一、探究式學(xué)習(xí)與小學(xué)六年級(jí)科學(xué)教育的理論耦合演講人CONTENTS探究式學(xué)習(xí)與小學(xué)六年級(jí)科學(xué)教育的理論耦合六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)教材特點(diǎn)與探究活動(dòng)設(shè)計(jì)依據(jù)探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的核心要素與實(shí)施路徑典型課例：以“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱”為例的活動(dòng)設(shè)計(jì)探究式學(xué)習(xí)實(shí)施中的挑戰(zhàn)與優(yōu)化策略目錄2025小學(xué)六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)科學(xué)教育中的探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)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)教育的本質(zhì)不是知識(shí)的灌輸，而是思維的啟迪與探究能力的培育。2022年《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出“以探究實(shí)踐為主的學(xué)習(xí)方式”，將“探究實(shí)踐”列為四大核心素養(yǎng)之一。站在2025年的教育節(jié)點(diǎn)，面對(duì)六年級(jí)學(xué)生從具體運(yùn)算向形式運(yùn)算過渡的關(guān)鍵期，如何依托科學(xué)上冊(cè)教材設(shè)計(jì)高質(zhì)量的探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)，成為我們亟需破解的教學(xué)命題。本文將結(jié)合我的教學(xué)實(shí)踐與思考，系統(tǒng)闡述探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的理論邏輯、實(shí)施路徑與優(yōu)化策略。01探究式學(xué)習(xí)與小學(xué)六年級(jí)科學(xué)教育的理論耦合1探究式學(xué)習(xí)的本質(zhì)界定探究式學(xué)習(xí)（Inquiry-BasedLearning）是指學(xué)生在教師引導(dǎo)下，圍繞真實(shí)問題展開觀察、實(shí)驗(yàn)、推理、建模等實(shí)踐活動(dòng)，通過主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展科學(xué)思維、形成科學(xué)態(tài)度的學(xué)習(xí)方式。其核心特征可概括為“三動(dòng)”：問題驅(qū)動(dòng)（從真實(shí)情境中生成可探究的問題）、實(shí)踐聯(lián)動(dòng)（通過動(dòng)手操作與思維碰撞獲取證據(jù)）、認(rèn)知重構(gòu)（基于證據(jù)修正原有認(rèn)知，形成科學(xué)概念）。2六年級(jí)科學(xué)教育的特殊性六年級(jí)學(xué)生處于11-12歲年齡階段，認(rèn)知發(fā)展呈現(xiàn)兩大特點(diǎn)：一是抽象思維萌芽，能初步理解“能量”“系統(tǒng)”等抽象概念；二是元認(rèn)知能力提升，開始反思自己的學(xué)習(xí)過程?？茖W(xué)上冊(cè)教材內(nèi)容（以人教版為例）涵蓋“工具與機(jī)械”“能量”“生物的多樣性”“宇宙”四大主題，均需通過探究活動(dòng)實(shí)現(xiàn)“從現(xiàn)象到本質(zhì)”“從零散到系統(tǒng)”的認(rèn)知跨越。例如“能量”單元涉及“電能”“機(jī)械能”的轉(zhuǎn)化，僅靠講授難以讓學(xué)生理解“能量守恒”的本質(zhì)，必須通過“電路連接”“電磁鐵制作”等探究活動(dòng)積累直觀經(jīng)驗(yàn)。3二者的內(nèi)在契合探究式學(xué)習(xí)與六年級(jí)科學(xué)教育的契合，本質(zhì)上是“學(xué)習(xí)規(guī)律”與“學(xué)科本質(zhì)”的雙向匹配：從學(xué)習(xí)規(guī)律看，六年級(jí)學(xué)生的“探究需求”與“探究能力”同步增長，探究式學(xué)習(xí)能滿足其“想動(dòng)手”“想驗(yàn)證”的心理訴求；從學(xué)科本質(zhì)看，科學(xué)是“基于證據(jù)的解釋”，探究活動(dòng)恰好為學(xué)生提供了“收集證據(jù)—分析推理—形成解釋”的完整認(rèn)知路徑；從素養(yǎng)目標(biāo)看，新課標(biāo)要求的“科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任”四大素養(yǎng)，均需通過探究活動(dòng)落地——如“滑輪組省力規(guī)律”的探究能同時(shí)發(fā)展科學(xué)思維（變量控制）與探究實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)操作），“生物多樣性調(diào)查”能培養(yǎng)態(tài)度責(zé)任（環(huán)保意識(shí)）。