問題導學 指向理性精神的實驗教學

〔摘" "要〕" 隨著教育改革的深入，培養學生理性精神已成為小學科學教育的重要目標之一。本文旨在探討小學科學實驗課教學中以理性精神為培養目標、以問題導學式為教學策略的應用與實踐。本研究首先明確了培養學生理性精神在小學科學實驗教學中的重要性，問題導學式教學策略對于培養學生理性思維、科學探究能力和問題解決能力的積極作用；然后結合小學科學實驗教學情況，設計了問題導學式教學策略小學科學實驗課中應包括創設問題情境、鼓勵大膽質疑和小組合作探究等環節，并在實際教學中應用。

〔關鍵詞〕" 小學科學；問題導學；理性精神；實驗教學

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）16" " 0052-03

小學科學實驗課是培養學生科學素養的重要途徑，而理性精神則是科學素養的核心要素之一。問題導學式教學策略以問題為導向，激發學生的學習興趣和探究欲望，讓學生在解決問題的過程中，學會運用科學思維方法和探究實驗方法，提高分析問題和解決問題的能力。

在小學科學實驗課中，運用問題導學式教學策略，可以讓學生在實驗前提出問題，明確實驗目的和任務；在實驗過程中，引導學生觀察、分析實驗現象，思考問題的解決方案；在實驗結束后，組織學生進行討論和交流，總結實驗結果，反思實驗過程中存在的問題。以此培養學生的問題意識、探究精神和創新能力，提高理性思維水平。

一、小學科學實驗課培養學生理性精神的獨特優勢

理性精神主要表現為抽象或邏輯的思維，包括歸納和演繹的思維。在小學科學中，理性精神具體表現為尊重事實、講求證據的實證意識；運用邏輯推理、講求思維的嚴密態度；大膽設問、講求質疑的創新精神。

《義務教育科學課程標準（2022年版）》明確提出，科學素質的培養必須從小抓起，小學科學課程承擔了培養學生科學素質的責任。具有理性精神的學生，能運用邏輯手段、程序和方法進行認識活動，在科學實驗中尊重事實、講求證據，運用邏輯推理解決問題，敢于質疑創新。

問題導學式教學改變了傳統課堂上教師壟斷課堂的做法，充分體現了學生的主體地位。學生在教師創設的問題情境下，課前帶著問題“看”，發現問題“思”，疑點問題“查”；課上帶著問題“聽”，圍繞問題“辯”；課后抓住問題“練”，尋找問題“究”。通過這樣的過程，學生不僅掌握了科學知識，還提高了分析問題和解決問題的能力，培養了尊重事實、講求證據、運用邏輯推理的理性精神。

二、問題導學：指向理性精神的小學科學實驗課教學特征

（一）以問題為導向激發學習動力

1.引發好奇心

問題導學式教學從學生的興趣和疑惑出發，設置有趣且具挑戰性的問題，在課堂開始時就引發學生對科學課的期待，從而讓學生形成長期的科學探究欲望。

例如，在蘇教版科學三年級下冊探究“聲音是如何產生的”實驗課中，教師可以先播放一些奇特的聲音，然后讓學生猜一猜“你們知道這些聲音是從哪里來的嗎？”迅速抓住學生的求知欲望，使他們急切地想要參與到實驗探究中，了解聲音產生的奧秘。

2.驅動自主探究

學生在問題的引導下，會主動思考并嘗試尋找解決問題的方法。他們不再是被動地接受知識，而是積極地參與到實驗過程中。以蘇教版科學四年級上冊“點亮小燈泡”實驗為例，當教師提出“如何讓小燈泡亮起來？”后，學生會自主嘗試電路連接方式，通過不斷地實驗和探索找到正確的答案。這種自主探究的過程，能夠培養學生的獨立思考能力和解決問題能力。

