1.1學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的階段性需求演講人2025小學(xué)五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)鼓勵(lì)科學(xué)質(zhì)疑與創(chuàng)新的教學(xué)策略課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終堅(jiān)信：科學(xué)課堂的魅力，不在于學(xué)生能背下多少定律，而在于他們能主動(dòng)拋出多少“為什么”，能嘗試用多少種方式驗(yàn)證自己的猜想。2025年版小學(xué)科學(xué)教材（五年級(jí)上冊(cè)）以“物質(zhì)科學(xué)”“生命科學(xué)”“地球與宇宙科學(xué)”“技術(shù)與工程”四大領(lǐng)域?yàn)榭蚣埽訌?qiáng)調(diào)“科學(xué)探究”與“科學(xué)態(tài)度”的融合培養(yǎng)。如何在這一背景下，將“鼓勵(lì)科學(xué)質(zhì)疑與創(chuàng)新”從理念轉(zhuǎn)化為可操作的教學(xué)策略？這是我近年教學(xué)實(shí)踐中重點(diǎn)探索的課題。以下，我將結(jié)合理論研究與一線案例，系統(tǒng)闡述具體策略。一、為什么要在五年級(jí)科學(xué)課堂鼓勵(lì)質(zhì)疑與創(chuàng)新？——價(jià)值定位與理論支撐011學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的階段性需求1學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的階段性需求五年級(jí)學(xué)生（10-11歲）正處于具體運(yùn)算階段向形式運(yùn)算階段過(guò)渡的關(guān)鍵期（皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論）。他們已具備初步的歸納推理能力，但對(duì)抽象概念的理解仍依賴具體經(jīng)驗(yàn)；能觀察到現(xiàn)象的差異，卻常因“怕出錯(cuò)”而壓抑質(zhì)疑；能完成教材給定的實(shí)驗(yàn)步驟，卻鮮少主動(dòng)思考“有沒(méi)有更好的方法”。此時(shí)的科學(xué)教育，需要一把“質(zhì)疑的鑰匙”，幫他們打開從“被動(dòng)接受”到“主動(dòng)建構(gòu)”的大門。我曾在教授《光的反射》一課時(shí)觀察到：當(dāng)學(xué)生用平面鏡反射光斑到指定位置后，有個(gè)男孩小聲嘀咕：“要是用凸面鏡會(huì)不會(huì)照得更廣？”這一閃而過(guò)的疑問(wèn)，正是思維從“模仿”轉(zhuǎn)向“創(chuàng)新”的萌芽。若教師能抓住這類契機(jī)，就能順勢(shì)推動(dòng)認(rèn)知從“具體”向“抽象”躍升。022新課標(biāo)與核心素養(yǎng)的內(nèi)在要求2新課標(biāo)與核心素養(yǎng)的內(nèi)在要求2022版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確將“科學(xué)態(tài)度”列為核心素養(yǎng)的重要維度，其中“樂(lè)于探索與發(fā)現(xiàn)，對(duì)自然現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情；敢于質(zhì)疑，勇于修正”是具體目標(biāo)。五年級(jí)上冊(cè)教材的“光”“熱”“機(jī)械”等單元，涉及大量可觀察、可操作的現(xiàn)象（如“光的傳播”“熱傳導(dǎo)”“簡(jiǎn)單機(jī)械的作用”），天然具備激發(fā)質(zhì)疑的土壤。例如《熱傳遞》單元中“不同材料的導(dǎo)熱性”實(shí)驗(yàn)，若僅按教材步驟驗(yàn)證“金屬導(dǎo)熱快、木頭導(dǎo)熱慢”，學(xué)生的思維停留在“證實(shí)”層面；但引導(dǎo)學(xué)生思考“如果改變材料的形狀（如把銅片卷成螺旋狀），導(dǎo)熱速度會(huì)變化嗎？”，則能將探究推向“質(zhì)疑-驗(yàn)證-創(chuàng)新”的深度。033科學(xué)本質(zhì)的具象化體現(xiàn)3科學(xué)本質(zhì)的具象化體現(xiàn)科學(xué)的本質(zhì)是“基于證據(jù)的質(zhì)疑與修正”（美國(guó)《K-12科學(xué)教育框架》）。