02六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)教材特點(diǎn)與探究活動(dòng)設(shè)計(jì)依據(jù)1教材內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化分析六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)的內(nèi)容編排遵循“大概念—核心概念—具體概念”的邏輯鏈，以“物質(zhì)科學(xué)”領(lǐng)域的“能量”單元為例：01大概念：“能量可以在不同物體之間轉(zhuǎn)移，也可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式”；02核心概念：“電能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量”“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)有關(guān)”；03具體概念：“簡單電路的連接方式”“改變電池?cái)?shù)量對(duì)電磁鐵磁性的影響”。04這種結(jié)構(gòu)化編排為探究活動(dòng)設(shè)計(jì)提供了清晰的“支架”——探究任務(wù)需圍繞大概念展開，核心概念作為探究目標(biāo)，具體概念通過實(shí)驗(yàn)操作達(dá)成。052學(xué)生前概念的調(diào)查與利用探究活動(dòng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是“基于前概念，突破迷思概念”。我曾對(duì)所教班級(jí)進(jìn)行“滑輪作用”前概念調(diào)查，發(fā)現(xiàn)83%的學(xué)生認(rèn)為“動(dòng)滑輪一定省力”“定滑輪沒有作用”。這啟示我們：探究活動(dòng)需設(shè)計(jì)“沖突情境”——如用定滑輪提升相同重物時(shí)，讓學(xué)生同時(shí)測(cè)量拉力與物重，通過數(shù)據(jù)對(duì)比打破原有認(rèn)知；用動(dòng)滑輪提升輕物（如100g鉤碼）時(shí)，因滑輪自重影響，拉力與物重接近，引導(dǎo)學(xué)生思考“省力條件”。3新課標(biāo)與學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)向新課標(biāo)明確六年級(jí)學(xué)生需達(dá)到的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平：能“設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，記錄并分析數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論”“用科學(xué)語言表達(dá)探究過程與結(jié)果”。這要求探究活動(dòng)設(shè)計(jì)需包含“方案設(shè)計(jì)—操作記錄—分析交流—反思改進(jìn)”完整環(huán)節(jié)。例如“鐵生銹的條件”探究中，學(xué)生需自主設(shè)計(jì)“水、空氣、鹽”三個(gè)變量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，用拍照、表格記錄1周內(nèi)的變化，最終通過小組匯報(bào)解釋“為什么潮濕的鐵鍋更容易生銹”。03探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的核心要素與實(shí)施路徑1問題驅(qū)動(dòng)：從“教師提問”到“學(xué)生生疑”有效的探究始于有價(jià)值的問題。我在設(shè)計(jì)“杠桿的秘密”活動(dòng)時(shí)，摒棄了“直接提問‘杠桿省力嗎？’”的方式，而是創(chuàng)設(shè)情境：“用羊角錘拔釘子時(shí)，手握錘柄末端更省力還是中間更省力？”學(xué)生觀察圖片后自然生成問題：“杠桿的省力與支點(diǎn)、用力點(diǎn)、阻力點(diǎn)的位置有關(guān)嗎？”這種“情境—觀察—提問”的路徑，使問題真正成為學(xué)生的“內(nèi)需”。設(shè)計(jì)策略：情境真實(shí)性：選擇學(xué)生生活中常見的場(chǎng)景（如廚房中的杠桿、教室的門軸）；問題開放性：避免“是不是”“對(duì)不對(duì)”的封閉問題，采用“如何影響”“可能與什么有關(guān)”的開放問題；梯度性：低年級(jí)可由教師引導(dǎo)提問，六年級(jí)需逐步放手，讓學(xué)生嘗試自主提問（如“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱還可能與哪些因素有關(guān)？”）。2證據(jù)收集：從“動(dòng)手操作”到“思維操作”證據(jù)是探究的“基石”。在“滑輪組的省力規(guī)律”活動(dòng)中，我曾發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生只記錄數(shù)據(jù)，卻不分析“為什么3股繩子承擔(dān)物重時(shí)拉力約為物重的1/3”。這提示我們：證據(jù)收集需兼顧“操作規(guī)范性”與“思維深度”。