一、問(wèn)題解決能力發(fā)展的認(rèn)知基礎(chǔ)：理解“為什么”演講人問(wèn)題解決能力發(fā)展的認(rèn)知基礎(chǔ)：理解“為什么”01策略構(gòu)建：基于教材的問(wèn)題解決能力發(fā)展路徑02現(xiàn)狀審視：當(dāng)前教學(xué)中的問(wèn)題與挑戰(zhàn)03實(shí)施保障：從策略到課堂的關(guān)鍵支撐04目錄2025小學(xué)六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)科學(xué)教育中的問(wèn)題解決能力發(fā)展教學(xué)策略課件作為深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終認(rèn)為：科學(xué)教育的核心不僅是知識(shí)的傳遞，更是思維能力的培育。而問(wèn)題解決能力，作為科學(xué)素養(yǎng)的核心要素，直接關(guān)系到學(xué)生能否將知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐智慧，能否在真實(shí)情境中主動(dòng)探索、理性分析、創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。尤其對(duì)于六年級(jí)學(xué)生——他們正處于從具體運(yùn)算向形式運(yùn)算過(guò)渡的關(guān)鍵期，科學(xué)上冊(cè)的內(nèi)容（如物質(zhì)的變化、能量的轉(zhuǎn)換、生物與環(huán)境的關(guān)系等）又恰好提供了豐富的問(wèn)題解決場(chǎng)景。如何基于教材特點(diǎn)，系統(tǒng)有效地發(fā)展學(xué)生的問(wèn)題解決能力？這是我近年教學(xué)實(shí)踐中重點(diǎn)研究的課題。本文將結(jié)合理論與實(shí)踐，從“認(rèn)知基礎(chǔ)”“現(xiàn)狀審視”“策略構(gòu)建”“實(shí)施路徑”四方面展開(kāi)探討。01問(wèn)題解決能力發(fā)展的認(rèn)知基礎(chǔ)：理解“為什么”問(wèn)題解決能力發(fā)展的認(rèn)知基礎(chǔ)：理解“為什么”要設(shè)計(jì)有效的教學(xué)策略，首先需明確“問(wèn)題解決能力”的科學(xué)內(nèi)涵與六年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知適配性。1問(wèn)題解決能力的科學(xué)界定心理學(xué)中將“問(wèn)題解決”定義為“個(gè)體在目標(biāo)導(dǎo)向下，運(yùn)用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)一系列認(rèn)知操作，突破初始狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間障礙的過(guò)程”。在科學(xué)教育中，這一過(guò)程需具備三個(gè)核心特征：情境性：?jiǎn)栴}源于真實(shí)或模擬的科學(xué)探究場(chǎng)景（如“鐵為什么會(huì)生銹？”“如何設(shè)計(jì)一個(gè)保溫裝置？”）；探究性：需調(diào)用觀察、實(shí)驗(yàn)、推理、建模等科學(xué)方法；創(chuàng)造性：允許學(xué)生提出多樣化解決方案（如“防止鐵生銹”可通過(guò)涂油、噴漆、制成合金等不同路徑）。2六年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)適配性六年級(jí)學(xué)生（11-12歲）的認(rèn)知發(fā)展處于皮亞杰理論中的“形式運(yùn)算階段初期”，已具備以下能力基礎(chǔ)：抽象思維萌芽：能從具體現(xiàn)象中歸納規(guī)律（如通過(guò)觀察不同條件下蠟燭燃燒的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)燃燒需要氧氣的結(jié)論）；邏輯推理提升：可基于假設(shè)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)（如“影響擺速的因素”實(shí)驗(yàn)中，控制擺長(zhǎng)、擺重、擺角變量）；元認(rèn)知意識(shí)增強(qiáng)：開(kāi)始反思“我是如何解決問(wèn)題的”（如記錄實(shí)驗(yàn)失敗的原因并調(diào)整方案）。2六年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)適配性科學(xué)上冊(cè)教材內(nèi)容（以人教版為例）涵蓋“物質(zhì)的變化”“宇宙”“工具與技術(shù)”“生物與環(huán)境”四大單元，均涉及“觀察現(xiàn)象—提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—驗(yàn)證結(jié)論—反思改進(jìn)”的完整探究鏈，與問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)路徑高度契合。