1.1新課標(biāo)背景下的核心素養(yǎng)訴求演講人2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)科學(xué)探究問題表述優(yōu)化課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終記得第一次帶四年級(jí)學(xué)生做“種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”時(shí)的場(chǎng)景：孩子們舉著記錄單圍過來，七嘴八舌地問“老師，為什么我的種子沒發(fā)芽？”“是不是水放少了？”“光照有沒有關(guān)系？”這些問題像散落的珍珠，看似熱鬧卻缺乏邏輯線索。那一刻我意識(shí)到：科學(xué)探究的起點(diǎn)是問題，但問題表述的質(zhì)量，直接決定了探究的深度與思維的高度。今天，我將結(jié)合新課標(biāo)要求、四年級(jí)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)及一線教學(xué)實(shí)踐，系統(tǒng)梳理科學(xué)探究問題表述的優(yōu)化策略。一、為什么要優(yōu)化科學(xué)探究問題表述？——從“現(xiàn)象觀察”到“思維進(jìn)階”的必然選擇011新課標(biāo)背景下的核心素養(yǎng)訴求1新課標(biāo)背景下的核心素養(yǎng)訴求2022版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出，小學(xué)科學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任”四大核心素養(yǎng)。其中“科學(xué)思維”要求學(xué)生能“基于觀察和實(shí)驗(yàn)事實(shí)，運(yùn)用分析、比較、推理等方法形成結(jié)論”，而“探究實(shí)踐”則強(qiáng)調(diào)“能在教師指導(dǎo)下，根據(jù)探究問題設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案”。這兩大素養(yǎng)的落地，都需要以“高質(zhì)量的問題”為起點(diǎn)——問題表述若模糊、零散或偏離探究本質(zhì)，學(xué)生的思維就會(huì)像斷了線的風(fēng)箏，難以聚焦核心、深入推進(jìn)。022四年級(jí)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求2四年級(jí)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求四年級(jí)學(xué)生（9-10歲）正處于具體運(yùn)算階段向形式運(yùn)算階段過渡的關(guān)鍵期：他們已能進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯推理，但仍需具體情境支撐；能觀察到現(xiàn)象差異，卻?；煜艾F(xiàn)象描述”與“問題本質(zhì)”；提問時(shí)易受直觀刺激影響（如“葉子為什么是綠色的？”），卻難以自主提煉“變量控制”“因果關(guān)聯(lián)”等科學(xué)探究的核心要素。我曾對(duì)所帶兩個(gè)班級(jí)（共86名學(xué)生）進(jìn)行過“探究問題表述能力”前測(cè)，結(jié)果顯示：僅12%的學(xué)生能提出“可驗(yàn)證、有變量、指向因果”的問題，58%的問題停留在“是什么”“怎么樣”的表層，30%的問題表述存在“條件模糊”“概念混淆”（如“植物長(zhǎng)得快是不是因?yàn)榉柿?？”未明確“哪種肥料”“多少量”）等問題。033一線教學(xué)中的常見痛點(diǎn)3一線教學(xué)中的常見痛點(diǎn)在長(zhǎng)期聽課與教研中，我總結(jié)出當(dāng)前科學(xué)探究問題表述的三大典型問題：（1）教師提問“越位”：為趕教學(xué)進(jìn)度，直接拋出“標(biāo)準(zhǔn)化問題”（如“種子發(fā)芽需要水、空氣和適宜的溫度嗎？”），剝奪了學(xué)生自主提煉問題的機(jī)會(huì)；（2）學(xué)生提問“失焦”：受生活經(jīng)驗(yàn)干擾，提出與探究目標(biāo)無關(guān)的問題（如在“電路連接”實(shí)驗(yàn)中問“電池為什么會(huì)發(fā)熱？”），或表述不清（如“為什么有的燈泡亮有的不亮？”未說明“同一電路中”還是“不同電路”）；（3）問題鏈“斷層”：從“觀察現(xiàn)象”到“提出假設(shè)”再到“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”的問題銜接生硬，缺乏梯度（如直接從“植物葉子發(fā)黃了”跳到“是不是缺水？”