五年級(jí)學(xué)生首次接觸較為系統(tǒng)的科學(xué)探究流程（提出問(wèn)題-猜想假設(shè)-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-得出結(jié)論），此時(shí)培養(yǎng)質(zhì)疑習(xí)慣，能幫他們理解：科學(xué)結(jié)論不是“絕對(duì)真理”，而是“當(dāng)前證據(jù)支持下的最優(yōu)解釋”。例如在《運(yùn)動(dòng)與摩擦力》單元，教材通過(guò)“拉木塊測(cè)摩擦力”實(shí)驗(yàn)得出“接觸面越粗糙，摩擦力越大”的結(jié)論。但有學(xué)生提出：“如果木塊很重，光滑的玻璃面會(huì)不會(huì)因?yàn)閴毫Υ螅Σ亮Ψ炊却植诘哪景甯?？”這一質(zhì)疑恰好體現(xiàn)了對(duì)“摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度均相關(guān)”的深層理解，也為后續(xù)學(xué)習(xí)“滑動(dòng)摩擦力公式”埋下伏筆。二、當(dāng)前五年級(jí)科學(xué)課堂質(zhì)疑與創(chuàng)新的現(xiàn)實(shí)困境——問(wèn)題診斷與歸因分析041學(xué)生層面：“不敢質(zhì)疑”與“不會(huì)質(zhì)疑”并存1學(xué)生層面：“不敢質(zhì)疑”與“不會(huì)質(zhì)疑”并存通過(guò)對(duì)本校五年級(jí)12個(gè)班級(jí)（共480名學(xué)生）的問(wèn)卷調(diào)查，我發(fā)現(xiàn)：僅18%的學(xué)生“經(jīng)常在課堂上提出與教材不同的想法”，53%的學(xué)生“擔(dān)心問(wèn)題太幼稚被嘲笑”，39%的學(xué)生“不知道如何從觀察中提煉問(wèn)題”。具體表現(xiàn)為：不敢質(zhì)疑：長(zhǎng)期“標(biāo)準(zhǔn)答案”導(dǎo)向的評(píng)價(jià)模式，使學(xué)生習(xí)慣“跟著教師走”。例如《光的傳播》一課，當(dāng)我問(wèn)“光一定沿直線傳播嗎？”，多數(shù)學(xué)生第一反應(yīng)是翻書找“結(jié)論”，而非結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)（如“透過(guò)水杯看鉛筆會(huì)彎折”）思考。不會(huì)質(zhì)疑：缺乏“問(wèn)題意識(shí)”的培養(yǎng)路徑。部分學(xué)生能觀察到現(xiàn)象（如“同樣體積的熱水和冷水，冷卻速度不同”），卻無(wú)法將現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可探究的問(wèn)題（如“影響熱水冷卻速度的因素有哪些？”）。123052教師層面：“重結(jié)論”與“輕引導(dǎo)”的矛盾2教師層面：“重結(jié)論”與“輕引導(dǎo)”的矛盾教師的教學(xué)慣性是制約質(zhì)疑與創(chuàng)新的重要因素。調(diào)研顯示，65%的科學(xué)教師認(rèn)為“完成教材實(shí)驗(yàn)任務(wù)”是課堂首要目標(biāo)，僅22%的教師能常態(tài)化設(shè)計(jì)“開放性探究環(huán)節(jié)”。具體表現(xiàn)為：01替代思考：為節(jié)省時(shí)間，直接給出“正確的問(wèn)題”。例如《熱脹冷縮》實(shí)驗(yàn)中，教師可能直接問(wèn)“銅球加熱后能通過(guò)鐵環(huán)嗎？”，而非讓學(xué)生觀察銅球、鐵環(huán)后自主提問(wèn)（如“如果加熱鐵環(huán)，銅球會(huì)不會(huì)更容易通過(guò)？”）。02評(píng)價(jià)單一：對(duì)學(xué)生的“非常規(guī)答案”缺乏包容。曾有學(xué)生在《簡(jiǎn)易電路》實(shí)驗(yàn)中用鋁箔紙代替導(dǎo)線連接小燈泡，教師因“鋁箔紙不是教材指定材料”否定其方案，卻忽略了這正是“創(chuàng)新使用材料”的可貴嘗試。03063環(huán)境層面：“封閉教材”與“開放需求”的沖突3環(huán)境層面：“封閉教材”與“開放需求”的沖突現(xiàn)行教材雖注重探究，但部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍偏向“驗(yàn)證性”（如“證明空氣有質(zhì)量”），且配套材料包的標(biāo)準(zhǔn)化（如固定規(guī)格的燒杯、溫度計(jì)）限制了學(xué)生的創(chuàng)新空間。