例如“物質(zhì)的變化”單元中“鐵釘生銹”的探究，需要學(xué)生從“是否所有金屬都會(huì)生銹？”“哪些環(huán)境因素加速生銹？”等問(wèn)題出發(fā)，經(jīng)歷變量控制、長(zhǎng)期觀察、數(shù)據(jù)記錄等過(guò)程，正是問(wèn)題解決能力訓(xùn)練的典型場(chǎng)景。02現(xiàn)狀審視：當(dāng)前教學(xué)中的問(wèn)題與挑戰(zhàn)現(xiàn)狀審視：當(dāng)前教學(xué)中的問(wèn)題與挑戰(zhàn)盡管問(wèn)題解決能力的重要性已被廣泛認(rèn)可，但在實(shí)際教學(xué)中，仍存在“重結(jié)論輕過(guò)程”“重模仿輕創(chuàng)造”的傾向。結(jié)合近三年對(duì)20余所小學(xué)六年級(jí)科學(xué)課堂的觀察與調(diào)研，我總結(jié)出以下突出問(wèn)題：1問(wèn)題設(shè)計(jì)的“假性”——學(xué)生被動(dòng)接受而非主動(dòng)生成部分教師習(xí)慣“預(yù)設(shè)問(wèn)題鏈”，例如在“月相變化”教學(xué)中，直接提問(wèn)“上弦月出現(xiàn)在農(nóng)歷什么時(shí)候？”“月相變化的規(guī)律是什么？”，學(xué)生只需從教材或教師講解中尋找答案。這種“填空式”問(wèn)題缺乏開(kāi)放性，學(xué)生的思維停留在“記憶—提取”層面，無(wú)法體驗(yàn)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”的樂(lè)趣。案例對(duì)比：我曾在兩個(gè)平行班開(kāi)展“蠟燭燃燒”教學(xué)。A班教師直接提問(wèn)：“蠟燭燃燒后生成了什么物質(zhì)？”學(xué)生按教材回答“二氧化碳和水”；B班教師則引導(dǎo)學(xué)生觀察燃燒現(xiàn)象后提問(wèn)：“燃燒前后，蠟燭的質(zhì)量變了嗎？”“如果用燒杯罩住蠟燭，會(huì)發(fā)生什么？”學(xué)生通過(guò)測(cè)量、實(shí)驗(yàn)，自主發(fā)現(xiàn)“燃燒需要氧氣”“生成新物質(zhì)導(dǎo)致質(zhì)量變化”等結(jié)論。后者的問(wèn)題更具“驅(qū)動(dòng)性”，學(xué)生的問(wèn)題解決參與度提升40%。2探究過(guò)程的“縮水”——忽視方法指導(dǎo)與思維外顯部分課堂中，教師為趕進(jìn)度，壓縮“設(shè)計(jì)方案”“實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”“反思改進(jìn)”環(huán)節(jié)，直接演示實(shí)驗(yàn)或給出結(jié)論。例如“簡(jiǎn)單電路”教學(xué)中，學(xué)生未經(jīng)歷“連接電路失敗—分析故障原因—調(diào)整導(dǎo)線連接”的過(guò)程，僅通過(guò)觀看教師操作記住“串聯(lián)”“并聯(lián)”的特點(diǎn)。這種“快餐式”探究導(dǎo)致學(xué)生缺乏“解決真實(shí)問(wèn)題”的體驗(yàn)，遇到“燈泡不亮怎么辦？”等實(shí)際問(wèn)題時(shí)束手無(wú)策。3評(píng)價(jià)方式的“單一”——以結(jié)果正確性替代過(guò)程完整性當(dāng)前科學(xué)課評(píng)價(jià)仍較多依賴紙筆測(cè)試，重點(diǎn)考察“是否得出正確結(jié)論”，而忽視“問(wèn)題提出的合理性”“方案設(shè)計(jì)的邏輯性”“數(shù)據(jù)記錄的嚴(yán)謹(jǐn)性”等過(guò)程性指標(biāo)。例如“種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”中，若學(xué)生因操作失誤未觀察到預(yù)期結(jié)果，教師可能直接判定“實(shí)驗(yàn)失敗”，而非引導(dǎo)其分析“可能是溫度控制不當(dāng)”“種子本身有問(wèn)題”等原因，導(dǎo)致學(xué)生畏懼失敗，不敢嘗試創(chuàng)新方案。03策略構(gòu)建：基于教材的問(wèn)題解決能力發(fā)展路徑策略構(gòu)建：基于教材的問(wèn)題解決能力發(fā)展路徑針對(duì)上述問(wèn)題，結(jié)合六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)的具體內(nèi)容，我提出“三階六維”教學(xué)策略框架，即通過(guò)“問(wèn)題生成—探究實(shí)踐—反思遷移”三個(gè)階段，從“問(wèn)題意識(shí)、方法選擇、合作交流、證據(jù)運(yùn)用、批判思維、創(chuàng)新表達(dá)”六個(gè)維度系統(tǒng)培養(yǎng)問(wèn)題解決能力。