，跳過了“發(fā)黃的葉子和正常葉子有什么不同？”的對(duì)比觀察環(huán)節(jié)）。3一線教學(xué)中的常見痛點(diǎn)二、優(yōu)化科學(xué)探究問題表述的四大原則——讓問題成為思維的“腳手架”優(yōu)化不是簡(jiǎn)單修改問題語句，而是要基于科學(xué)探究的本質(zhì)規(guī)律與學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，構(gòu)建“可操作、可生長(zhǎng)、可延伸”的問題表述體系。結(jié)合新課標(biāo)與教學(xué)實(shí)踐，我總結(jié)出以下四大原則：041指向性與開放性的平衡——從“無序發(fā)散”到“聚焦核心”1指向性與開放性的平衡——從“無序發(fā)散”到“聚焦核心”科學(xué)探究的問題既不能過于封閉（如“磁鐵能吸鐵嗎？”答案唯一，限制思維），也不能過于開放（如“磁鐵有什么作用？”范圍太大，難以操作）。四年級(jí)學(xué)生需要“半開放”的問題，既明確探究方向，又留有思考空間。例如，在“聲音的產(chǎn)生”單元，原問題“聲音是怎么產(chǎn)生的？”過于籠統(tǒng)，優(yōu)化后可表述為“撥動(dòng)鋼尺、敲擊音叉、拍打桌面時(shí)，它們的狀態(tài)有什么共同點(diǎn)？這種共同點(diǎn)與聲音的產(chǎn)生有什么聯(lián)系？”前半句引導(dǎo)觀察現(xiàn)象，后半句指向“振動(dòng)”這一核心概念，既限定了范圍，又激發(fā)了推理。052梯度性與邏輯性的統(tǒng)一——從“單點(diǎn)跳躍”到“螺旋上升”2梯度性與邏輯性的統(tǒng)一——從“單點(diǎn)跳躍”到“螺旋上升”四年級(jí)學(xué)生的思維具有“線性推進(jìn)”特點(diǎn)，問題鏈需符合“觀察現(xiàn)象→比較差異→提出假設(shè)→設(shè)計(jì)驗(yàn)證”的邏輯順序，且每一步問題的難度遞增不超過“最近發(fā)展區(qū)”。以“巖石的特征”探究為例，可設(shè)計(jì)如下問題鏈：（1）觀察層：“仔細(xì)觀察花崗巖、砂巖、大理巖的標(biāo)本，它們的顏色、顆粒大小、顆粒排列有什么不同？”（基于具體特征的描述）；（2）比較層：“用放大鏡觀察三種巖石的顆粒，哪些巖石的顆粒是相似的？哪些差異更明顯？”（引導(dǎo)分類與比較）；（3）推理層：“根據(jù)顆粒大小和結(jié)構(gòu)，推測(cè)這三種巖石可能是怎樣形成的？”（聯(lián)系已有知識(shí)進(jìn)行推理）；（4）驗(yàn)證層：“查閱資料或?qū)嶒?yàn)（如滴稀鹽酸），哪些證據(jù)能支持你的推測(cè)？”（從假設(shè)2梯度性與邏輯性的統(tǒng)一——從“單點(diǎn)跳躍”到“螺旋上升”到實(shí)證的過渡）。這樣的問題鏈像階梯，學(xué)生每解決一個(gè)問題，就離核心概念更近一步。063情境性與真實(shí)性的融合——從“脫離生活”到“連接經(jīng)驗(yàn)”3情境性與真實(shí)性的融合——從“脫離生活”到“連接經(jīng)驗(yàn)”科學(xué)探究的問題若脫離學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)成為“紙上談兵”。四年級(jí)學(xué)生對(duì)“具體情境”的敏感度遠(yuǎn)高于“抽象概念”，因此問題表述需嵌入真實(shí)場(chǎng)景。例如，在“天氣觀測(cè)”單元，原問題“怎樣測(cè)量降水量？”可優(yōu)化為“周末的大雨導(dǎo)致小區(qū)積水，氣象站是用什么工具、怎么測(cè)量這場(chǎng)雨的降水量的？如果我們要自制一個(gè)雨量器，需要注意哪些問題？”將“測(cè)量方法”與“解決實(shí)際問題”結(jié)合，學(xué)生的探究動(dòng)機(jī)與參與度顯著提升——我曾用此問題開展實(shí)踐，學(xué)生不僅設(shè)計(jì)出用塑料瓶改制的雨量器，還自發(fā)討論“為什么要水平放置”“如何避免雨水濺出”等細(xì)節(jié)，思維深度遠(yuǎn)超預(yù)期。074主體性與引導(dǎo)性的結(jié)合——從“教師主導(dǎo)”到“師生共創(chuàng)”4主體性與引導(dǎo)性的結(jié)合——從“教師主導(dǎo)”到“師生共創(chuàng)”優(yōu)化問題表述的終極目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生自主提問的能力。