《哪個傳熱快》課的“層進(jìn)式問題鏈”

〔摘" "要〕" 小學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)是小學(xué)科學(xué)學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一。本文以《哪個傳熱快》的教學(xué)片段為例，通過“層進(jìn)式問題鏈”的方式，引導(dǎo)學(xué)生通過實驗觀察、分析、推理，認(rèn)識到不同物質(zhì)導(dǎo)熱性能的差異，進(jìn)而理解生活中的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；“層進(jìn)式問題鏈”；科學(xué)思維品質(zhì)

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）13" " 0073-03

科學(xué)思維的培養(yǎng)對于學(xué)生意義重大。它可以幫助學(xué)生更加深入地認(rèn)識和理解各種科學(xué)現(xiàn)象，有效提升他們的探究能力和創(chuàng)新能力。在真實的生活中，科學(xué)思維的運用可以幫助學(xué)生解決各種實際問題，這就使科學(xué)思維的培養(yǎng)對學(xué)生的發(fā)展尤為關(guān)鍵。科學(xué)思維品質(zhì)作為衡量科學(xué)思維的重要標(biāo)準(zhǔn)，主要指學(xué)生在科學(xué)實踐活動中體現(xiàn)出來的思維的邏輯性、廣闊性、深刻性和靈活性等特征。

針對思維品質(zhì)的特征，我們可以通過精心設(shè)計一系列問題，并將這些問題組織成一個“層進(jìn)式問題鏈”的策略，引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)現(xiàn)象，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維品質(zhì)。

一、“層進(jìn)式問題鏈”的構(gòu)建

（一）“層進(jìn)式問題鏈”的典型特點

“層進(jìn)式問題鏈”是一種極具效率的教學(xué)策略，它依托于一系列環(huán)環(huán)相扣、逐層深入的問題，引領(lǐng)學(xué)生循序漸進(jìn)地進(jìn)入深層次的思考階段，進(jìn)而塑造他們的科學(xué)思維方式。這種問題鏈在實際應(yīng)用中，通常有如下顯著特征。

第一，這些問題之間具有密切的關(guān)聯(lián)性。它們?nèi)缤粭l精心設(shè)計的邏輯鏈條，將學(xué)生引導(dǎo)至一個由簡單到復(fù)雜、由已知到未知的學(xué)習(xí)路徑。以《哪個傳熱快》一課為例。教師首先提出一些基礎(chǔ)的問題，如“你們能列舉出哪些物質(zhì)是不易傳熱的嗎？”這樣的問題旨在引導(dǎo)學(xué)生回顧和梳理他們已掌握的知識點。接著，教師逐步提出更為深入的問題，如“銅、鋁和鐵的導(dǎo)熱能力是否相同？”這樣的問題則進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深入探索，并通過實驗觀察和數(shù)據(jù)分析來尋找答案。

第二，這些問題的設(shè)計頗具開放性。這種開放性不僅為學(xué)生提供了廣闊的思考領(lǐng)域，而且還能有效激發(fā)他們的創(chuàng)造力和想象力。仍以《哪個傳熱快》一課為例。教師提出這樣的問題：“如果我們想要探究不同物質(zhì)的導(dǎo)熱性能，我們可以設(shè)計哪些類型的實驗來進(jìn)行比較？”這樣的問題能夠充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，并促使他們積極地思考和解決實際問題。

第三，這些問題具有顯著的生活化特征。它們緊密聯(lián)系學(xué)生的日常生活，使學(xué)生在解決問題的過程中能夠切實感受到科學(xué)的魅力，進(jìn)而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和動力。例如，教師提出這樣一個問題：“你們有沒有想過，為什么在我們的家庭中，鐵鍋是這么常見的廚房用具呢？”這樣的問題引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的科學(xué)知識與他們的日常生活緊密結(jié)合起來，從而增強了他們對學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動力。

（二）“層進(jìn)式問題鏈”的設(shè)計策略

本節(jié)課是教科版科學(xué)五年級下冊“熱”單元的第6課時，這一課時是在學(xué)生已經(jīng)掌握了熱在金屬和水中傳遞的方式的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討研究熱在不同材質(zhì)中的傳遞方式的差異，以及熱在不同金屬中的傳遞方式的差異。這樣的探討，無疑會涉及比較、分析等思維能力的運用，這對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力具有重要的意義。

五年級的學(xué)生，已經(jīng)掌握了一些實驗方法，具備了一定的操作能力，同時，他們對物體的導(dǎo)熱性能也有了一定的生活經(jīng)驗。基于這些條件，教師組織學(xué)生設(shè)計可觀察的實驗，提供實驗材料，讓學(xué)生自主合作探究，從而深入理解熱的傳遞。