例如《測(cè)量水的溫度》一課，教材要求用溫度計(jì)測(cè)量“自來(lái)水、溫水、熱水、熱水瓶里的水”的溫度，但若學(xué)生想測(cè)“冰塊融化時(shí)的溫度變化”，或用自制的“紅墨水溫度計(jì)”（用吸管、玻璃瓶自制），往往因材料限制難以實(shí)施。三、五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)鼓勵(lì)質(zhì)疑與創(chuàng)新的具體策略——分階設(shè)計(jì)與實(shí)踐路徑針對(duì)上述問(wèn)題，我結(jié)合五年級(jí)上冊(cè)教材內(nèi)容（以人教版為例，涵蓋“光”“地球表面變化”“計(jì)量時(shí)間”“健康生活”四大單元），設(shè)計(jì)了“情境激發(fā)-問(wèn)題引導(dǎo)-探究支持-評(píng)價(jià)賦能”四階策略，逐步構(gòu)建“敢質(zhì)疑、會(huì)質(zhì)疑、能創(chuàng)新”的課堂生態(tài)。071一階：創(chuàng)設(shè)“認(rèn)知沖突”情境，激活質(zhì)疑意識(shí)1一階：創(chuàng)設(shè)“認(rèn)知沖突”情境，激活質(zhì)疑意識(shí)五年級(jí)學(xué)生的質(zhì)疑往往始于“好奇”與“困惑”。教師需通過(guò)“反?，F(xiàn)象”“矛盾結(jié)論”“生活謎題”三類情境，打破其“認(rèn)知平衡”，讓質(zhì)疑成為自然反應(yīng)。1.1反?，F(xiàn)象情境：顛覆“常識(shí)”引質(zhì)疑例如《光的反射》一課，我先演示“用平面鏡將陽(yáng)光反射到天花板”，學(xué)生輕松理解“反射路徑”；接著拿出一面表面粗糙的木板，問(wèn)：“用木板能反射陽(yáng)光嗎？”多數(shù)學(xué)生根據(jù)“鏡面反射”常識(shí)回答“不能”，但實(shí)際操作中，天花板上出現(xiàn)了模糊的光斑——這一反?，F(xiàn)象立刻引發(fā)質(zhì)疑：“不是只有光滑表面才能反射嗎？”借此引出“漫反射”概念，同時(shí)讓學(xué)生意識(shí)到：“常識(shí)可能不全面，觀察比記憶更重要?！?.2矛盾結(jié)論情境：對(duì)比實(shí)驗(yàn)促思考《熱傳遞》單元中，教材通過(guò)“金屬棒上的蠟環(huán)熔化順序”證明“熱從高溫處傳向低溫處”。我在此基礎(chǔ)上增加對(duì)比實(shí)驗(yàn)：將銅棒（導(dǎo)熱快）和鐵棒（導(dǎo)熱慢）一端同時(shí)浸入熱水，讓學(xué)生觀察蠟環(huán)熔化情況。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“銅棒遠(yuǎn)端的蠟先熔化”時(shí)，自然提出：“導(dǎo)熱快慢會(huì)影響熱傳遞的距離嗎？”“如果兩種金屬連接在一起，熱會(huì)怎么傳？”這類問(wèn)題已超越教材內(nèi)容，卻正是創(chuàng)新思維的起點(diǎn)。1.3生活謎題情境：真實(shí)問(wèn)題激興趣五年級(jí)學(xué)生對(duì)“有用的科學(xué)”更感興趣。《計(jì)量時(shí)間》單元中，我以“古人如何用日晷計(jì)時(shí)？”為情境，展示不同地區(qū)日晷的圖片（如赤道式日晷、地平日晷），學(xué)生立刻發(fā)現(xiàn)：“為什么有的日晷指針是傾斜的？”“如果在南極，日晷還能用嗎？”結(jié)合這些問(wèn)題，學(xué)生主動(dòng)查閱資料、計(jì)算緯度與指針角度的關(guān)系，將“機(jī)械計(jì)時(shí)”的學(xué)習(xí)延伸至“天文與地理”的跨學(xué)科探究。082二階：構(gòu)建“問(wèn)題階梯”框架，培養(yǎng)質(zhì)疑能力2二階：構(gòu)建“問(wèn)題階梯”框架，培養(yǎng)質(zhì)疑能力學(xué)生“不會(huì)質(zhì)疑”，本質(zhì)是缺乏“問(wèn)題生成”的方法。我總結(jié)了“觀察記錄-分類篩選-聚焦核心”三步驟，幫學(xué)生將“模糊的好奇”轉(zhuǎn)化為“可探究的問(wèn)題”。2.1觀察記錄：用“現(xiàn)象清單”捕捉疑問(wèn)每節(jié)課前發(fā)放“科學(xué)觀察卡”，要求學(xué)生記錄“看到的、聽到的、摸到的”現(xiàn)象，并標(biāo)注“讓我好奇的點(diǎn)”。