（二）強調過程性學習注重思維訓練

1.觀察與分析實驗現象

在實驗過程中，問題導學式教學要求學生仔細觀察實驗現象，并對其進行分析。例如，在蘇教版科學五年級下冊“物體的沉浮”實驗中，學生不僅要觀察物體在水中是上浮還是下沉，還要分析物體的形狀、密度等因素對其沉浮的影響。通過這樣的觀察和分析，能夠培養其敏銳的觀察力和邏輯思維能力，學會從現象中尋找規律。

2.邏輯推理得出結論

學生需要根據觀察到的實驗現象，運用邏輯推理得出結論。在蘇教版科學四年級下冊“水沸騰了”的實驗中，學生觀察到水在加熱過程中溫度不斷升高，當達到一定溫度時會沸騰，并且有氣泡產生。學生通過邏輯推理，理解水沸騰的條件以及沸騰過程中溫度不變等特性，從而得出關于水沸騰的科學結論。這種邏輯推理的過程，能夠培養學生的理性思維和科學素養。

（三）促進合作與交流培養團隊精神

1.小組合作探究問題

問題導學式教學通常采用小組合作的方式進行實驗探究。在小組中，學生可以共同討論問題、分工合作。例如，在蘇教版科學五年級上冊“物體的導熱性”實驗中，小組內成員可以分別負責選擇不同材料的物體，對其加熱并記錄實驗數據和分析結果等。小組成員相互合作，提高團隊協作能力。

2.全班交流分享成果

在小組探究任務完成后，全班進行交流分享。各小組匯報實驗結果和發現，其他小組提出疑問和建議。交流分享不僅讓學生的表達能力得到鍛煉，還能培養學生認真傾聽、學會質疑的習慣，從而將實驗結果不斷完善，在交流互動中體現科學探究的嚴謹性。

（四）鼓勵質疑與反思培養創新精神

1.大膽質疑既有結論

學生在學習過程中被鼓勵對既有結論進行質疑。例如，在學習教科版科學五年級上冊“光是怎么傳播的”時，學生可能會質疑“光在所有的透明物質中都沿直線傳播嗎？”這種質疑能夠促使學生進一步探究光的傳播特性，培養學生理性求知精神。

2.反思實驗過程與結論

學生還要對實驗過程和結論進行反思。學生可以反思自己在實驗過程中是否存在操作失誤、是否有更好的實驗方法等。通過反思，不斷改進實驗方法和思維方式，提高科學素養。

三、指向理性精神的小學科學實驗課問題導學式實施策略

（一）創設問題情境

問題情境的設計應遵循接受性原則、趣味性原則和發展性原則。

接受性原則要求情境的設置要考慮學生能否接受，設計合適的“路徑”和“臺階”，便于學生將學過的知識和技能遷移到情境中解決問題。

趣味性原則強調從蘊藏著無窮奧秘的科學現象、學生身邊熟悉的生活現象及最新科學技術中選取材料，激發學生學習興趣。

發展性原則指創建的問題情境應具有促進學生智力素質與非智力素質平衡發展的功能，既要針對學生心理發展的“現有水平”，更要針對學生心理發展的“最近發展區”，有利于學生掌握科學方法、提高探究能力，同時蘊含促進學生非智力素質發展的情感信息。

在教學教科版科學三年級上冊“加快溶解”實驗課時，可以這樣創設情境：假設學生在經營一家奶茶店，面對點餐高峰期沖泡奶茶速度慢的問題，能不能用科學的方法幫助店員提高奶茶粉溶解速度？隨后學生帶著問題進行實驗，觀察奶茶粉在不同溫度水中的溶解情況，通過對比得出結論。這樣的情境創設既符合學生的認知水平，又能激發學生的學習興趣，培養學生的理性精神。

