一、問題解決能力：科學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵生長點演講人01問題解決能力：科學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵生長點02問題解決訓(xùn)練活動的設(shè)計原則：從“解題”到“解決真實問題”03問題解決訓(xùn)練活動的實施路徑：以“物質(zhì)的變化”單元為例04問題解決訓(xùn)練的評價與反思：關(guān)注“過程”而非“結(jié)果”目錄2025小學(xué)六年級科學(xué)上冊問題解決訓(xùn)練活動課件引言：在探究中生長的科學(xué)思維作為一線科學(xué)教師，我始終記得去年秋季學(xué)期的一堂課：當(dāng)六年級學(xué)生面對“鐵生銹與哪些因素有關(guān)”的問題時，有的小組僅憑生活經(jīng)驗猜測“水是主因”，有的卻能設(shè)計出“干燥空氣、潮濕空氣、鹽水浸泡”三組對比實驗。這種思維差異讓我深刻意識到：六年級是學(xué)生從“被動接受知識”向“主動解決問題”轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期。2025年新版科學(xué)教材上冊（以下簡稱“新教材”）以“物質(zhì)的變化”“生物的多樣性”“地球的運動”等核心單元為載體，將問題解決能力培養(yǎng)提升到了新高度。今天，我將結(jié)合教學(xué)實踐與課標(biāo)要求，系統(tǒng)梳理小學(xué)六年級科學(xué)問題解決訓(xùn)練的設(shè)計邏輯與實施路徑。01問題解決能力：科學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵生長點1問題解決能力的科學(xué)內(nèi)涵《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出：“科學(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，主要包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任?！逼渲?，問題解決能力是科學(xué)思維與探究實踐的綜合體現(xiàn)，具體表現(xiàn)為學(xué)生在真實情境中：問題識別：從現(xiàn)象中提煉可探究的科學(xué)問題（如“蠟燭燃燒后質(zhì)量減少，是否違背質(zhì)量守恒？”）；方案設(shè)計：基于已有知識設(shè)計變量控制實驗或模擬模型（如用“日晷模型”探究太陽高度與影子變化的關(guān)系）；證據(jù)收集：規(guī)范使用量筒、溫度計等工具獲取數(shù)據(jù)（如測量不同溫度下小蘇打在水中的溶解速度）；1問題解決能力的科學(xué)內(nèi)涵邏輯推理：通過數(shù)據(jù)圖表分析變量間的因果關(guān)系（如繪制“月相變化記錄表”推導(dǎo)月相規(guī)律）；結(jié)論驗證：用新情境檢驗結(jié)論的普適性（如用“鐵生銹條件”結(jié)論解釋“為什么冬季汽車底盤更易生銹”）。2六年級學(xué)生的問題解決能力發(fā)展特征通過近三年的教學(xué)觀察，我發(fā)現(xiàn)六年級學(xué)生（11-12歲）在問題解決中呈現(xiàn)“三強(qiáng)三弱”特點：優(yōu)勢：抽象思維萌芽（能理解“能量轉(zhuǎn)換”等間接概念）、合作意識增強(qiáng)（小組分工更明確）、生活經(jīng)驗豐富（對“家庭電路”“食物霉變”等現(xiàn)象有直觀認(rèn)知）；不足：變量控制能力薄弱（常因忽略“相同光照”“同一品牌”等無關(guān)變量導(dǎo)致實驗偏差）、數(shù)據(jù)解讀深度不夠（僅停留在“溫度越高溶解越快”的表層描述，難推導(dǎo)“溶解度隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系”）、反思習(xí)慣待培養(yǎng)（實驗失敗后多歸因于“操作失誤”，較少主動修正假設(shè)）。3新教材上冊的問題解決訓(xùn)練定位新教材上冊圍繞“物質(zhì)科學(xué)”（如“物質(zhì)的變化”單元）、“生命科學(xué)”（如“生物的多樣性”單元）、“地球與宇宙科學(xué)”（如“地球的運動”單元）三大領(lǐng)域，編排了12個探究主題，每個主題均隱含“問題鏈”設(shè)計。例如“物質(zhì)的變化”單元以“生活中的物質(zhì)變化有什么不同？”為大問題，下設(shè)“混合沙和豆子會發(fā)生變化嗎？”“蠟燭燃燒后生成了什么新物質(zhì)？”等子問題，逐步引導(dǎo)學(xué)生從“觀察現(xiàn)象”走向“解釋本質(zhì)”，為問題解決訓(xùn)練提供了結(jié)構(gòu)化的載體。