因此，教師需從“問題的提供者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢栴}的引導(dǎo)者”，通過“示范→模仿→獨(dú)立”的過程，讓學(xué)生逐步掌握提問技巧。例如，在“溶解的快慢”實(shí)驗(yàn)前，教師可先示范提問：“我看到方糖在熱水中比冷水中溶解得快，想知道‘水的溫度是否會(huì)影響方糖的溶解速度’，這個(gè)問題包含了‘變量（溫度）’和‘結(jié)果（溶解速度）’，是一個(gè)可驗(yàn)證的科學(xué)問題?！苯又?，讓學(xué)生模仿描述自己觀察到的現(xiàn)象（如“攪拌的杯子里鹽溶解得更快”），并嘗試提煉問題（“攪拌是否會(huì)影響鹽的溶解速度？”），最后鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立從生活現(xiàn)象中提出問題（如“媽媽沖奶粉時(shí)為什么先放水再放奶粉？這會(huì)影響溶解嗎？”）。三、科學(xué)探究不同環(huán)節(jié)的問題表述優(yōu)化策略——從“會(huì)提問”到“提好問”科學(xué)探究一般包括“觀察現(xiàn)象→提出問題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→收集證據(jù)→得出結(jié)論→表達(dá)交流”七大環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的問題表述重點(diǎn)不同，需針對(duì)性優(yōu)化：4主體性與引導(dǎo)性的結(jié)合——從“教師主導(dǎo)”到“師生共創(chuàng)”3.1觀察現(xiàn)象環(huán)節(jié)：?jiǎn)栴}表述要“具體可感”，激活感官與細(xì)節(jié)觀察是探究的起點(diǎn)，但四年級(jí)學(xué)生常因“觀察目標(biāo)不明確”而遺漏關(guān)鍵信息。此環(huán)節(jié)的問題需明確“觀察對(duì)象”“觀察維度”和“觀察方法”。例如，在“植物的根”觀察中，原問題“根有什么特點(diǎn)？”太籠統(tǒng)，優(yōu)化后可表述為：“用放大鏡觀察菠菜的根和蔥的根，分別記錄它們的顏色、形狀（是直的還是彎曲的）、分支數(shù)量（主根和側(cè)根的比例），比較兩者的差異?！逼渲小胺糯箸R”明確方法，“顏色、形狀、分支數(shù)量”明確維度，“菠菜根”“蔥根”明確對(duì)象，學(xué)生的觀察記錄從“根是白色的”“根有很多須”等模糊描述，變?yōu)椤安げ说闹鞲L(zhǎng)約8cm，粗0.5cm，側(cè)根較細(xì)且短；蔥的根沒有明顯主根，所有根粗細(xì)相近，長(zhǎng)度約5cm”的具體數(shù)據(jù)，為后續(xù)“直根系”“須根系”的概念學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。4主體性與引導(dǎo)性的結(jié)合——從“教師主導(dǎo)”到“師生共創(chuàng)”3.2提出問題環(huán)節(jié)：?jiǎn)栴}表述要“可驗(yàn)證、有變量”，聚焦科學(xué)本質(zhì)提出問題是探究的核心，但學(xué)生常將“生活疑問”與“科學(xué)問題”混淆（如“為什么花朵有香味？”是生活疑問，“花朵的香味是否與花瓣中的某種物質(zhì)有關(guān)？”是科學(xué)問題）。此環(huán)節(jié)需引導(dǎo)學(xué)生將現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為“變量-結(jié)果”的表述結(jié)構(gòu)，即“（變量）是否會(huì)影響（結(jié)果）？”。例如，在“影子的變化”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生觀察到“早上影子長(zhǎng)，中午影子短”，教師可引導(dǎo)其提煉變量（時(shí)間/太陽(yáng)位置）和結(jié)果（影子長(zhǎng)度），將問題表述為“太陽(yáng)位置的變化是否會(huì)影響影子的長(zhǎng)度？”。這樣的問題既明確了探究的自變量（太陽(yáng)位置）和因變量（影子長(zhǎng)度），又隱含了“控制其他變量（如物體高度）”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)埋下伏筆。4主體性與引導(dǎo)性的結(jié)合——從“教師主導(dǎo)”到“師生共創(chuàng)”3.3作出假設(shè)環(huán)節(jié)：?jiǎn)栴}表述要“基于證據(jù)”，連接已有經(jīng)驗(yàn)與推理假設(shè)不是“瞎猜”，而是“基于觀察證據(jù)的合理推測(cè)”。