（二）鼓勵學生大膽質疑

營造良好的探究氛圍，讓學生敢于發表自己的意見和看法。在教學過程中，教師可以通過提問、引導討論等方式，多設置開放性問題，引發學生思考。

當學生提出問題時，教師可以用肯定的語言，如“這個問題很有想法”“你的思考很深入”等，增強學生的自信心。同時，教師可以引導學生對問題進行分析和討論，共同尋找答案。

增加小組討論時間，讓每個小組成員都有機會在組內發表想法。例如，在教學蘇教版科學四年級上冊“電路的連接”實驗課時，有些小組提出“如何讓小燈泡更亮？”“不同的連接方式對燈泡亮度有影響嗎？”通過互相質疑和合作，找到最佳的解決方案。

（三）小組合作探究

小學科學課實驗通常以分組實驗形式展開。小組合作的學習模式能把課堂的主動權交給學生，讓學生在自主討論和探究中產生創意。學生獨到的見解和想法，能在實驗中實現。

在蘇教版科學三年級下冊“不同材料的吸水性”探究實驗中，教師可以開一個材料超市，讓小組成員自主設計實驗，集思廣益，形成最終實驗方案。在此過程中，學生對知識點掌握得更深，能保證每個學生的參與度，拓展學生思考的寬度。

（四）課后主動反思

科學實驗課的小結需要學生自我反思。反思可以從科學方法、探究過程、實驗結論等方面進行，教師可以為學生提供一些反思支架，讓學生選擇一個問題進行思考交流。

針對科學方法的反思。例如，我用哪些方法搜集證據？效果怎樣？我是用什么方法將數據記錄和顯示出來的？我是用什么方法分析結果、得出結論的？我報告和描述研究結論的有效方法是什么？其他同學的研究方法有什么值得借鑒的地方？

針對探究過程的反思。例如，探究的問題是什么？我提出假設的依據是什么？制定的探究計劃是否切實可行？我獲得的數據資料是否支持我得出的結論？

針對實驗結論的反思。例如，實驗得到的結果和假設的結果是否一致？有哪些調整？結果的表述是否清晰？

四、問題導學式教學策略對學生理性精神的促進作用

（一）尊重事實、講求證據的實證意識

實證意識是指學生在學習科學的過程中，注重事實、通過實驗獲取證據，以支持自己的觀點和結論。只有通過實證，學生才能真正理解科學知識，避免主觀臆斷。

在問題導學式教學中，可以通過以下方法培養學生的實證意識：提出明確的問題，引導學生進行實證探究；組織學生進行小組討論，分享實證結果；引導學生反思實證過程，總結經驗教訓。

（二）邏輯推理、講求思維的嚴密態度

問題導學式教學策略通過對實驗結果的分析和推理過程，有效培養了學生的分析與推理能力。同時，問題導學也鼓勵學生進行多角度的分析和推理。例如，在分析小燈泡不亮的原因時，學生不僅考慮電路元件的構造，還會思考連接方式對電路的影響。通過這樣的訓練，學生的分析與推理能力得到了極大的提高。

（三）大膽設問、講求質疑的創新精神

大膽設問、講求質疑的創新精神鼓勵學生不盲目接受既有知識，而是保持懷疑和探索的態度。通過不斷設問，如“為什么會出現這種現象？還有其他可能的解釋嗎？”等，促使學生突破常規思維，尋找新的思路和方法。這不僅有助于培養學生的獨立思考和創新能力，還能讓他們在質疑過程中更深刻理解科學知識，形成科學的思維方式。

理性精神在小學科學教育中包含尊重事實、講求證據的實證意識，運用邏輯推理、講求思維的嚴密態度以及大膽設問、講求質疑的創新精神。問題導學式教學策略通過創設問題情境、鼓勵大膽質疑和小組合作探究等環節，在小學科學實驗課中取得了良好的教學效果，對學生理性精神的培養效果顯著。在今后的研究中，問題導學式教學策略的應用范圍可以擴展到綜合實踐活動、校本課程等領域，與項目式學習、探究式學習等教學方法相結合，形成更豐富、多元的教學模式，為小學科學教育的改革和創新提供更有力的支持。

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