02問題解決訓(xùn)練活動的設(shè)計原則：從“解題”到“解決真實問題”1情境真實性：讓問題“扎根”生活真實情境是激活問題解決動力的關(guān)鍵。我在設(shè)計活動時，會優(yōu)先選擇學(xué)生“每天接觸但未必深究”的場景：家庭場景：如結(jié)合“物質(zhì)的變化”單元，設(shè)計“廚房中的魔法——探究食鹽、面粉、小蘇打在水中的變化差異”；校園場景：如結(jié)合“生物的多樣性”單元，開展“花壇生態(tài)調(diào)查——為什么三葉草比狗尾草更耐踩踏？”；社會熱點：如結(jié)合“地球的運動”單元，討論“城市路燈的定時開關(guān)需要考慮哪些天文因素？”去年秋季，我?guī)W(xué)生調(diào)查“校園銀杏葉變黃的時間差異”時，有小組發(fā)現(xiàn)“靠近暖氣管道的銀杏樹落葉更晚”，進(jìn)而提出“地溫是否影響植物落葉”的新問題，這種從“教材問題”到“真實問題”的延伸，正是問題解決能力的生動體現(xiàn)。2任務(wù)階梯性：從“扶”到“放”的能力進(jìn)階六年級學(xué)生的問題解決能力存在個體差異，需設(shè)計“基礎(chǔ)—進(jìn)階—挑戰(zhàn)”三級任務(wù)：基礎(chǔ)任務(wù)（面向全體）：提供“問題模板”（如“我觀察到______，想知道______”）和“實驗步驟卡”（明確“變量、對照組、記錄方法”），幫助學(xué)生建立問題解決的基本框架；進(jìn)階任務(wù)（面向中等生）：開放部分條件（如“設(shè)計實驗證明鐵生銹與水有關(guān)，但不限制具體材料”），引導(dǎo)學(xué)生自主選擇工具、優(yōu)化方案；挑戰(zhàn)任務(wù)（面向?qū)W優(yōu)生）：設(shè)置“矛盾情境”（如“根據(jù)課本，鐵在干燥空氣中不易生銹，但媽媽的鐵鍋擦干后仍有銹斑”），鼓勵學(xué)生質(zhì)疑已有結(jié)論、尋找隱藏變量（如“空氣中的二氧化碳”）。3思維可視化：讓“看不見”的思考“顯形”科學(xué)問題解決的核心是思維過程，我常用以下工具將其可視化：概念圖：在“生物的多樣性”單元，學(xué)生用概念圖梳理“生物種類—生存環(huán)境—適應(yīng)特征”的關(guān)系，直觀呈現(xiàn)分類思維；實驗記錄單：設(shè)計“假設(shè)—操作—現(xiàn)象—結(jié)論”四欄表，避免學(xué)生“只做不想”；思維流程圖：在“地球的運動”單元，用流程圖表示“地球自轉(zhuǎn)—晝夜交替—時差形成”的邏輯鏈，幫助學(xué)生理解因果關(guān)系；錯因分析卡：實驗失敗后，填寫“哪里出錯了？”“可能的原因？”“如何修正？”，培養(yǎng)反思能力。03問題解決訓(xùn)練活動的實施路徑：以“物質(zhì)的變化”單元為例1活動目標(biāo)設(shè)計以“物質(zhì)的變化”單元第3課“米飯、淀粉和碘酒的變化”為例，我將問題解決目標(biāo)細(xì)化為：能力目標(biāo)：能從“米飯咀嚼變甜”的現(xiàn)象中提出可探究的問題（如“甜味是否與淀粉變化有關(guān)？”），設(shè)計對比實驗驗證假設(shè)；0103知識目標(biāo)：知道淀粉遇碘會變藍(lán)，能區(qū)分物理變化與化學(xué)變化；02素養(yǎng)目標(biāo)：養(yǎng)成“基于證據(jù)表達(dá)觀點”的科學(xué)態(tài)度，體會化學(xué)變化在生活中的應(yīng)用（如用碘酒檢測食物中的淀粉）。042活動流程設(shè)計2.1情境導(dǎo)入：制造認(rèn)知沖突上課前，我讓學(xué)生咀嚼米飯30秒，提問：“一開始沒有甜味，為什么越嚼越甜？”學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗猜測：“可能是唾液讓米飯變甜了?！蔽翼槃葑穯枺骸懊罪埖闹饕煞质堑矸?，唾液真的能讓淀粉變成糖嗎？如何證明？”通過“現(xiàn)象—猜測—質(zhì)疑”的鏈條，將學(xué)生的注意力從“是什么”引向“為什么”。2活動流程設(shè)計2.2問題拆解：搭建探究支架針對“唾液是否能分解淀粉”的核心問題，我引導(dǎo)學(xué)生拆解為三個子問題：淀粉遇碘會有什么現(xiàn)象？（基礎(chǔ)問題，通過“淀粉+碘酒”實驗解決）唾液中是否含有能分解淀粉的物質(zhì)？（進(jìn)階問題，通過“淀粉+唾液+碘酒”對比實驗解決）如果淀粉被分解，可能生成了什么物質(zhì)？（挑戰(zhàn)問題，通過“嘗味道”“查閱資料”解決）2活動流程設(shè)計2.3實驗探究：在實踐中驗證學(xué)生以4人小組為單位開展實驗：實驗1：取少量淀粉，滴加碘酒，觀察顏色變化（變藍(lán)）；實驗2：取少量淀粉，加入唾液（提前收集），靜置10分鐘后滴加碘酒，觀察顏色變化（部分小組變藍(lán)，部分不變藍(lán)）；實驗3：將實驗2中未變藍(lán)的液體加熱蒸發(fā)，嘗試品嘗殘留物質(zhì)（有微弱甜味）。