让“问号”变成“叹号”

选题背景

“问题”是科学探究的逻辑起点，也是激发学生好奇心、想象力和探求欲的原动力。这就需要科学教育要紧紧围绕“问题解决”而展开，让科学的神奇激发学生的好奇。传统教学模式下，学生往往处于被动接受知识的状态，缺乏主动观察生活、发现问题并深入探究的意识和能力，好奇心和探究欲逐渐被消磨。

本课例基于《义务教育科学课程标准（2022年版）》强化探究实践、发展科学思维的要求，针对以上痛点设计了《让“问号”变成“叹号”》科学探究课。设计魔术小花变色、鸡蛋入瓶2个生活化实验，将初中衔接知识点（酸碱指示剂、压强）转化为可操作的探究任务。旨在唤醒探究意识、培养探究能力、激发学习兴趣，为科学素养可持续发展提供支撑，也为破解中小学知识衔接难题提供实践路径。

教学目标

1.知识目标。掌握酸碱指示剂的作用原理，学会区分生活中常见的酸性、碱性物质；理解大气压强的产生机制及实际应用场景。90%以上的学生能列举3种酸性、碱性物质；85%以上的学生能复述大气压存在的证据，说明鸡蛋入瓶的科学机制。

2.能力目标。提升实验操作与现象捕捉能力；强化逻辑分析、归纳概括及运用科学知识解决实际问题的能力，掌握“发现问题—猜想假设—验证结论”的科学探究流程。小组实验报告100%包含合理假设与数据支撑；通过自主探究式和验证应用式双实验策略，提升学生差异化科学思维。

3.情感态度目标。认识到自然现象的规律性，激发持续探究未知的兴趣；体验科学的实用性与趣味性，增强学习自信心；深刻理解从“疑问”到“真理”的探索意义，树立严谨的科学态度。课堂生成有效问题数量≥10个，建立质疑—实证的科学态度；课后延伸问题解决率达70%，促成“课虽终而思未止”的探究自觉。

教学设计创新

创新点1：问题链阶梯化设计

突破零散提问模式，构建三级问题链。导入层：科学史经典问题引发共情；冲突层：常见的现象制造认知失衡；探究层：魔术小花为何变色→哪些物质能使小花变色→变色背后藏着什么密码？递进深化。

创新点2：双实验差异化赋能

创新点3：科学家历程具象化

将波义耳发现指示剂历程拆解为“现象→困惑→实验→结论”四步，学生同步复现科学史关键节点，体验“真理诞生于一百个问号之后”的具象认知。

创新点4：技术赋能打破固定思维

慢动作回放最速降线轨迹，破解“直线最短”迷思。

教学实施

环节一：点燃问号—制造认知冲突

1.科学史经典问题。播放牛顿被苹果砸中、阿基米德洗澡时浴缸溢水动画短片，教师点睛：一个苹果砸出万有引力，一池洗澡水发现浮力—科学始于对平常现象的追问！学生活动：讲述科学家的探究故事，引起共情。

2.常见的现象。学生观看视频时专注思考，结合已有知识回答；面对新问题时面露困惑，有学生怀疑：两点之间直线最短，小球怎么会走曲线更快？产生认知失衡。

环节二：深探问号—开放式探究

1.魔术导入，发现问题。教师演示“小花变色”魔术，提问：小花变色与什么有关？展示实验材料，学生设计实验方案，验证猜想。学生观察到“紫花遇到不同液体会变红或变蓝”后分组讨论实验方案，最终确定实验方案：将不同液体分别滴在小花上，观察颜色的变化。

2.动手实验，分析现象。教师巡视指导实验，提醒学生记录现象。引导学生归纳：实验中发现了什么？变红的液体有什么共同点？变蓝的呢？紫色小花中有什么秘密吗？学生小组合作完成实验，书写实验报告单。在依据现象将所有试剂分组时惊讶地发现：白醋等物质能使紫色小花变红，因白醋是酸性的，进而推测酸性物质能使紫色小花变红；苏打水等物质能使紫色小花变蓝，因苏打水是碱性的，进而推测碱性物质能使紫色小花变蓝。

当教师揭示紫色小花浸泡过紫甘蓝汁时，学生恍然大悟：原来是紫甘蓝汁遇到不同酸碱性的物质能显示出不同的颜色。

3.科学史嵌入，古今对比。学生观看波义耳发现指示剂的短片，原来我们也能像科学家一样做研究！

4.总结方法，实验成果可视化。教师小结：在刚才的探究活动中我们就像科学家那样通过发现问题、作出猜想、设计方案、实验验证，最终发现了小花变色既与花本身有关也与喷洒的液体有关，同时得出了有关酸碱变色的科学结论。

环节三：拉直叹号—验证式进阶

1.大气压实验演示。教师向学生提问，装满水的杯子用纸片盖住倒立过来，水会洒出来吗？待学生争论后演示实验，当看到纸片牢牢托住水时，学生发出惊叹。随后播放“大气压强形成”视频。实验前一半学生认为“水会洒”，看到结果后开始思考，大气压强有多大？我现在身边就存在大气压强吗，为什么我感觉不到？师生共同探讨解决提出的问题。

2.鸡蛋入瓶实验。教师出示空瓶和熟鸡蛋，如何将鸡蛋完整放入瓶内？引导学生结合大气压知识设计方案。提供酒精棉等实验用品，学生分组实验，提醒注意用火安全。学生给出方法：将鸡蛋轻轻按瘪塞进瓶内；给瓶口加热，让瓶口受热膨胀，使鸡蛋进入瓶内。最后学生在教师引导下，结合刚刚学习到的大气压强相关知识和教师提供的实验用品，小组讨论后提出：点燃酒精棉放入瓶内再放鸡蛋的方法。学生分组实验，实验成功的小组欢呼雀跃，实验没成功的小组自我反思分析原因，并请教其他同伴探寻实验成功的关键。

3.分析原因，迁移应用。教师引导学生共同解释鸡蛋进入瓶中的原因。从酒精燃烧消耗氧气→瓶内气体的量减少，压强减小→大气压力将鸡蛋压入瓶内。然后让学生思考生活中能用大气压强解释的现象。学生回想实验过程，分析原因。思考生活中与大气压强有关的现象，尝试解释。

4.挑战任务，探究延伸。教师引导学生思考如何取出鸡蛋，将探究延伸，促成“课虽终而思未止”的探究自觉。

环节四：延续叹号—探究无终点

教师回顾课前提出的三个问题：火箭飞天、漩涡方向、小球下落，布置课后任务：选择一个问题，用今天学的探究方法进行研究，下节课分享成果。

（作者刘慧囡系辽宁省大连经济技术开发区红星海国际学校党总支书记，宋昀系大连经济技术开发区红星海国际学校教师）

《人民教育》2025年第15-16期

作者：刘慧囡 宋昀