一、先破后立：精準(zhǔn)把握四年級學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)知基礎(chǔ)演講人先破后立：精準(zhǔn)把握四年級學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)知基礎(chǔ)01實踐驗證：典型案例中的興趣激發(fā)效果觀察02長效維持：興趣激發(fā)的“生長型”支持系統(tǒng)03目錄2025四年級科學(xué)上冊科學(xué)興趣的激發(fā)策略課件作為一線科學(xué)教師，我始終相信：興趣是科學(xué)學(xué)習(xí)的“點火器”，尤其是對處于具體運算階段的四年級學(xué)生而言，能否在《科學(xué)》上冊的學(xué)習(xí)中點燃興趣，將直接影響其后續(xù)科學(xué)探究能力的發(fā)展與核心素養(yǎng)的形成。過去三年，我結(jié)合教科版四年級上冊“聲音”“呼吸與消化”“運動和力”三大單元的教學(xué)實踐，系統(tǒng)梳理了興趣激發(fā)的底層邏輯與操作策略。今天，我將從“認(rèn)知基礎(chǔ)分析—策略設(shè)計框架—實踐案例驗證—長效維持機制”四個維度展開分享，希望為同仁提供可參考的實踐路徑。01先破后立：精準(zhǔn)把握四年級學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)知基礎(chǔ)先破后立：精準(zhǔn)把握四年級學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)知基礎(chǔ)要激發(fā)興趣，首先需理解興趣的“生長土壤”。四年級學(xué)生（9-10歲）正處于皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論中的“具體運算階段”，其思維特點與科學(xué)學(xué)習(xí)需求呈現(xiàn)出鮮明的階段性特征。通過連續(xù)三年對200余名學(xué)生的前測調(diào)研與課堂觀察，我總結(jié)出以下三個關(guān)鍵認(rèn)知基礎(chǔ)：1認(rèn)知特點：具象思維主導(dǎo)，抽象邏輯待發(fā)展四年級學(xué)生的思維仍以具體形象為主，對直觀的實驗現(xiàn)象（如音叉振動、氣球反沖）、可觸摸的材料（如彈簧、氣球）、生活化的問題（如“吃火鍋為什么會冒汗”）更易產(chǎn)生興趣；但對“能量轉(zhuǎn)化”“作用力與反作用力”等抽象概念的理解需依賴具體實例支撐。例如，在“運動和力”單元中，直接讓學(xué)生推導(dǎo)“摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系”，遠(yuǎn)不如通過“用彈簧測力計拉不同材質(zhì)的小車”實驗更易引發(fā)探究欲望。2前概念特征：經(jīng)驗與誤區(qū)并存，亟待科學(xué)轉(zhuǎn)化學(xué)生在生活中積累了大量與科學(xué)相關(guān)的前概念，但其中部分存在偏差。以“呼吸與消化”單元為例，85%的學(xué)生能說出“呼吸需要肺”，但僅32%能準(zhǔn)確描述“氧氣進(jìn)入血液”的過程；78%的學(xué)生認(rèn)為“運動后心跳加快是因為累了”，卻不知這是“身體需氧量增加”的生理反應(yīng)。這些前概念既是興趣的“切入點”（學(xué)生渴望驗證自己的想法），也是教學(xué)的“突破口”（通過實驗修正誤區(qū)能增強成就感）。3學(xué)習(xí)痛點：探究動力易衰減，持續(xù)參與需支持四年級學(xué)生對科學(xué)課的初始興趣普遍較高（前測顯示92%的學(xué)生喜歡“做實驗”），但隨著學(xué)習(xí)難度提升（如“聲音的傳播”需要控制變量），約60%的學(xué)生會出現(xiàn)“畏難情緒”。觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)實驗步驟復(fù)雜、結(jié)論不明顯或小組合作失衡時，學(xué)生的參與度會從課初的90%降至課末的55%。這提示我們：興趣激發(fā)不能僅靠“開頭熱鬧”，更需設(shè)計“階梯式”支持策略，讓學(xué)生在“跳一跳夠得到”的過程中持續(xù)獲得正向反饋。