一、科學精神的本質(zhì)：四年級學生可感知的“成長密碼”演講人CONTENTS科學精神的本質(zhì)：四年級學生可感知的“成長密碼”科學精神的四大核心內(nèi)涵：從教材到實踐的具象化解讀方法創(chuàng)新：打破“標準步驟”的束縛科學精神的實踐路徑：從課堂到生活的“生長場域”結(jié)語：科學精神是“種子”，更是“燈塔”目錄2025四年級科學上冊科學精神的內(nèi)涵解讀課件作為一線科學教師，我常被一個問題觸動：當我們帶著四年級孩子觀察鳳仙花的生長、測量氣溫變化、探究聲音的產(chǎn)生時，我們究竟在傳遞什么？是零散的科學知識嗎？不，更重要的是讓孩子在探究中領(lǐng)悟“科學精神”——這是支撐他們終身探索的底層力量。今天，我將結(jié)合四年級科學上冊教材內(nèi)容與教學實踐，從“是什么”“為什么”“怎么做”三個維度，系統(tǒng)解讀科學精神的內(nèi)涵。01科學精神的本質(zhì)：四年級學生可感知的“成長密碼”1科學精神的定義再理解《義務教育科學課程標準（2022年版）》明確指出：“科學精神是指在科學探究中表現(xiàn)出的尊重事實、獨立思考、敢于質(zhì)疑、樂于合作、勇于創(chuàng)新等態(tài)度和價值觀。”對四年級學生而言，這不是抽象的概念，而是能在“觀察一片葉子的脈絡”“記錄一周的天氣”“比較不同材料的吸水性”等具體活動中體驗到的“行動指南”。2四年級學生的認知適配性四年級學生（9-10歲）正處于具體運算階段向形式運算階段過渡的關(guān)鍵期，他們的思維從“直觀形象”逐步轉(zhuǎn)向“初步抽象”，對“為什么”的追問更頻繁，對“怎么做”的實踐更主動?？茖W上冊教材中的“天氣”“溶解”“聲音”“身體結(jié)構(gòu)”四大單元，恰好為科學精神的滲透提供了“觀察-記錄-驗證-反思”的完整探究鏈。案例引入：上學期帶學生探究“水的溶解能力”時，有個孩子發(fā)現(xiàn)“鹽在熱水中溶解得更快”，但另一個孩子堅持“糖在冷水中溶解得更多”。他們爭論的焦點不是“誰對誰錯”，而是“如何用數(shù)據(jù)證明”——這正是科學精神在課堂上的自然萌發(fā)。02科學精神的四大核心內(nèi)涵：從教材到實踐的具象化解讀科學精神的四大核心內(nèi)涵：從教材到實踐的具象化解讀科學精神的內(nèi)涵豐富，但結(jié)合四年級學生的認知特點與教材內(nèi)容，我們可聚焦四個核心維度：實證意識、質(zhì)疑態(tài)度、合作精神、創(chuàng)新思維。這四個維度既相互獨立，又彼此支撐，共同構(gòu)成科學探究的“精神支柱”。1實證意識：用“證據(jù)鏈”說話的思維底色實證意識是科學精神的基石，其本質(zhì)是“用事實和數(shù)據(jù)支撐結(jié)論”。四年級科學上冊的多個實驗都需要學生建立這一意識。觀察記錄：從“隨意看”到“有目的記”以“天氣單元”為例，教材要求學生連續(xù)記錄一個月的天氣數(shù)據(jù)（氣溫、云量、風向等）。最初，學生可能只記錄“晴天”“下雨”，但通過引導，他們會逐漸關(guān)注“9點和15點的氣溫差異”“降雨前后風向的變化”。我曾讓學生用折線圖記錄氣溫，有個孩子發(fā)現(xiàn)“連續(xù)三天升溫后突然降溫”，追問“是不是要變天了”——這就是從“現(xiàn)象觀察”到“規(guī)律捕捉”的實證意識萌芽。變量控制：從“憑感覺”到“講邏輯”1實證意識：用“證據(jù)鏈”說話的思維底色“溶解單元”中，探究“哪些因素影響物質(zhì)的溶解快慢”時，學生需要控制“水量、物質(zhì)的量、是否攪拌”等變量。