此環(huán)節(jié)的問題需引導(dǎo)學(xué)生用“因?yàn)椤浴钡木涫剑瑢F(xiàn)象與已有知識(shí)關(guān)聯(lián)。例如，在“土壤的成分”探究中，學(xué)生觀察到“土壤加水?dāng)嚢韬髸?huì)分層”，教師可提問：“根據(jù)分層現(xiàn)象（底層是沙，上層是黏土）和之前學(xué)過的‘不同顆粒大小的物質(zhì)沉降速度不同’，你認(rèn)為土壤可能由哪些成分組成？為什么？”學(xué)生通過推理得出“土壤可能含有沙、黏土、腐殖質(zhì)等，因?yàn)樯愁w粒大沉降快，黏土顆粒小沉降慢”，這樣的假設(shè)既基于觀察證據(jù)，又運(yùn)用了舊知，為后續(xù)“分離土壤成分”的實(shí)驗(yàn)提供了方向。4主體性與引導(dǎo)性的結(jié)合——從“教師主導(dǎo)”到“師生共創(chuàng)”3.4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：?jiǎn)栴}表述要“明確操作”，指向變量控制實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是“控制變量”，但四年級(jí)學(xué)生常忽略“公平實(shí)驗(yàn)”的要求。此環(huán)節(jié)的問題需引導(dǎo)學(xué)生思考“需要改變什么？保持什么不變？如何測(cè)量結(jié)果？”。例如，在“摩擦力的大小與什么有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，原問題“怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？”太模糊，優(yōu)化后可表述為：“如果要研究‘接觸面光滑程度是否影響摩擦力大小’，需要改變哪個(gè)條件（接觸面光滑/粗糙）？需要保持哪些條件不變（物體重量、拉動(dòng)速度等）？用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量摩擦力時(shí)，要注意什么（沿水平方向勻速拉動(dòng)）？”通過這三個(gè)問題，學(xué)生不僅明確了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心（控制變量），還掌握了操作細(xì)節(jié)，實(shí)驗(yàn)的成功率從原來的65%提升至92%。4主體性與引導(dǎo)性的結(jié)合——從“教師主導(dǎo)”到“師生共創(chuàng)”3.5收集證據(jù)環(huán)節(jié)：?jiǎn)栴}表述要“關(guān)注細(xì)節(jié)”，培養(yǎng)實(shí)證意識(shí)收集證據(jù)時(shí)，學(xué)生常因“記錄不完整”或“忽略異常數(shù)據(jù)”導(dǎo)致結(jié)論偏差。此環(huán)節(jié)的問題需強(qiáng)調(diào)“記錄什么”“如何記錄”和“如何處理異?！?。例如，在“100毫升水能溶解多少克食鹽”實(shí)驗(yàn)中，教師可提問：“每次加入的食鹽量要相同（如5克），為什么？（保證變量控制）記錄時(shí)除了‘溶解的食鹽總量’，還需要記錄‘溶解的時(shí)間’嗎？（可能影響結(jié)論的其他因素）如果有一次食鹽沒有完全溶解，該怎么處理？（重新實(shí)驗(yàn)或標(biāo)注為‘未完全溶解’）”通過這些問題，學(xué)生學(xué)會(huì)了嚴(yán)謹(jǐn)記錄，甚至有學(xué)生發(fā)現(xiàn)“水溫略高時(shí)溶解量更多”，主動(dòng)提出“是否需要控制水溫”的新問題，體現(xiàn)了實(shí)證思維的萌芽。4主體性與引導(dǎo)性的結(jié)合——從“教師主導(dǎo)”到“師生共創(chuàng)”3.6得出結(jié)論環(huán)節(jié)：?jiǎn)栴}表述要“關(guān)聯(lián)證據(jù)”，避免主觀臆斷結(jié)論需“基于證據(jù)”而非“感覺”，但學(xué)生常直接說“我覺得是因?yàn)椤倍雎詳?shù)據(jù)支持。此環(huán)節(jié)的問題需引導(dǎo)學(xué)生用“根據(jù)____（證據(jù)），可以得出____（結(jié)論）”的句式。例如，在“種子發(fā)芽條件”實(shí)驗(yàn)后，教師可提問：“實(shí)驗(yàn)組（有水、空氣、適宜溫度）的種子全部發(fā)芽，對(duì)照組（無水）的種子未發(fā)芽，對(duì)照組（無空氣）的種子未發(fā)芽，對(duì)照組（低溫）的種子未發(fā)芽，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，能得出什么結(jié)論？”