二、分層設(shè)計：構(gòu)建“情境-探究-聯(lián)結(jié)-評價”四維興趣激發(fā)策略框架基于上述認(rèn)知基礎(chǔ)，我以“學(xué)生為中心”“探究為核心”為原則，結(jié)合2022版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中“激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣和欲望”的要求，構(gòu)建了覆蓋課前、課中、課后的四維策略框架。以下結(jié)合四年級上冊具體單元展開說明：1情境創(chuàng)設(shè)：用“問題鉤子”激活內(nèi)在好奇科學(xué)興趣的起點是“好奇”，而好奇往往源于“認(rèn)知沖突”或“生活關(guān)聯(lián)”。我在教學(xué)中重點設(shè)計三類情境：1情境創(chuàng)設(shè)：用“問題鉤子”激活內(nèi)在好奇1.1生活情境：從“習(xí)以為?！敝邪l(fā)現(xiàn)“不尋常”四年級上冊的內(nèi)容與學(xué)生生活高度相關(guān)，如“呼吸與消化”涉及飲食、運動，“聲音”涉及說話、樂器，“運動和力”涉及玩滑板、推桌子。我常引導(dǎo)學(xué)生用“科學(xué)視角”重新觀察生活。例如，在“聲音的產(chǎn)生”一課，我先播放一段“廚房交響曲”（切菜聲、燒水聲、碗碰撞聲），問學(xué)生：“這些聲音是怎么產(chǎn)生的？我們每天聽到這么多聲音，卻很少想過這個問題——今天我們就當(dāng)‘聲音偵探’，找出聲音的‘源頭’?！边@種從“熟悉”到“陌生”的轉(zhuǎn)化，能迅速調(diào)動學(xué)生的觀察欲。1情境創(chuàng)設(shè)：用“問題鉤子”激活內(nèi)在好奇1.2問題情境：用“挑戰(zhàn)性問題”驅(qū)動深度思考問題設(shè)計需符合“最近發(fā)展區(qū)”，既不能太簡單（如“聲音能在空氣中傳播嗎？”學(xué)生已知答案），也不能太復(fù)雜（如“聲波的振幅如何影響響度？”超出認(rèn)知）。以“聲音的傳播”為例，我設(shè)計了遞進(jìn)式問題鏈：1情境創(chuàng)設(shè)：用“問題鉤子”激活內(nèi)在好奇敲桌子時，我們是怎么聽到聲音的？（初步感知固體傳聲）1②把耳朵貼在桌面聽敲桌子，和不貼耳朵聽，聲音有什么不同？（對比固體與空氣傳聲效果）在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容2③潛水時，為什么能聽到水面上的說話聲？（拓展液體傳聲）在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容3④如果在月球上敲鈴鐺，能聽到聲音嗎？（關(guān)聯(lián)真空不能傳聲）這種“問題鏈”像“登山臺階”，學(xué)生每解決一個問題就獲得一次成就感，興趣隨問題深入逐步升級。1情境創(chuàng)設(shè)：用“問題鉤子”激活內(nèi)在好奇1.3跨學(xué)科情境：用“主題聯(lián)結(jié)”拓寬興趣邊界科學(xué)與藝術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的聯(lián)結(jié)能激發(fā)學(xué)生的綜合興趣。例如，在“聲音”單元，我設(shè)計了“自制小樂器”項目：學(xué)生用吸管、塑料瓶、橡皮筋等材料制作樂器，需結(jié)合“聲音的高低與振動頻率”（科學(xué)）、“樂器形狀設(shè)計”（工程）、“演奏音色調(diào)整”（藝術(shù)）。當(dāng)學(xué)生用自制的“橡皮筋吉他”彈出《小星星》時，他們的興奮不僅來自“做出樂器”，更來自“用科學(xué)知識創(chuàng)造美”的價值感——這種興趣更持久、更深刻。2探究活動：讓“動手做”升級為“動腦探”興趣的維持需要“探究獲得感”，即學(xué)生通過動手操作真正理解科學(xué)概念，并感受到自身思維的成長。我在活動設(shè)計中重點把握三個關(guān)鍵點：2探究活動：讓“動手做”升級為“動腦探”2.1開放材料，讓探究有“試錯空間”傳統(tǒng)實驗常采用“給定材料+固定步驟”，學(xué)生按部就班操作，興趣易流于“玩器材”。我嘗試提供“材料超市”，讓學(xué)生自主選擇。例如，在“測量肺活量”實驗中，除了標(biāo)準(zhǔn)的肺活量計，我還提供氣球、塑料瓶、量杯等材料，學(xué)生需思考：“如何用這些材料測量吹出的氣體量？”有的小組用氣球吹到最大后測量周長，有的用塑料瓶排水法收集氣體。