例如《地球表面的變化》一課，學(xué)生觀察“流水對(duì)土壤的侵蝕”實(shí)驗(yàn)后，記錄了：“水流速度快時(shí)，泥土被沖得更遠(yuǎn)”“水變渾濁后，底部有泥沙沉積”“用草皮覆蓋的土壤被沖掉的少”。其中“草皮為什么能減少侵蝕？”“如果換成石子，效果會(huì)一樣嗎？”等問(wèn)題被標(biāo)記為“重點(diǎn)疑問(wèn)”。2.2分類篩選：用“問(wèn)題矩陣”明確方向?qū)W(xué)生的問(wèn)題按“是否可觀察”“是否可實(shí)驗(yàn)”“是否有價(jià)值”分類。例如《健康生活》單元中，學(xué)生提出“為什么運(yùn)動(dòng)后心跳會(huì)加快？”（可實(shí)驗(yàn)）、“心跳快是不是一定不健康？”（需結(jié)合數(shù)據(jù)）、“運(yùn)動(dòng)員的心跳為什么比普通人慢？”（跨學(xué)科）。通過(guò)討論，篩選出“運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與心跳次數(shù)的關(guān)系”作為核心問(wèn)題，既符合教材“認(rèn)識(shí)身體”的目標(biāo)，又保留了探究空間。2.3聚焦核心：用“問(wèn)題鏈”深化思考事實(shí)性問(wèn)題：“光在空氣中是沿直線傳播的嗎？”（通過(guò)小孔成像實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）解釋性問(wèn)題：“為什么光在水中看起來(lái)會(huì)彎折？”（引出“光的折射”）創(chuàng)新性問(wèn)題：“如果光遇到透明但不均勻的介質(zhì)（如糖水），路徑會(huì)怎樣？”（學(xué)生自主設(shè)計(jì)“糖水層折射”實(shí)驗(yàn)）這種階梯式引導(dǎo)，既確保探究不偏離科學(xué)本質(zhì)，又為創(chuàng)新留出空間。針對(duì)核心問(wèn)題，設(shè)計(jì)“事實(shí)性-解釋性-創(chuàng)新性”三級(jí)問(wèn)題鏈。以《光的傳播》為例：093三階：提供“彈性支持”資源，保障創(chuàng)新實(shí)踐3三階：提供“彈性支持”資源，保障創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)生的創(chuàng)新需要“工具”和“空間”。我從“材料包拓展”“方法庫(kù)建設(shè)”“合作機(jī)制”三方面提供支持，讓“想法”能落地。3.1材料包拓展：從“標(biāo)準(zhǔn)件”到“開放材料”將教材配套的“標(biāo)準(zhǔn)化材料包”（如固定長(zhǎng)度的導(dǎo)線、規(guī)格統(tǒng)一的鉤碼）改為“材料超市”，包含生活材料（吸管、鋁箔、氣球）、廢舊物品（塑料瓶、瓶蓋、快遞盒）、科學(xué)器材（顯微鏡、傳感器）。例如《簡(jiǎn)易電路》一課，學(xué)生可用鋁箔紙做導(dǎo)線、用LED燈代替小燈泡、用手機(jī)電池盒代替干電池，甚至嘗試“水果電池”（教材外的創(chuàng)新）。有學(xué)生用土豆、鋅片、銅片成功點(diǎn)亮二極管，興奮地說(shuō)：“原來(lái)不用干電池也能做電路！”3.2方法庫(kù)建設(shè)：從“單一方法”到“多元路徑”整理“科學(xué)探究方法卡”，涵蓋“對(duì)比實(shí)驗(yàn)法”“模擬實(shí)驗(yàn)法”“數(shù)據(jù)分析法”“模型建構(gòu)法”等，讓學(xué)生知道“解決問(wèn)題有多種方式”。例如《地球表面的變化》單元中，探究“地震對(duì)地形的影響”時(shí)，學(xué)生可選擇：模擬實(shí)驗(yàn)：用沙盤、振動(dòng)器模擬地震（直觀但定性）；數(shù)據(jù)分析法：收集真實(shí)地震后的地形變化數(shù)據(jù)（嚴(yán)謹(jǐn)?shù)橄螅?；模型建?gòu)：用黏土制作“地震前后的山體模型”（可視化）。不同方法的選擇，滿足了不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生的需求，也鼓勵(lì)了創(chuàng)新。3.3合作機(jī)制：從“獨(dú)立探究”到“小組共創(chuàng)”采用“異質(zhì)分組”（按能力、興趣混合），并設(shè)置“記錄員”“實(shí)驗(yàn)員”“匯報(bào)員”“質(zhì)疑員”角色。例如《計(jì)量時(shí)間》單元中，小組需合作設(shè)計(jì)“水鐘”，質(zhì)疑員負(fù)責(zé)提問(wèn)：“如果水位下降，水流速度會(huì)變嗎？”