1第一階段：?jiǎn)栴}生成——從“被動(dòng)應(yīng)答”到“主動(dòng)提問(wèn)”核心目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，學(xué)會(huì)從現(xiàn)象中提煉可探究的科學(xué)問(wèn)題。1第一階段：?jiǎn)栴}生成——從“被動(dòng)應(yīng)答”到“主動(dòng)提問(wèn)”1.1創(chuàng)設(shè)“沖突性”情境，激活問(wèn)題敏感性科學(xué)問(wèn)題往往源于“認(rèn)知沖突”。教師可通過(guò)“反常現(xiàn)象”“矛盾結(jié)論”“生活困惑”創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提問(wèn)。例如在“物質(zhì)的變化”單元，先演示“白糖加熱”實(shí)驗(yàn)：加熱初期白糖熔化（物理變化），繼續(xù)加熱后變黑（化學(xué)變化）。學(xué)生觀察到“同一物質(zhì)加熱后出現(xiàn)兩種不同變化”，自然產(chǎn)生疑問(wèn)：“為什么會(huì)有不同的變化？”“物理變化和化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別是什么？”1第一階段：?jiǎn)栴}生成——從“被動(dòng)應(yīng)答”到“主動(dòng)提問(wèn)”1.2教授“提問(wèn)工具”，提升問(wèn)題質(zhì)量學(xué)生常提出“為什么”類問(wèn)題，但缺乏針對(duì)性。教師可通過(guò)“5W1H”（What/Why/When/Where/Who/How）框架引導(dǎo)聚焦。例如在“宇宙”單元觀察月相時(shí)，學(xué)生最初提問(wèn)：“月亮為什么有時(shí)圓有時(shí)彎？”教師可引導(dǎo)細(xì)化：“月相變化的周期是多少天？”（When）“月相形狀與月球、地球、太陽(yáng)的位置有什么關(guān)系？”（How）通過(guò)訓(xùn)練，學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)提出“可觀察、可實(shí)驗(yàn)、可驗(yàn)證”的科學(xué)問(wèn)題。2第二階段：探究實(shí)踐——從“模仿操作”到“自主設(shè)計(jì)”核心目標(biāo)：掌握科學(xué)探究的基本方法，能基于問(wèn)題設(shè)計(jì)方案、收集證據(jù)、得出結(jié)論。2第二階段：探究實(shí)踐——從“模仿操作”到“自主設(shè)計(jì)”2.1分層指導(dǎo)“方案設(shè)計(jì)”，培養(yǎng)邏輯思維六年級(jí)學(xué)生的方案設(shè)計(jì)能力尚不成熟，需分階段引導(dǎo)：初級(jí)層（前測(cè)）：提供“填空式”方案模板（如“我們要研究______，需要改變的條件是______，保持不變的條件是______”），適用于“影響擺速的因素”等簡(jiǎn)單變量控制實(shí)驗(yàn)；中級(jí)層（過(guò)渡）：給出問(wèn)題與材料，讓學(xué)生自主選擇變量（如“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明水的蒸發(fā)快慢與溫度有關(guān)”，提供不同溫度的水、相同大小的容器等）；高級(jí)層（挑戰(zhàn)）：開(kāi)放問(wèn)題與材料（如“如何利用給定材料制作一個(gè)簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡”），鼓勵(lì)設(shè)計(jì)多樣化方案。2第二階段：探究實(shí)踐——從“模仿操作”到“自主設(shè)計(jì)”2.2強(qiáng)化“證據(jù)意識(shí)”，學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)解讀科學(xué)結(jié)論需基于實(shí)證。在“生物與環(huán)境”單元“種子發(fā)芽條件”實(shí)驗(yàn)中，我要求學(xué)生連續(xù)10天記錄“不同水分、溫度、光照條件下種子的發(fā)芽數(shù)”，并引導(dǎo)用“柱狀圖”“折線圖”呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“甲組（無(wú)光照）發(fā)芽率90%，乙組（有光照）發(fā)芽率85%”時(shí)，需討論：“數(shù)據(jù)是否支持‘光照是種子發(fā)芽的必要條件’？”“可能的誤差來(lái)源是什么？”通過(guò)這樣的訓(xùn)練，學(xué)生逐漸理解“證據(jù)的可靠性”比“結(jié)論的正確性”更重要。3第三階段：反思遷移——從“解決問(wèn)題”到“創(chuàng)造價(jià)值”核心目標(biāo)：通過(guò)反思優(yōu)化解決策略，并能將方法遷移到新情境中。