在教學(xué)過程中，情境的創(chuàng)設(shè)起到了至關(guān)重要的作用。恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠引導(dǎo)學(xué)生積極思考。因此，在教學(xué)過程中，教師首先創(chuàng)設(shè)情境，復(fù)習(xí)熱的傳遞的相關(guān)知識，讓學(xué)生依據(jù)生活經(jīng)驗進(jìn)行猜測，明確探究的問題，比如塑料、木頭的導(dǎo)熱性是否比金屬弱？隨后，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗來解決問題。

接下來，教師引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)生活現(xiàn)象進(jìn)行猜測，如銅、鋁、鐵的導(dǎo)熱性如何？引導(dǎo)學(xué)生通過實驗來驗證自己的猜測。這樣的過程引發(fā)了認(rèn)知沖突，讓學(xué)生思考生活與實驗之間的差異的原因，他們尋找證據(jù)，調(diào)整自己的想法。

最后，教師設(shè)計了逆向思考的問題，引導(dǎo)學(xué)生重新整理本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)一步理解熱傳遞的本質(zhì)，找到問題的切入點，從而培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。這種“層進(jìn)式問題鏈”的設(shè)計策略，使教學(xué)內(nèi)容層層遞進(jìn)，既鞏固了學(xué)生已有的知識，又激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，提高了他們的科學(xué)思維能力。

二、“層進(jìn)式問題鏈”的應(yīng)用

在《哪個傳熱快》一課的教學(xué)過程中，教師遵循“層進(jìn)式問題鏈”的設(shè)計理念，精心構(gòu)思了一套具有層次感和深度的課堂教學(xué)方案，旨在引導(dǎo)學(xué)生深入理解并積極思考。以下是具體教學(xué)步驟的設(shè)計思路。

（一）建立基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生思維的邏輯性

教師從日常生活中的直觀現(xiàn)象出發(fā)，直接提出問題，“當(dāng)我們分別使用金屬勺子和塑料勺子喝熱湯時，哪個勺子更燙手？”這樣的問題能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲望。接著，引導(dǎo)學(xué)生回顧和整理關(guān)于熱傳遞的相關(guān)知識，為后續(xù)的實驗探究奠定基礎(chǔ)。

問題1：當(dāng)我們分別使用金屬勺子和塑料勺子喝熱湯時，哪個勺子更燙手？

問題2：熱是如何傳遞的？

問題3：哪些材料不容易傳熱？

對于問題1，學(xué)生可以根據(jù)生活經(jīng)驗判斷金屬勺子更燙手。對于問題2，學(xué)生依據(jù)前面的學(xué)習(xí)，可以輕松地回答是湯里的熱傳給了勺子，熱沿著勺子傳到勺柄。對于問題3，學(xué)生在生活中也積累了經(jīng)驗，容易想到塑料和木頭。這個問題鏈主要通過學(xué)生熟悉的生活場景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時喚醒學(xué)生頭腦中關(guān)于熱傳遞的記憶，培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)生活的經(jīng)驗，進(jìn)行有根據(jù)的猜測，培養(yǎng)思維的邏輯性。

（二）提出問題，培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性

教師準(zhǔn)備了不同材質(zhì)的物體（如金屬、塑料、木頭等），讓學(xué)生親身試驗，觀察并記錄各物體在相同熱源下的傳熱情況。這一環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實驗?zāi)芰Γ瑫r加深他們對傳熱知識的理解和記憶。

問題1：如何設(shè)計實驗測試出這些材料導(dǎo)熱性能的強弱？

問題2：對比實驗的關(guān)鍵是什么？

對于問題1，學(xué)生會想到放熱水里用手摸、用溫度計測量、用感溫油墨測試等方式，這就涉及思維的寬度，要想出盡可能多的方式，再通過比較它們的優(yōu)劣，選出適合的方式，很顯然用溫度計測量和用感溫油墨測試比較合理。對于問題2，學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道要想保證對比實驗的成功和科學(xué)性，必須保證不同材質(zhì)的小棒都是一樣粗細(xì)、長短，并同時放入熱水中。當(dāng)學(xué)生信心滿滿的時候，適時地提出實驗的要求，保持探究的熱情。學(xué)生在自己設(shè)計實驗方案、討論完善并進(jìn)行實驗的過程中，鍛煉了思維的嚴(yán)密性。

問題3：你能對勺子進(jìn)行簡單的加工，讓它不再燙手嗎？

在學(xué)生通過實驗，了解了生活中常見材料的導(dǎo)熱性能的差異后，對熱的良導(dǎo)體和熱的不良導(dǎo)體的概念的理解就水到渠成了。問題3適時考查和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，學(xué)生根據(jù)實驗的結(jié)論，知道在勺柄加上塑料或者木頭是簡單可行的辦法。