“如何讓水鐘更準(zhǔn)確？”實(shí)驗(yàn)員根據(jù)問(wèn)題調(diào)整裝置（如增加溢水口保持水位穩(wěn)定），記錄員用表格記錄時(shí)間誤差，匯報(bào)員總結(jié)改進(jìn)過(guò)程。這種角色分工讓每個(gè)學(xué)生都能在“質(zhì)疑-改進(jìn)”中貢獻(xiàn)力量。104四階：實(shí)施“發(fā)展性評(píng)價(jià)”，強(qiáng)化創(chuàng)新動(dòng)力4四階：實(shí)施“發(fā)展性評(píng)價(jià)”，強(qiáng)化創(chuàng)新動(dòng)力傳統(tǒng)的“對(duì)錯(cuò)評(píng)價(jià)”會(huì)抑制質(zhì)疑，需建立“重過(guò)程、多維度、激勵(lì)性”的評(píng)價(jià)體系，讓學(xué)生感受到“質(zhì)疑有理、創(chuàng)新有功”。4.1過(guò)程評(píng)價(jià)：用“成長(zhǎng)檔案袋”記錄進(jìn)步為每個(gè)學(xué)生建立“科學(xué)質(zhì)疑與創(chuàng)新檔案袋”，收錄：?jiǎn)栴}清單（從“簡(jiǎn)單提問(wèn)”到“深度質(zhì)疑”的變化）；實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案（如修改后的實(shí)驗(yàn)步驟、自制器材的設(shè)計(jì)圖）；反思日志（記錄“我今天提出了什么問(wèn)題？”“我的想法哪里需要改進(jìn)？”）。例如一名原本沉默的學(xué)生，在檔案袋中記錄了從“不敢說(shuō)話”到“提出‘?dāng)[的快慢是否與擺錘重量有關(guān)’”的過(guò)程，家長(zhǎng)在反饋中寫道：“孩子現(xiàn)在回家總愛問(wèn)‘為什么’，連吃飯時(shí)都在討論‘湯涼得快是不是因?yàn)楸砻娣e大’?！?.2多元評(píng)價(jià)：融合“自評(píng)-互評(píng)-師評(píng)”設(shè)計(jì)《科學(xué)質(zhì)疑與創(chuàng)新評(píng)價(jià)表》，從“問(wèn)題質(zhì)量”（是否有針對(duì)性、開放性）、“探究方法”（是否有創(chuàng)新性、邏輯性）、“合作表現(xiàn)”（是否傾聽他人、主動(dòng)貢獻(xiàn)）三方面評(píng)價(jià)。例如在《熱傳遞》單元的“自制保溫盒”項(xiàng)目中：自評(píng)：“我提出了用泡沫塑料做內(nèi)層，因?yàn)樗鼘?dǎo)熱慢”；互評(píng)：“小組采納了我的建議，在盒子里加了錫紙反射熱量”；師評(píng)：“能結(jié)合‘熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射’三種方式設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)新點(diǎn)突出”。這種評(píng)價(jià)讓學(xué)生看到自己的優(yōu)勢(shì)，也明確改進(jìn)方向。4.3激勵(lì)機(jī)制：設(shè)置“質(zhì)疑之星”“創(chuàng)新小達(dá)人”每月評(píng)選“最佳問(wèn)題”（如“最具探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題”“最有創(chuàng)意的問(wèn)題”）、“最佳改進(jìn)方案”（如“實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新改造”“探究方法的優(yōu)化”），并將優(yōu)秀案例收錄進(jìn)班級(jí)《科學(xué)創(chuàng)新集》。例如有學(xué)生改進(jìn)了《測(cè)量肺活量》的實(shí)驗(yàn)——用塑料瓶、吸管自制“水位法肺活量計(jì)”，比教材的“吹氣球法”更準(zhǔn)確，其方案被收錄后，極大激發(fā)了其他學(xué)生的創(chuàng)新熱情。111初步成效與典型案例1初步成效與典型案例21經(jīng)過(guò)一學(xué)期的實(shí)踐，所帶班級(jí)學(xué)生的質(zhì)疑與創(chuàng)新能力顯著提升：在區(qū)小學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新大賽中，3個(gè)項(xiàng)目（如“基于熱脹冷縮的自動(dòng)關(guān)窗裝置”“分層