3第三階段：反思遷移——從“解決問(wèn)題”到“創(chuàng)造價(jià)值”3.1建立“探究日志”，促進(jìn)元認(rèn)知發(fā)展要求學(xué)生用“問(wèn)題—方案—證據(jù)—結(jié)論—改進(jìn)”五欄式日志記錄探究過(guò)程。例如在“工具與技術(shù)”單元“設(shè)計(jì)小臺(tái)燈”項(xiàng)目中，某小組日志寫(xiě)道：“問(wèn)題：如何讓小臺(tái)燈更穩(wěn)固？方案：用黏土固定底座；證據(jù)：第一次測(cè)試時(shí)底座傾倒，第二次增加黏土重量后穩(wěn)定；結(jié)論：底座重量影響穩(wěn)固性；改進(jìn)：可嘗試用更重的材料（如石塊）替代黏土?！边@種結(jié)構(gòu)化反思幫助學(xué)生顯性化思維過(guò)程，學(xué)會(huì)“復(fù)盤(pán)”解決問(wèn)題的關(guān)鍵步驟。3第三階段：反思遷移——從“解決問(wèn)題”到“創(chuàng)造價(jià)值”3.2設(shè)計(jì)“真實(shí)任務(wù)”，推動(dòng)跨情境遷移將科學(xué)問(wèn)題與生活、社會(huì)問(wèn)題結(jié)合，讓學(xué)生體驗(yàn)“解決問(wèn)題的價(jià)值”。例如學(xué)完“能量的轉(zhuǎn)換”后，布置任務(wù)：“設(shè)計(jì)一個(gè)利用太陽(yáng)能為班級(jí)植物角澆水的裝置”。學(xué)生需綜合運(yùn)用“太陽(yáng)能板發(fā)電”“電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能”“簡(jiǎn)易水泵原理”等知識(shí)，同時(shí)考慮成本（如使用廢舊塑料瓶）、實(shí)用性（如自動(dòng)感應(yīng)濕度）。這種任務(wù)不僅鞏固了科學(xué)概念，更讓學(xué)生感受到“科學(xué)是解決實(shí)際問(wèn)題的工具”。04實(shí)施保障：從策略到課堂的關(guān)鍵支撐實(shí)施保障：從策略到課堂的關(guān)鍵支撐教學(xué)策略的有效實(shí)施，需要教師角色轉(zhuǎn)型、評(píng)價(jià)體系重構(gòu)與資源環(huán)境支持。1教師：從“知識(shí)傳授者”到“思維引導(dǎo)者”教師需具備“問(wèn)題化教學(xué)”設(shè)計(jì)能力，例如：預(yù)判學(xué)生的認(rèn)知難點(diǎn)：在“月相變化”教學(xué)前，通過(guò)前測(cè)發(fā)現(xiàn)70%學(xué)生認(rèn)為“月相是地球影子遮擋導(dǎo)致”，因此設(shè)計(jì)“模擬實(shí)驗(yàn)”（用手電筒代表太陽(yáng)，小球代表月球，學(xué)生轉(zhuǎn)動(dòng)觀察），幫助糾正誤解；靈活應(yīng)對(duì)生成性問(wèn)題：當(dāng)學(xué)生在“鐵生銹”實(shí)驗(yàn)中提出“不銹鋼為什么不生銹？”時(shí)，教師應(yīng)順勢(shì)拓展“合金的防銹原理”，而非簡(jiǎn)單否定或回避。2評(píng)價(jià)：從“結(jié)果導(dǎo)向”到“過(guò)程增值”構(gòu)建“三維評(píng)價(jià)體系”：過(guò)程性評(píng)價(jià)（占50%）：觀察學(xué)生的問(wèn)題提出質(zhì)量、方案設(shè)計(jì)邏輯性、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性、合作參與度；成果性評(píng)價(jià)（占30%）：評(píng)估實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性、結(jié)論的合理性、創(chuàng)新方案的獨(dú)特性；反思性評(píng)價(jià)（占20%）：通過(guò)日志、答辯等形式，考察學(xué)生對(duì)“解決問(wèn)題方法”的總結(jié)與遷移能力。3資源：從“教材單一”到“多元融合”實(shí)驗(yàn)材料：提供開(kāi)放性材料（如廢舊物品、低成本傳感器），支持學(xué)生自主探索；數(shù)字化工具：利用“月相模擬軟件”“電路設(shè)計(jì)APP”等虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，輔助理解抽象概念；社區(qū)資源：聯(lián)系科技館、氣象站等，開(kāi)展“實(shí)地考察—提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)解決方案”的校外實(shí)踐。結(jié)語(yǔ)：讓問(wèn)題解決成為科學(xué)教育的“生長(zhǎng)點(diǎn)”回顧十余年教學(xué)實(shí)踐，我深刻體會(huì)到：?jiǎn)栴}解決能力的培養(yǎng)，不是額外的“教學(xué)任務(wù)”，而是科學(xué)教育本質(zhì)的回歸。六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)、每一個(gè)活