫助學生突破最近發展區的作用。因此，問題的設計需要在引導學生主動思考與學習的同時，引發學生對問題的進一步聯想、想象與創造，將問題貫穿于學生學習的全過程，借助問題鏈拓展學生的思維深度、廣度，助力學生的思維品質形成。

（四）反思性原則

反思同樣是學生需要具備的一種關鍵能力，能夠促進學生思維的良性循環發展。在學生科學思維培養的過程中，教師可以借助問題鏈設計與運用，引導學生對自己的學習行為、學習方法與策略、學習過程表現、學習結果等多個方面進行反思，自行檢驗學習成果，主動地查漏補缺，這不僅有助于學生的科學思維發展，還有助于提高其整體學習效果。

二、問題鏈設計方法探索

（一）情境式問題鏈

科學思維的培養需要以調動學生的學習思維為首要任務，教師應在課堂導入環節中，通過問題鏈的設計，不僅讓學生建立起科學與現實生活之間的聯系，引領學生結合生活經驗思考科學問題，同時也可以促使學生形成從科學的視角觀察世界的意識，從而點燃學生的科學學習熱情，激發學生的學習內驅力，使其更加主動地投入科學問題的探索，為其科學思維形成奠定基礎。

以蘇教版科學六年級上冊第四單元中《觀察星空》一課教學為例。教師可以先利用多媒體課件創設真實的情境，通過視頻情節，學生發現有一個小朋友在黑夜里迷路了，無法辨別方向。結合這一情境，教師可以先提出這樣的問題：“你是否也遇到過類似的情況？若是在戶外迷路了，你會通過什么方法來辨別方向呢？”多媒體情境的創設可以快速地吸引學生的目光，讓學生產生一種身臨其境之感，仿佛自己就是那個找不到路的小朋友。由情境引出的問題可以促進學生的思考與表達，比如有的學生說：“我們可以使用指南針、羅盤等工具辨別方向。”教師結合學生的回答，繼續設置問題：“若是你手中并沒有這些工具呢？”由此可以引領學生將思考的方向投向自然現象，有的學生說：“可以通過太陽、植物生長、星星等，辨別方向。”教師再次追問：“如何通過星星辨別方向？是否所有的星星都可以用于方向的辨別？”這樣的問題設計，可以促使學生主動地聯系自己的生活經驗，思考哪些星星在天空中的位置是特殊的，為學生了解北極星的特殊性以及運用北極星辨別方向奠定了基礎。在情境式問題鏈的設計中，教師設置了四個問題，通過這四個問題的提出，引領學生進入科學課的學習中，學生對“如何通過星星辨認方向”產生了強烈的好奇心與探究欲，可以促使學生帶著這份好奇心進入后續的學習活動，從而更為積極地思考、分析以及探索問題，大大地提高了學生的思維活躍度，這是學生科學思維形成不可缺少的內在動力。

（二）探究式問題鏈

探究式問題鏈的設計與運用，可以促使學生在對科學問題的探索中，形成嚴謹的、理性的思維，能夠在問題鏈的引領下抽絲剝繭，促進學生對科學知識的理解，在提高學生科學思維的同時，還有助于學生建立完善的知識框架。在小學科學教學中，教師用探究式問題鏈發展學生科學思維，應凸顯學生的學習主體性，提高學生學習思維在課堂上的含量，讓學生經歷科學觀察以及多角度分析問題的過程，促進學生形成科學思維。

例如，蘇教版科學三年級下冊第三單元中《不同的聲音》一課的教學，教師通過對學情的分析，了解到學生通過本單元的前兩課學習，已經掌握聲音產生的原理以及聲音傳播的途徑，在此基礎上，通過本課教學帶領學生進一步了解聲音的強弱、高低，引領學生探索影響聲音高低的因素，讓學生將聲音的大小、強弱與人們的生產生活聯系在一起，意識到噪聲對人的危害，也引發學生對聽力的保護。《不同的聲音》一課的教學重難點是讓學生學會辨別聲音的高低、強弱，能夠通過實驗探究等方式，總結出聲音的強弱、高低與哪些因素有關。為了幫助學生掌握知識要點，發展學生的嚴謹思維、批判性思維、推理思維以及創造性思維等科學思維能力，教師可以結合“不同長度的直尺發出不同音調”這個有趣的科學現象，明確本節課需要學生解決的核心問題是“同一把尺子，彈起來后為什么產生的音調高低不同？導致音調高低變化的原因究竟是什么？”若教師直接提出這樣的問題，對于小學生而言難度過高，很多學生不知道從何處入手開始解答。教師可以將這個核心問題進行拆分與細化，如設計如下的問題鏈：同一把直尺，伸在桌子外部分的長短是否與音調的高低有關？彈直尺時，你用的力度是否相同？當用的力度大時，音調高還是低？用的力度小時呢？當直尺伸出桌子外的長度相同，且彈直尺時所用的力度相同時，長尺子與短尺子哪個音調更高？總結你所經歷的探究性實驗結果，說一說你得出了怎樣的結論？