（三）聯(lián)系生活，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性

問題4：我們家里的鍋都是什么材料做的？為什么？

問題5：如何用實驗驗證自己的猜想？

對于第4個問題，大部分學(xué)生可能會回答鐵、不銹鋼、鋁等，因為金屬是熱的良導(dǎo)體，導(dǎo)熱性能比較好。在此基礎(chǔ)上，由于學(xué)生見到最多的就是鐵鍋，因此猜測鐵的導(dǎo)熱性最好。問題5既是對猜想的驗證，也是前面學(xué)習(xí)的檢驗，檢驗對比實驗的掌握程度。實驗的結(jié)果恰恰相反，在銅、鋁和鐵三種金屬中，鐵的導(dǎo)熱性最差，這就引發(fā)了學(xué)生的深度思考，為什么鐵的導(dǎo)熱性最差，卻使用得最為廣泛？在討論的過程中，跳出性能的框架，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。

問題6：根據(jù)實驗我們知道，銅的導(dǎo)熱性更好，鋁第二，鐵最差。但我們家里的鍋卻是鐵制的最多，銅制的最少？這是為什么？

對于問題6的討論，學(xué)生猜測出價格和健康是鐵鍋被廣泛使用的主要原因，事實是不是這樣呢？學(xué)生在接下來閱讀材料的過程中，找到了答案，制造商品不能只考慮性能，對材料和生活的關(guān)系有了更加全面和辯證的認(rèn)識。

在學(xué)生證明了自己的猜想后，適時制造認(rèn)知沖突，把探究的熱情帶到更高的高度。這6個問題構(gòu)成的問題鏈有三個層次，首先熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體，不同材料在生活中的應(yīng)用。其次，既然銅鋁鐵都是熱的良導(dǎo)體，如何設(shè)計實驗方案，辨別導(dǎo)熱性的強弱。最后，制造認(rèn)知沖突，銅的導(dǎo)熱性最好，為什么鐵鍋最多，培養(yǎng)學(xué)生思維的深度和發(fā)散性，從不同角度理解生活與科學(xué)的聯(lián)系。

（四）總結(jié)歸納，培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性

最后，教師再通過一個問題鏈引導(dǎo)學(xué)生解釋生活中的現(xiàn)象。例如，“除了鐵鍋和木柄之外，還有哪些物品利用了不同物質(zhì)的導(dǎo)熱性能？”“為什么我們摸塑料和鐵的時候，感覺鐵更涼一些？”這樣的問題能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。

問題1：除了鐵鍋和木柄之外，還有哪些物品利用了不同物質(zhì)的導(dǎo)熱性能？

問題2：為什么金屬的感覺更涼一些？

對于問題1，學(xué)生從生活中的物體歸納出，熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體在生活中都有廣泛的應(yīng)用，需要熱量的就選擇熱的良導(dǎo)體，不需要熱量的就選擇熱的不良導(dǎo)體。但是對于問題2，因為本課學(xué)習(xí)的是熱在不同材料中傳遞的規(guī)律，學(xué)生會想是不是塑料傳給手的熱量多，而金屬傳給手的熱量少，但這樣就與本課學(xué)習(xí)的規(guī)律相反了。因此，不能把學(xué)習(xí)教條化，還要學(xué)會靈活思考，創(chuàng)造性地解決問題。金屬是熱的良導(dǎo)體，能很快把手的熱量導(dǎo)走，溫度降低快；而塑料是熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)熱比較慢，溫度降低慢。

當(dāng)學(xué)生覺得自己已經(jīng)理解了傳熱快慢的規(guī)律的時候，教師適時地提出需要逆向思維的問題，培養(yǎng)他們思維的靈活度和創(chuàng)造性。由實驗的加熱到生活中的傳熱，引發(fā)學(xué)生的討論，聚焦熱傳遞的前提，熱總是由溫度高的物體傳遞到溫度低的物體。在生活中，我們手是溫度高的物體，桌面和桌腿是溫度低的物體，熱的良導(dǎo)體吸熱快，導(dǎo)熱也快。

三、結(jié)語

通過對上述教學(xué)步驟的實施和觀察，我們不難發(fā)現(xiàn)，“層進(jìn)式問題鏈”教學(xué)策略在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)方面所展現(xiàn)的顯著效果。以《哪個傳熱快》一課教學(xué)片段為例，教師精心設(shè)計和運用了一系列問題鏈，有效引導(dǎo)學(xué)生深入思考、細(xì)致觀察、分析推理，并最終實現(xiàn)知識和技能的應(yīng)用與拓展。這一過程不僅顯著提升了學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)和探究精神，同時也加強了他們在實驗設(shè)計方面的能力，并增強了他們運用實證方法解決問題的意識。

由此可見，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，采用問題鏈的教學(xué)策略具有重要的教育意義。因此，為了更好地滿足未來教育發(fā)展的需求，我們必須在教學(xué)實踐中更加重視問題鏈的設(shè)計和應(yīng)用。我們應(yīng)努力探索和嘗試，將問題鏈教學(xué)策略與日常教學(xué)更加緊密地結(jié)合起來，使其成為培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、提升科學(xué)思維能力的重要工具。

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