實(shí)施要點(diǎn)：工具使用指導(dǎo)：六年級(jí)需掌握彈簧測(cè)力計(jì)的“調(diào)零—沿力的方向拉—平視讀數(shù)”規(guī)范，秒表的“啟動(dòng)—停止—回零”技巧；變量控制訓(xùn)練：通過“對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單”（如表1），引導(dǎo)學(xué)生明確“改變的條件”“不變的條件”“觀察的現(xiàn)象”；數(shù)據(jù)記錄優(yōu)化：鼓勵(lì)用折線圖（如“電磁鐵吸回形針數(shù)量隨線圈匝數(shù)變化”）、柱狀圖（如“不同材料的導(dǎo)熱性對(duì)比”）呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，直觀反映變量關(guān)系。2證據(jù)收集：從“動(dòng)手操作”到“思維操作”STEP3STEP2STEP1|實(shí)驗(yàn)名稱|改變的條件|不變的條件|觀察/測(cè)量的現(xiàn)象||----------|------------|------------|------------------||鐵生銹的條件|水分、空氣|鐵釘大小、溫度|鐵釘生銹程度|3合作交流：從“小組討論”到“科學(xué)論證”合作不是“分工操作”，而是“思維碰撞”。在“設(shè)計(jì)生態(tài)瓶”活動(dòng)中，我要求小組必須完成“方案匯報(bào)—質(zhì)疑答辯—修改完善”三個(gè)環(huán)節(jié)：一組提出“放3條小魚、5棵水草”的方案，另一組質(zhì)疑：“小魚數(shù)量過多會(huì)導(dǎo)致氧氣不足嗎？”引發(fā)全班對(duì)“生物數(shù)量與環(huán)境承載力”的討論。這種“論證式合作”，使學(xué)生從“說結(jié)論”轉(zhuǎn)向“擺證據(jù)、講道理”。操作建議：角色分工：明確記錄員（整理數(shù)據(jù)）、匯報(bào)員（陳述觀點(diǎn)）、質(zhì)疑員（提出問題）、操作員（執(zhí)行實(shí)驗(yàn)）；規(guī)則制定：強(qiáng)調(diào)“先傾聽后發(fā)言”“用證據(jù)支持觀點(diǎn)”（如“我不同意，因?yàn)槲覀兘M實(shí)驗(yàn)中……”）；教師角色：從“裁判”轉(zhuǎn)為“引導(dǎo)者”，用“你觀察到了什么現(xiàn)象支持這個(gè)結(jié)論？”“還有其他可能的解釋嗎？”追問，深化思維。4反思評(píng)價(jià)：從“結(jié)果評(píng)判”到“過程成長”評(píng)價(jià)是探究的“反饋器”。傳統(tǒng)評(píng)價(jià)重“結(jié)論正確性”，忽視“探究過程”。我嘗試設(shè)計(jì)“探究成長檔案袋”，收錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案（初版與修改版）、數(shù)據(jù)記錄單、小組反思卡（如表2），期末結(jié)合“現(xiàn)場(chǎng)操作考核”“概念理解測(cè)試”綜合評(píng)價(jià)。|反思項(xiàng)目|具體內(nèi)容|自評(píng)（★）|組評(píng)（★）||----------|----------|-----------|-----------||問題提出|能否從情境中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的問題|★★★|★★★||實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)|方案是否合理，變量控制是否嚴(yán)謹(jǐn)|★★|★★★||合作表現(xiàn)|是否積極參與，能否傾聽他人意見|★★★★|★★★★||結(jié)論解釋|能否用數(shù)據(jù)支持結(jié)論，語言是否科學(xué)|★★★|★★★★|04典型課例：以“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱”為例的活動(dòng)設(shè)計(jì)1教材分析與目標(biāo)設(shè)定“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱”是“能量”單元的核心內(nèi)容，需達(dá)成：科學(xué)觀念：知道電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)有關(guān)；科學(xué)思維：能設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分析變量與結(jié)果的關(guān)系；探究實(shí)踐：會(huì)制作電磁鐵，正確使用電流表、彈簧測(cè)力計(jì)；態(tài)度責(zé)任：感受科學(xué)與技術(shù)的聯(lián)系，激發(fā)探索興趣。2活動(dòng)流程設(shè)計(jì)2.1情境導(dǎo)入（5分鐘）展示生活中的電磁鐵應(yīng)用（電磁起重機(jī)、電鈴），提問：“為什么有些電磁鐵能吸起幾噸重的鋼材，有些只能吸起回形針？磁性強(qiáng)弱可能與什么有關(guān)？”學(xué)生根據(jù)前概念提出假設(shè)：“可能與電池?cái)?shù)量（電流大?。⒕€圈匝數(shù)、鐵芯粗細(xì)有關(guān)。”