實驗中，我發(fā)現(xiàn)有的小組未控制“唾液量”“靜置時間”等變量，導(dǎo)致結(jié)果不一致。這時我沒有直接糾正，而是組織小組間交流：“為什么有的組成功，有的失敗？”學(xué)生通過對比操作步驟，自主發(fā)現(xiàn)“需要相同量的唾液”“靜置時間要足夠”，這種“錯誤—反思—修正”的過程，比“正確操作”更能提升問題解決能力。2活動流程設(shè)計2.3實驗探究：在實踐中驗證3.2.4結(jié)論表達(dá)：從“個人理解”到“科學(xué)表述”實驗結(jié)束后，我要求學(xué)生用“證據(jù)+推理”的結(jié)構(gòu)匯報結(jié)論。例如：“我們發(fā)現(xiàn)加入唾液的淀粉滴碘酒后顏色變淺（證據(jù)），說明淀粉減少了（推理）；蒸發(fā)后的液體有甜味（證據(jù)），可能生成了麥芽糖（推理）。因此，唾液能分解淀粉產(chǎn)生糖（結(jié)論）?！边@種訓(xùn)練不僅培養(yǎng)了邏輯表達(dá)能力，更讓學(xué)生體會到“科學(xué)結(jié)論需要證據(jù)支持”。3活動延伸：從課堂到生活的遷移課后，我布置了“家庭偵探”任務(wù)：用碘酒檢測家中食物（饅頭、土豆、香蕉等）的淀粉含量，并記錄“哪些食物生熟狀態(tài)下淀粉含量不同”。有學(xué)生發(fā)現(xiàn)“生香蕉滴碘變藍(lán)明顯，熟香蕉顏色較淺”，進(jìn)而提出“成熟過程中香蕉的淀粉會轉(zhuǎn)化為糖”的假設(shè)。這種“課堂探究—生活驗證—新問題生成”的循環(huán)，正是問題解決能力持續(xù)發(fā)展的體現(xiàn)。04問題解決訓(xùn)練的評價與反思：關(guān)注“過程”而非“結(jié)果”1多元評價體系的構(gòu)建傳統(tǒng)科學(xué)評價易陷入“重結(jié)論輕過程”的誤區(qū)，我嘗試從“問題提出—方案設(shè)計—實驗操作—結(jié)論推導(dǎo)—反思改進(jìn)”五個維度設(shè)計評價表（見表1），采用“學(xué)生自評+小組互評+教師點評”的多元方式：1多元評價體系的構(gòu)建|評價維度|評價要點|評價方式||----------------|--------------------------------------------------------------------------|----------------||問題提出|能從現(xiàn)象中提煉可探究的科學(xué)問題，表述清晰|自評（★☆）+互評（★☆）||方案設(shè)計|變量控制合理，實驗步驟可操作|教師評分（1-5分）||實驗操作|規(guī)范使用工具，如實記錄數(shù)據(jù)|小組記錄+教師觀察||結(jié)論推導(dǎo)|能基于數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯推理，區(qū)分“事實”與“觀點”|報告評分+口頭答辯||反思改進(jìn)|能分析實驗失敗原因，提出修正方案|反思日志評分|2典型問題的應(yīng)對策略在近兩年的訓(xùn)練中，我總結(jié)了三類常見問題及解決方法：問題1：學(xué)生提出的問題過于空泛（如“為什么物質(zhì)會變化？”）解決策略：用“縮小范圍法”引導(dǎo)（“物質(zhì)變化有很多種，你想研究燃燒、溶解還是生銹？”），結(jié)合“5W1H”（What/Why/When/Where/Who/How）細(xì)化問題。問題2：實驗數(shù)據(jù)與假設(shè)矛盾（如“預(yù)測溫度越高溶解越快，但熱水中食鹽溶解更慢”）解決策略：組織“數(shù)據(jù)聽證會”，讓學(xué)生檢查操作（是否攪拌？水量是否相同？）、工具（溫度計是否準(zhǔn)確？量筒是否平視？），培養(yǎng)“尊重數(shù)據(jù)、質(zhì)疑誤差”的科學(xué)態(tài)度。2典型問題的應(yīng)對策略問題3：小組合作中“搭便車”現(xiàn)象（個別學(xué)生不參與實驗）解決策略：采用“角色固定制”（記錄員、操作員、匯報員、材料員），每輪實驗輪換角色，確保人人有責(zé)；同時設(shè)置“團(tuán)隊進(jìn)步獎”，將個人評價與小組成績掛鉤。結(jié)語：讓問題解決成為科學(xué)學(xué)習(xí)的“常態(tài)”回顧2025年新教材上冊的問題解決訓(xùn)練設(shè)計，我們始終圍繞“真實情境、階梯任務(wù)、思維可視”三大核心，努力將“解題”轉(zhuǎn)化為“解決真實問題”，將“學(xué)會知識”升級為“學(xué)會思考”。正如教育學(xué)家杜威所說：“教育不是為生活做