學(xué)生通過對(duì)比數(shù)據(jù)，得出“種子發(fā)芽需要水、空氣和適宜的溫度”的結(jié)論，而非“我猜需要水”的主觀判斷，真正理解了“結(jié)論來自證據(jù)”的科學(xué)本質(zhì)。4主體性與引導(dǎo)性的結(jié)合——從“教師主導(dǎo)”到“師生共創(chuàng)”3.7表達(dá)交流環(huán)節(jié)：?jiǎn)栴}表述要“清晰邏輯”，提升溝通能力表達(dá)交流是思維的外顯，但學(xué)生常因“表述混亂”導(dǎo)致他人難以理解。此環(huán)節(jié)的問題需引導(dǎo)學(xué)生按“問題→方法→證據(jù)→結(jié)論”的邏輯順序表述。例如，在“巖石的分類”匯報(bào)中，教師可提問：“你研究的問題是什么？用了哪些方法（觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料）？收集到哪些證據(jù)（如花崗巖顆粒粗、大理巖遇鹽酸冒泡）？最終的分類結(jié)果是什么？”通過這樣的問題引導(dǎo)，學(xué)生的匯報(bào)從“我們分了三類”變?yōu)椤拔覀兊膯栴}是‘如何根據(jù)特征給巖石分類’，通過觀察顆粒大小、滴鹽酸等方法，發(fā)現(xiàn)花崗巖顆粒粗且無氣泡，砂巖顆粒細(xì)且無氣泡，大理巖顆粒粗且有氣泡，因此分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三類”，邏輯清晰，說服力強(qiáng)。優(yōu)化案例示范——以四年級(jí)下冊(cè)《電路》單元為例為更直觀展示優(yōu)化策略的應(yīng)用，我以教科版四年級(jí)下冊(cè)《電路》單元中的“點(diǎn)亮小燈泡”實(shí)驗(yàn)為例，對(duì)比原問題與優(yōu)化后的問題表述，并分析改進(jìn)點(diǎn)：081原問題設(shè)計(jì)（典型問題）1原問題設(shè)計(jì)（典型問題）（1）“怎樣用電池、導(dǎo)線、小燈泡組成一個(gè)電路？”01（2）“為什么有的連接能點(diǎn)亮小燈泡，有的不能？”02（3）“你能畫出成功連接的電路圖嗎？”03092優(yōu)化后問題鏈（分環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)）2優(yōu)化后問題鏈（分環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)）觀察現(xiàn)象環(huán)節(jié)：“仔細(xì)觀察小燈泡的結(jié)構(gòu)（玻璃泡、燈絲、金屬架、連接點(diǎn)）和電池的結(jié)構(gòu)（正極、負(fù)極），想一想：電流需要經(jīng)過哪些部分才能讓小燈泡亮起來？”（引導(dǎo)觀察關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，為理解“閉合回路”做鋪墊）提出問題環(huán)節(jié)：“用一根導(dǎo)線連接電池和小燈泡，嘗試不同的連接方式（如導(dǎo)線一端接電池正極，另一端接小燈泡螺紋；或接電池負(fù)極和小燈泡底部），記錄哪些連接能點(diǎn)亮小燈泡。根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，你能提出一個(gè)關(guān)于‘電路連接方式’的科學(xué)問題嗎？”（從操作到現(xiàn)象，再到提煉問題，培養(yǎng)自主提問能力）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：“假設(shè)‘電流需要從電池正極出發(fā)，經(jīng)過燈絲回到負(fù)極才能形成閉合回路’，需要設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證？需要改變什么（連接點(diǎn)的位置）？保持什么不變（電池、導(dǎo)線、小燈泡）？”（明確變量控制，指向“閉合回路”的核心概念）2優(yōu)化后問題鏈（分環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)）得出結(jié)論環(huán)節(jié)：“記錄所有成功連接的方式，它們的共同點(diǎn)是什么？（電流從正極出發(fā)，經(jīng)過燈絲，回到負(fù)極）根據(jù)這些共同點(diǎn)，能總結(jié)出‘小燈泡亮起來的條件’嗎？”（基于證據(jù)歸納結(jié)論，