2活動(dòng)流程設(shè)計(jì)2.2方案設(shè)計(jì)（10分鐘）小組討論“如何驗(yàn)證其中一個(gè)假設(shè)”，填寫實(shí)驗(yàn)方案表（以“線圈匝數(shù)”為例）：改變的條件：線圈匝數(shù)（20匝、40匝、60匝）；不變的條件：電池?cái)?shù)量（1節(jié)）、鐵芯粗細(xì)（相同鐵釘）、導(dǎo)線粗細(xì)（相同）；測(cè)量的指標(biāo)：吸起的回形針數(shù)量（重復(fù)3次取平均值）。教師巡視指導(dǎo)，提示“線圈纏繞要緊密”“通電時(shí)間不宜過長（避免發(fā)熱）”。2活動(dòng)流程設(shè)計(jì)2.3實(shí)驗(yàn)操作（15分鐘）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)（如表3）。教師關(guān)注操作細(xì)節(jié)：是否先調(diào)零彈簧測(cè)力計(jì)？是否每次實(shí)驗(yàn)后斷開電路？是否有小組成員負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)（通電5秒后測(cè)量）？|線圈匝數(shù)|第1次|第2次|第3次|平均值||----------|-------|-------|-------|--------||20匝|5|6|5|5.3||40匝|12|11|13|12||60匝|20|19|21|20|2活動(dòng)流程設(shè)計(jì)2.4分析交流（10分鐘）各小組展示數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：“線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)”。教師追問：“如果同時(shí)改變線圈匝數(shù)和電池?cái)?shù)量，還能得出同樣的結(jié)論嗎？”引導(dǎo)理解“控制變量”的重要性。2活動(dòng)流程設(shè)計(jì)2.5拓展應(yīng)用（5分鐘）播放“電磁起重機(jī)工作原理”視頻，提問：“如果要吸起更重的物體，工人師傅會(huì)怎么做？”學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論回答：“增加線圈匝數(shù)或電池?cái)?shù)量（增大電流）”，實(shí)現(xiàn)“從探究到應(yīng)用”的遷移。3教學(xué)反思本次活動(dòng)中，學(xué)生通過“假設(shè)—驗(yàn)證—結(jié)論—應(yīng)用”的完整探究，不僅掌握了電磁鐵的相關(guān)知識(shí)，更發(fā)展了“控制變量”的科學(xué)思維。但仍有改進(jìn)空間：部分小組因線圈纏繞不緊密導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差，后續(xù)可增加“預(yù)實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié)，讓學(xué)生先練習(xí)纏繞線圈；個(gè)別學(xué)生只關(guān)注“吸回形針數(shù)量”，未思考“磁性強(qiáng)弱的其他測(cè)量方式（如吸引鐵屑的距離）”，需在問題設(shè)計(jì)中增加開放性。05探究式學(xué)習(xí)實(shí)施中的挑戰(zhàn)與優(yōu)化策略1常見挑戰(zhàn)時(shí)間把控難：探究活動(dòng)耗時(shí)較長，易出現(xiàn)“前松后緊”，導(dǎo)致“交流環(huán)節(jié)”流于形式；材料準(zhǔn)備難：部分實(shí)驗(yàn)材料（如電磁鐵的細(xì)導(dǎo)線、生態(tài)瓶的水生植物）獲取不便，或因材料差異影響實(shí)驗(yàn)效果；差異應(yīng)對(duì)難：學(xué)生探究能力參差不齊，有的小組進(jìn)展過快“無所事事”，有的小組因操作困難“停滯不前”；評(píng)價(jià)落地難：過程性評(píng)價(jià)需記錄大量數(shù)據(jù)，教師精力有限，易退化為“結(jié)果評(píng)價(jià)”。020103042優(yōu)化策略時(shí)間管理：采用“分段探究”，將長周期實(shí)驗(yàn)（如“鐵生銹”）分解為“設(shè)計(jì)方案—中期觀察—最終總結(jié)”三個(gè)階段，利用課后時(shí)間完成觀察記錄；材料優(yōu)化：建立“班級(jí)材料庫”，發(fā)動(dòng)學(xué)生收集廢舊材料（如酸奶盒做生態(tài)瓶、電線皮剝?nèi)?dǎo)線），教師提前預(yù)實(shí)驗(yàn)篩選可靠材料（如統(tǒng)一使用5號(hào)電池避免電壓差異）；分層指導(dǎo)：設(shè)計(jì)“基礎(chǔ)任務(wù)+挑戰(zhàn)任務(wù)”，基礎(chǔ)任務(wù)（如“探究線圈匝數(shù)的影響”）確保全體參與，挑戰(zhàn)任務(wù)（如“同時(shí)改變?cè)褦?shù)和電流，分析哪個(gè)因素影響更大”）滿足學(xué)有余力學(xué)生；評(píng)價(jià)簡化：開發(fā)“探究表現(xiàn)雷達(dá)圖”（如圖1），從“問題提出、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作規(guī)范、合作交流、結(jié)論解釋”5個(gè)維度用★級(jí)評(píng)價(jià)，既直觀又節(jié)