通過探究性問題鏈的設計，將高難度的問題分解成多個小型的探究性學習任務，引領學生在科學實驗的探索中控制變量，確保科學實驗的嚴謹性以及實驗結果的準確性。最后一個問題的提出，可以引領學生用批判性思維看待實驗的過程與結果。學生經歷了實驗探索以及推理驗證的過程，總結與概括了科學原理，發現了科學規律，掌握了“聲音音調的高低取決于物體振動頻率快慢”的科學概念，促使學生在多個問題的解答中形成科學思維。

（三）遞進式問題鏈

學生的科學思維發展需要經歷螺旋遞進的過程。在小學科學教學中，教師應遵循學生的思維發展規律，可以通過多個相互關聯且層層遞進的問題設計，引領學生科學思維能力的提升。因此，在問題鏈的設計與運用中，教師要注重問題之間的相互交替，確保問題之間存在一定的梯度，前一個問題為后一個問題的基礎，后一個問題的設計又是前一個問題的拓展與延伸，讓學生在層層遞進的問題引領下，突破固有思維，掌握科學思維方法，建構有意義的科學概念。

例如，在蘇教版科學四年級下冊第一單元中《冷熱與溫度》一課的教學中，要讓學生掌握溫度計的正確使用方法，能夠使用溫度計測量物體的溫度及其在不同時間段內的溫度變化情況。從教學目標出發，教師可以從“怎樣測量水的溫度”出發，設計如下問題。問題一，怎樣使用溫度計？問題二，怎樣測量某一時刻水的溫度？問題三，如何探究熱水的降溫規律？這三個問題的設計具有較強的關聯性，可以帶領學生在問題探索中做好思維的銜接，避免問題難度跨越過大、學生思維銜接不上等問題的發生。為了幫助學生解答以上三個問題，教師還可以對每一個問題進行進一步的細化，如上述中的問題一“怎樣使用溫度計”，在問題提出之后，很多學生的使用方法以及表述并不正確，因此教師可以繼續設置問題引導學生思考“溫度計是由哪些部分組成的？”“使用溫度計之前，需要做些什么？”“溫度計的計量單位是什么？怎么讀？怎么寫？”“溫度計上的每一個小格代表多少度？每一個大格又表示多少度？”問題二和問題三同樣可以按照這樣的思路進行細化。這樣，可以降低學生對問題探索的難度，讓學生在遞進式問題的引領下，概括出其中蘊含的原理，由此促使學生掌握解構、歸納的科學思維方法。

（四）診斷式問題鏈

反思同樣是科學思維培養中的主要任務。通過反思，可以促使學生在科學思維的發展中找到自己的薄弱點，從中發現錯誤，剖析錯誤產生的原因，能夠讓學生在反思與糾錯中獲得持續性的發展。因此，在以科學思維培養為導向的背景下，小學科學教師可以通過診斷式問題鏈的設計，暴露學生在科學思維發展方面的不足之處，進而開展有針對性的訓練，幫助學生查漏補缺，彌補知識空缺以及思維漏洞，助力學生的科學思維長效發展。

例如，在蘇教版科學三年級下冊第一單元“植物的一生”教學中，需要讓學生認識雌蕊、雄蕊的構造及其作用，知道傳粉后雌蕊、雄蕊發生的變化。為了檢驗學生對知識點的掌握程度以及科學思維的發展情況，教師可以設計這樣的問題鏈：究竟是雌蕊變化成果實還是雄蕊變化成果實？花凋謝后，變化成果實的過程是怎樣的？不同花的構造與果實的形狀之間是否存在聯系？通過學生的回答，教師可以判斷出學生對于“果實與種子是植物開花、傳粉、受精后形成”概念的理解是否正確，通過學生對植物開發、凋謝、結果過程的描述，判斷學生的科學思維嚴謹性、邏輯性，在對花的構造與果實形狀關系的分析中，可以反映出學生的辯證思維。除此之外，教師還可以提出這樣的問題：“觀察當蜜蜂等昆蟲經過花叢時，會對果實的形成有哪些幫助呢？”引發學生的觀察、分析、比較、判斷，促使學生在診斷式問題鏈的引領下進一步地同化與理解知識內容，提高學生的科學思維水平。

三、結語

綜上所述，問題鏈的運用對于小學生的科學思維發展有著積極的作用。教師應掌握問題鏈設計的有效方法，通過情境式問題鏈、探究式問題鏈、遞進式問題鏈、診斷式問題鏈等多種問題鏈的運用，助力學生形成科學思維。

參考文獻

[1]沈丹.小學科學“問題四驅”教學模式構建研究[J].啟迪與智慧（上），2023（2）：98-100.

[2]孫子涵，徐艷飛，朱永江.小學科學思維型課堂教學問題串的有效設計：以“夏季星空”為例[J].云南教育（小學教師），2024（Z2）：26-27.

[3]袁文溪.創造教育視角下的小學科學問題鏈導學意義、設計原則及導學模式[J].教育界，2025（5）：92-94.

[4]劉琳華.小學科學問題探究式學習模式研究：以《溫度不同的物體相互接觸》為例[J].試題與研究，2024（22）：138-140.

[5]趙映輝.基于高階思維能力培養的小學科學探究問題串思考[J].亞太教育，2021（24）：41-43