有一組學生一開始同時改變“水溫和是否攪拌”兩個變量，得出“熱水和攪拌都能讓糖溶解更快”的結(jié)論。當我問“如果只改變水溫，不攪拌，結(jié)果會怎樣？”時，他們意識到“必須每次只改變一個因素”。這種“控制變量”的思維，本質(zhì)是實證意識的邏輯化體現(xiàn)。結(jié)論推導：從“猜答案”到“重依據(jù)”在“聲音單元”探究“聲音是怎樣產(chǎn)生的”時，學生通過“撥動鋼尺”“敲擊音叉”“說話時摸喉嚨”等實驗，觀察到“物體振動”的共同現(xiàn)象。這時，我會追問：“你看到了什么？摸到了什么？這些現(xiàn)象有什么共同點？”引導學生從具體現(xiàn)象中歸納出“聲音由物體振動產(chǎn)生”的結(jié)論。這種“現(xiàn)象→證據(jù)→結(jié)論”的推導過程，正是實證意識的完整表達。1實證意識：用“證據(jù)鏈”說話的思維底色教學反思：培養(yǎng)實證意識，關(guān)鍵是讓學生“手腦并用”——動手操作時，動腦思考“為什么這樣做”；記錄數(shù)據(jù)時，動腦分析“數(shù)據(jù)說明了什么”。教師要避免直接給出結(jié)論，而是用“你觀察到了什么？”“有什么證據(jù)支持你的想法？”等問題，推動學生從“做實驗”轉(zhuǎn)向“用實驗說話”。2質(zhì)疑態(tài)度：“不盲信”是探索的起點質(zhì)疑不是“抬杠”，而是“基于證據(jù)的合理追問”。四年級學生已具備初步的批判性思維，教材中的“對比實驗”“模擬實驗”恰好為質(zhì)疑提供了土壤。質(zhì)疑的起點：發(fā)現(xiàn)“不尋?！痹凇叭芙鈫卧钡耐卣够顒又校瑢W生探究“氣體能否溶解在水中”。有個孩子搖晃可樂瓶后打開，觀察到大量氣泡冒出，提出疑問：“如果氣體能溶解，為什么打開瓶蓋就跑出來了？是不是和壓力有關(guān)？”這個問題源于對“現(xiàn)象矛盾”的敏感——“溶解”意味著“穩(wěn)定存在”，但氣泡冒出又顯示“不穩(wěn)定”。這種“發(fā)現(xiàn)矛盾”的能力，是質(zhì)疑態(tài)度的第一步。2質(zhì)疑態(tài)度：“不盲信”是探索的起點質(zhì)疑的過程：用“驗證”代替“爭論”當學生對“聲音的傳播是否需要介質(zhì)”產(chǎn)生分歧時（有的認為“真空不能傳聲”，有的認為“可能能傳一點”），我引導他們設計“真空罩實驗”：用抽氣機逐漸抽走玻璃罩內(nèi)的空氣，觀察手機鈴聲的變化。實驗中，學生發(fā)現(xiàn)“空氣越少，聲音越小”，但完全抽真空時（實際無法完全抽凈）仍有微弱聲音。這時，有學生提出：“可能是玻璃罩本身傳聲，或者抽氣機沒抽干凈?！边@種“用實驗驗證質(zhì)疑”的過程，比直接接受結(jié)論更有價值。質(zhì)疑的邊界：尊重“證據(jù)的局限性”四年級學生的質(zhì)疑有時會偏離科學邏輯，比如有學生認為“植物的葉子都是綠色的”，當看到紅楓的葉子時，立刻質(zhì)疑“教材錯了”。這時，我會引導他們觀察紅楓葉子的背面（略帶綠色），解釋“葉片中的葉綠素被其他色素掩蓋”，并強調(diào)：“質(zhì)疑需要基于更全面的觀察，而不是單一現(xiàn)象?！边@讓學生明白：質(zhì)疑不是否定一切，而是在證據(jù)范圍內(nèi)合理追問。