雖然部分方法不夠精確，但學(xué)生在“試錯-改進(jìn)”中真正理解了“肺活量是最大呼氣量”的本質(zhì)，這種“自己想辦法解決問題”的體驗比“得到標(biāo)準(zhǔn)答案”更能激發(fā)興趣。2探究活動：讓“動手做”升級為“動腦探”2.2分層任務(wù)，讓不同水平學(xué)生“各有所得”四年級學(xué)生的探究能力差異較大，統(tǒng)一任務(wù)易導(dǎo)致“優(yōu)生包辦、學(xué)困生旁觀”。我采用“基礎(chǔ)任務(wù)+挑戰(zhàn)任務(wù)”分層設(shè)計。以“摩擦力的秘密”為例：基礎(chǔ)任務(wù)：用彈簧測力計測量木塊在桌面、毛巾表面的摩擦力，記錄數(shù)據(jù)（適合操作能力較弱的學(xué)生）；挑戰(zhàn)任務(wù)：設(shè)計實驗探究“摩擦力大小是否與物體重量有關(guān)”（需要自主設(shè)計變量控制，適合能力較強的學(xué)生）。同時，我要求小組內(nèi)“角色輪換”（記錄員、操作員、分析員），確保每個學(xué)生都能在擅長的環(huán)節(jié)貢獻(xiàn)力量。觀察顯示，分層任務(wù)實施后，學(xué)困生的課堂發(fā)言率從18%提升至45%，小組合作的有效討論時間增加了3倍。2探究活動：讓“動手做”升級為“動腦探”2.3可視化記錄，讓思維“看得見”興趣的深化需要“思維外顯”，我引導(dǎo)學(xué)生用“實驗記錄單+思維圖示”記錄探究過程。例如，在“呼吸與消化”單元的“食物在體內(nèi)的旅行”學(xué)習(xí)中，學(xué)生用流程圖畫出食物從口腔到肛門的路徑，并用不同顏色標(biāo)注各器官的作用；在“運動和力”的“小車運動快慢”實驗中，學(xué)生用折線圖呈現(xiàn)“拉力大小與小車運動時間”的關(guān)系。這些可視化記錄不僅幫助學(xué)生梳理思維，更讓他們看到自己的進(jìn)步——當(dāng)學(xué)生對比課前錯誤的流程圖和課后修正的流程圖時，會產(chǎn)生“我真的懂了”的成就感，這種成就感是興趣的“燃料”。3技術(shù)融合：用“數(shù)字工具”放大探究體驗2025年的科學(xué)課堂離不開技術(shù)賦能，合理運用數(shù)字化工具能突破傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制，讓抽象概念可視化、探究過程可量化，從而增強興趣的“科技感”。3技術(shù)融合：用“數(shù)字工具”放大探究體驗3.1虛擬實驗：突破材料與安全限制對于危險性高（如高壓電）或操作復(fù)雜（如肺的呼吸模擬）的實驗，我借助虛擬仿真軟件（如NOBOOK虛擬實驗室）讓學(xué)生“沉浸式”體驗。例如，在“呼吸與健康生活”一課，學(xué)生通過虛擬實驗觀察“不同運動強度下，肺的收縮頻率與氧氣攝入量”的變化，直觀理解“運動與呼吸的關(guān)系”。有學(xué)生課后說：“原來我的肺像個氣球，跑起來它會‘快速吹脹又縮小’，太有意思了！”3技術(shù)融合：用“數(shù)字工具”放大探究體驗3.2數(shù)據(jù)采集：讓探究結(jié)論“有跡可循”傳統(tǒng)實驗依賴人工記錄（如秒表計時、目測刻度），誤差大且耗時。我引入傳感器（如力傳感器、聲傳感器）和數(shù)據(jù)采集器，讓學(xué)生實時獲取精確數(shù)據(jù)。例如，在“聲音的強弱”實驗中，學(xué)生用聲傳感器測量敲擊音叉的力度與分貝值的關(guān)系，電腦即時生成“力度-分貝”曲線圖，這種“數(shù)據(jù)會說話”的體驗比“老師說結(jié)論”更有說服力，學(xué)生感嘆：“原來輕輕敲和用力敲，數(shù)據(jù)差這么多！”3技術(shù)融合：用“數(shù)字工具”放大探究體驗3.3互動平臺：延伸課堂興趣至課外我利用班級科學(xué)公眾號、小程序（如“班級小管家”）搭建“課外探究社區(qū)”。例如，在“運動和力”單元，我發(fā)起“家庭小實驗”挑戰(zhàn)：用家里的材料（如書本、毛巾、玩具車）設(shè)計一個“摩擦力實驗”，拍成視頻上傳。學(xué)生積極性極高，有的用肥皂涂在地板上減小摩擦力，有的用硬幣增加小車重量增大摩擦力，家長反饋：“孩子現(xiàn)在回家總說‘媽媽，我們做個科學(xué)實驗吧！’”這種“從課堂到生活”的延伸，讓科學(xué)興趣滲透到日常。4評價激勵：用“成長檔案”強化興趣內(nèi)驅(qū)力興趣的持續(xù)需要“正向反饋”，傳統(tǒng)的“分?jǐn)?shù)評價”易讓學(xué)生關(guān)注“對錯”而非“進(jìn)步”。