2質(zhì)疑態(tài)度：“不盲信”是探索的起點質(zhì)疑的過程：用“驗證”代替“爭論”教學啟示：培養(yǎng)質(zhì)疑態(tài)度，教師要營造“安全的質(zhì)疑環(huán)境”——允許學生“說錯”，鼓勵“說為什么錯”；同時要引導“有依據(jù)的質(zhì)疑”，避免陷入無意義的爭論。當學生提出有價值的問題時，不妨說：“這個問題很有意思，我們一起設計實驗來驗證吧！”3合作精神：“1+1＞2”的探究智慧科學探究很少是“個人英雄主義”，四年級科學上冊的許多活動（如長期天氣記錄、小組實驗分工、制作身體結(jié)構(gòu)模型）都需要合作。合作精神的培養(yǎng)，本質(zhì)是讓學生學會“傾聽、表達、妥協(xié)、共享”。3合作精神：“1+1＞2”的探究智慧分工：從“搶著做”到“各盡其能”在“制作簡易風向標”的活動中，學生需要完成“設計圖紙、裁剪材料、組裝支架、測試方向”等步驟。最初，小組里常出現(xiàn)“都想拿剪刀”“都想測試”的沖突。通過引導，他們逐漸學會根據(jù)特長分工：動手能力強的負責組裝，細心的負責記錄測試數(shù)據(jù)，擅長畫圖的設計圖紙。有個小組甚至發(fā)明了“輪值制”——每天換一個人負責主操作，其他人輔助。這種“角色分工”讓合作從“無序”走向“高效”。交流：從“自說自話”到“觀點碰撞”在“探究不同材料的吸水性”實驗中，兩組學生對“棉布和紙巾誰更吸水”產(chǎn)生分歧。一組認為“棉布吸的水更多”，因為他們的棉布更厚；另一組認為“紙巾吸得更快”，因為紙巾更松軟。我組織他們交換實驗材料，重復實驗，發(fā)現(xiàn)“厚度相同的棉布和紙巾，紙巾吸水速度更快，但棉布吸水量更大”。這種“觀點碰撞-重復驗證-達成共識”的過程，讓學生明白：合作不是“聽我的”或“聽你的”，而是“一起找到更接近真相的答案”。3合作精神：“1+1＞2”的探究智慧分工：從“搶著做”到“各盡其能”共享：從“我的成果”到“我們的成果”學期末的“天氣日歷展示會”上，每個小組需要展示一個月的天氣數(shù)據(jù)。有個小組主動把自己的降雨量記錄表分享給其他組，說：“我們的雨量器可能不太準，你們可以對比看看?！绷硪粋€小組則用全班的數(shù)據(jù)繪制了“月度天氣統(tǒng)計圖”。這種“成果共享”讓學生體會到：合作的價值不僅是完成任務，更是讓每個人的發(fā)現(xiàn)成為集體的財富。教師角色：在合作中，教師要當好“引導者”而非“仲裁者”。當小組出現(xiàn)矛盾時，不妨問：“你們各自的理由是什么？有沒有辦法一起驗證？”當合作順利時，及時肯定“你們的分工很合理”“這種分享精神特別棒”，強化積極行為。4創(chuàng)新思維：“不一樣”的探究可能更接近真相創(chuàng)新不是“發(fā)明新東西”，而是“用新方法解決問題”“從新角度看待現(xiàn)象”。四年級學生的思維尚未被固定模式束縛，恰好是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的黃金期。03方法創(chuàng)新：打破“標準步驟”的束縛方法創(chuàng)新：打破“標準步驟”的束縛在“測量氣溫”的活動中，教材要求“將溫度計掛在通風、無陽光直射的地方，離地面1.5米”。有個學生提出：“如果我想知道不同高度的氣溫差異，能不能同時掛兩個溫度計？”另一個學生補充：“還可以測樹下和水泥地上的氣溫，看看植物對氣溫的影響?！边@種“改進實驗方法”的嘗試，比嚴格按教材操作更有意義——它讓學生明白：科學方法是“為問題服務”的，不是“必須遵守的教條”。