我采用“過程性評價+多元主體評價”，為每個學(xué)生建立“科學(xué)興趣成長檔案”。4評價激勵：用“成長檔案”強化興趣內(nèi)驅(qū)力4.1過程性評價：記錄“每一步小進(jìn)步”檔案中包括：實驗記錄單（體現(xiàn)思維發(fā)展）、探究視頻（記錄操作過程）、創(chuàng)意作品（如自制樂器、科學(xué)手抄報）、反思日志（如“今天我學(xué)會了控制變量”“我之前以為……現(xiàn)在知道了……”）。每次課結(jié)束，我會用便簽寫下個性化評語：“你設(shè)計的‘氣球反沖小車’有三個改進(jìn)點，這個思考很深入！”“今天你主動幫助小組調(diào)整實驗步驟，合作能力很棒！”這些具體的肯定比“你真棒”更能讓學(xué)生感受到“我的努力被看見”。4評價激勵：用“成長檔案”強化興趣內(nèi)驅(qū)力4.2多元主體評價：構(gòu)建“支持性環(huán)境”除了教師評價，我鼓勵學(xué)生自評（如“我今天在實驗中最滿意的是______，需要改進(jìn)的是______”）、同伴互評（“我想為小明的______點贊，因為______”）、家長評價（“孩子回家和我分享了______，我覺得他______”）。例如，在“呼吸與消化”單元的“飲食調(diào)查”活動中，學(xué)生記錄一周飲食并分析營養(yǎng)是否均衡，家長在評價中寫道：“孩子現(xiàn)在吃飯時會說‘我需要多吃蔬菜補充維生素’，科學(xué)課真的改變了他的生活習(xí)慣！”這種多維度的反饋讓學(xué)生意識到：科學(xué)學(xué)習(xí)不僅是課堂任務(wù)，更是對生活有意義的成長。02實踐驗證：典型案例中的興趣激發(fā)效果觀察實踐驗證：典型案例中的興趣激發(fā)效果觀察為驗證策略的有效性，我選取2023級四（3）班（實驗班級）與四（4）班（對照班級）進(jìn)行為期一學(xué)期的對比實驗。實驗班級采用上述四維策略，對照班級采用傳統(tǒng)講授+驗證性實驗教學(xué)。通過課堂觀察、問卷調(diào)查、作品分析，得出以下結(jié)論：1課堂參與度顯著提升實驗班級學(xué)生的“主動提問次數(shù)”從學(xué)期初的人均2次/月提升至12次/月（對照班級為5次/月）；“小組合作中有效發(fā)言”占比從40%提升至75%（對照班級為50%）；“實驗操作時專注時間”從10分鐘延長至25分鐘（對照班級為15分鐘）。2探究深度明顯增強實驗班級學(xué)生的“探究記錄單”中，“自主設(shè)計實驗步驟”的比例從20%提升至65%（對照班級為30%）；“提出可驗證的假設(shè)”的能力從35%提升至80%（對照班級為45%）；在“自制小樂器”項目中，78%的作品融入了“改變振動頻率”的科學(xué)原理（對照班級為42%）。3長期興趣持續(xù)發(fā)展學(xué)期末問卷調(diào)查顯示，實驗班級91%的學(xué)生“期待上科學(xué)課”（對照班級為68%）；85%的學(xué)生“愿意在課外自主探究科學(xué)問題”（對照班級為45%）；72%的學(xué)生將“科學(xué)家”列為未來理想職業(yè)之一（對照班級為38%）。更讓我欣慰的是，有學(xué)生在日記中寫道：“科學(xué)課不是要記住多少知識，而是讓我學(xué)會像科學(xué)家一樣思考——我現(xiàn)在看到任何現(xiàn)象都會想‘為什么’，這太有趣了！”03長效維持：興趣激發(fā)的“生長型”支持系統(tǒng)長效維持：興趣激發(fā)的“生長型”支持系統(tǒng)興趣激發(fā)不是“一錘子買賣”，而是需要構(gòu)建“課堂-家庭-社會”協(xié)同的支持系統(tǒng)，讓科學(xué)興趣像種子一樣持續(xù)生長。結(jié)合實踐，我提出以下三點建議：1課堂：建立“興趣-能力-價值”的正向循環(huán)每節(jié)課設(shè)計“興趣導(dǎo)入（5分鐘）—深度探究（25分鐘）—價值聯(lián)結(jié)（10分鐘）”結(jié)構(gòu)。例如，在“運動和力”單元的“彈力”一課，先用“蹦床運動員為什么能彈起來”引發(fā)興趣，通過“拉彈簧、壓氣球”探究彈力的特點，最后聯(lián)系“沙發(fā)、自行車減震”等生活應(yīng)用，讓學(xué)生感受到“科學(xué)知識能解釋和改善生活”，從而將興趣轉(zhuǎn)化為“有用感”。2家庭：設(shè)計“輕量、有趣”的親子探究任