視角創(chuàng)新：從“單一觀察”到“多元解讀”觀察“鳳仙花的結(jié)構(gòu)”時，大多數(shù)學生關(guān)注“花瓣顏色、莖的粗細”，但有個學生用放大鏡觀察花的雌蕊，問：“這些小顆粒是不是花粉？它們怎么到雌蕊上的？”另一個學生則記錄“每天有哪些昆蟲來吸花蜜”，推測“昆蟲可能幫助傳粉”。這種“從結(jié)構(gòu)觀察到功能推測”的視角轉(zhuǎn)換，體現(xiàn)了創(chuàng)新思維的靈活性。方法創(chuàng)新：打破“標準步驟”的束縛表達創(chuàng)新：用“自己的方式”呈現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在“總結(jié)聲音的產(chǎn)生”時，有的學生用漫畫畫出“鋼尺振動→空氣振動→耳朵振動”的過程，有的用情景劇表演“敲鼓時鼓面在跳，敲桌子時桌子在抖”，還有的用打油詩總結(jié)：“要想聲音響，物體振動忙；振動停，聲音亡?！边@些個性化的表達，比背誦“聲音由物體振動產(chǎn)生”更能體現(xiàn)對科學本質(zhì)的理解。教育理念：培養(yǎng)創(chuàng)新思維，教師要“少設限，多鼓勵”。當學生提出“奇怪”的問題或“笨拙”的方法時，先肯定“你的想法很獨特”，再引導“我們可以怎么驗證它是否可行”。要讓學生相信：科學探究沒有“唯一正確”的路徑，只要基于實證，“不一樣”的嘗試同樣有價值。04科學精神的實踐路徑：從課堂到生活的“生長場域”科學精神的實踐路徑：從課堂到生活的“生長場域”科學精神的培養(yǎng)不能局限于課堂40分鐘，而要融入學生的日常生活，形成“觀察-提問-探究-反思”的習慣。結(jié)合四年級科學上冊的內(nèi)容，我們可以從以下三個層面構(gòu)建實踐路徑：1課堂探究：用“問題鏈”驅(qū)動深度思考STEP5STEP4STEP3STEP2STEP1設計探究活動時，教師要避免“一步一步教”，而是用“問題鏈”引導學生自主探索。例如，在“探究水的溶解能力”時，可設計以下問題：初始問題：“鹽和糖都能溶解在水中，誰溶解得更多？”追問1：“怎么比較‘更多’？需要控制哪些條件？”（引導變量控制）追問2：“如果水量不同，結(jié)果會怎樣？”（深化對變量的理解）延伸問題：“其他物質(zhì)（如小蘇打）的溶解能力和鹽一樣嗎？”（拓展探究）2家庭觀察：讓“科學日記”成為習慣布置“家庭科學任務”時，避免“記錄式作業(yè)”，而是設計“探究式任務”。例如，學完“天氣單元”后，讓學生和家長一起記錄“周末兩天的天氣變化”，并討論：“為什么周六下午突然下雨？和早上的云量有關(guān)嗎？”學完“溶解單元”后，讓學生觀察“媽媽炒菜時，鹽是在熱水中還是冷水中放？為什么？”這種“生活中的科學”任務，能讓學生意識到科學精神不僅是“做實驗”，更是“用科學的眼光看世界”。3跨學科融合：在“大問題”中綜合運用科學精神與語文（表達）、數(shù)學（數(shù)據(jù)處理）、美術(shù)（可視化呈現(xiàn)）等學科密切相關(guān)。例如，學完“身體結(jié)構(gòu)”單元后，可開展“設計健康作息表”項目：用數(shù)學統(tǒng)計每天的睡眠時間，用語文寫“作息表說明書”，用美術(shù)繪制“身體器官工作時間圖”。這種跨學科任務，能讓學生在解決“大問題”中綜合運用科學精神的各個維度。05結(jié)語：科學精神是“種子”，更是“燈塔”結(jié)語：科學精神是“種子”，更是“燈塔”回顧四年級科學上冊的內(nèi)容，無論是測量氣溫、觀察溶解，還是探究聲音，其核心都不是讓學生記住“氣溫的單位是℃”“攪拌能加快溶解