小学科学教育以探究为核心，科学教学必须让学生参与以探究为主的研究活动，让学生在自主探究活动中获得科学知识，教师在设计探究活动时，要更多地预设儿童开展自主探究的可行性。在这过程中或多或少总会遇到一些疑难的课例，成为小学科学教学中的 “疑难问题”。笔者整理收集了一些疑难问题，进行梳理、筛选、分类、对比、分析，对一些反映相对集中的具有共性的疑难问题进行了重点整理，在自身对疑难问题进行研究思考的基础上，集思广益，根据疑难问题的具体内容提出相应的解决策略：（一）活用教材教学、（二）建立研究模型、（三）创新实验器材，本文将从这三个方面以例举方式阐述小学科学疑难问题解决策略。
一、活用教材教学
《科学课(3—6年级)课程标准》(实验稿)提出了“用教材教，而不是教教材”，“教材是理想主义和科学主义的产物”，在编排课程内容时，专家较多考虑的是教学内容和过程的科学性、逻辑性、思想性、结构性，而很难顾及不同区域学生的具体学习情景和条件。所以，教师设计教学的过程必定是与教材对话的过程，教师在此过程中可以根据自身及学校或地域实际情景在目标、内容、方法、组织模式等方面相互调整、改变，解构和重构教材。使教学更加立足于学生的发展和认知，更加立足于学生的探究活动的开展，立足于解决一些疑难问题，提高课堂教学效益。
疑难案例（一）：三下《植物的生长变化》单元的教学
问题描述：《植物的生长变化》单元为了让学生了解一般绿色开花植物的生命周期，教材通过学生小组合作种植凤仙花，并观察记录凤仙花的一生的生长变化情况，透彻地了解凤仙花一生的生长变化，进而理解植物的生命周期。在学期教学中学生不能完整的观察到凤仙花的一生。
原因分析：由于凤仙花的生长期较长（一般为4月—8月），而且有很长一段时间是在暑假（在湖州地区范围开花、形成果实和种子的过程基本上在暑假）对教学工作带来了很大的不便。
教学策略：（1）调整单元教学进度，根据凤仙花的生命周期采取与其他教学内容穿插教学；教学中，凤仙花可种植在校园的生物角，也可种植在家里；此外，教师做好学生观察记录的指导与评价，特别是要组织好暑假期间的较长期的观察记录与秋季开学后汇报、交流与评价活动。（2）改良常规种植方法，如浙江小学科学论坛上一位科学教师介绍一种缩短凤仙花生长周期的改良种植方法。指导学生采用雪碧等饮料瓶制作简易种植瓶，群体瓶植凤仙花，有效克服了一些难点，实现早播种、早发芽、早开花，化解凤仙花生命周期与学期固有时长之间存在的矛盾，化简了养护、管理难度，取得了良好的种植效果，基本满足了教学需要。（见下图）
疑难案例（二）：四上《溶解》单元的教学
问题描述：《溶解》单元第4课《不同物质在水中的溶解能力》和第6课《100毫升水能溶解多少克食盐》都有对溶解食盐量的控制，为了能使实验更加科学，需要称量比较精确的食盐，在这期间需要教师准备精确重量的食盐工作量太大，让学生以估计方式称量又不是很科学。
原因分析：学生没有掌握实验室称量药品常用工具（托盘天平）的使用方法，笔者认为托盘天平的使用在小学阶段学生很容易掌握，而且很有必要掌握。
教学策略：在本单元第3课之后开设一节自编课，把第4课第二不部分内容“气体在水中的溶解能力”和托盘天平使用（右图）编为一节课的教学。一方面，内容和上几节课较为连贯，探究固体、液体、气体在水中的溶解；另一方面，托盘天平使用的教学正是为接下来探究“不同物质溶解能力”和“100毫升水溶解多少克食盐”作技术铺垫，更重要的是学生学会了托盘天平的使用方法，接下来几节课的教学无需教师准备定量的食盐，学生自行在课堂上进行称量，精确的控制溶解食盐的量，教师在实验材料准备上也节省了大量的时间。此外，笔者通过尝试教学，发现学生对托盘天平的使用兴趣盎然，并能很好的掌握天平正确使用方法。
疑案案例（三）： 《月相变化》的教学
问题描述：《月相变化》一课主要是让学生通过观察月相认识到月相的变化，在对月相进行排列的过程中认识到月相的这种变化是有规律性的，农历上半月由缺到圆，下半月由圆到缺。通过模拟月相变化的实验中，让学生初步认识到月相变化跟月球不发光有关，跟太阳照射有关，跟月球在围绕地球公转有关。小学生对月相变化的根本原因，太阳、月球、地球三者转动产生的位置关系变化，有一定难度，其实这在初、高中学习时也是最突出的难点。
原因分析：按照教材安排让学生剪看到过月相及给剪下来的月相排序的活动，一方面由于学生程度不一，另一方面学生课前虽然看到月亮，但对不同月相出现的先后顺序概念比较模糊，这些因素都不利于探究活动的开展。
教学策略：对于月相变化的规律，提前让学生进行上半个月（天气原因可以拉长）的观察记录（见图1），在观察过程中详细记录月相的形状、在天空的位置等。教师持续跟踪学生的观察及记录，在观察活动中发展学生的科学探究精神及方法。教学时，对教材进行处理，舍去剪月相的环节。在学生已经有了充分的观察体验的基础上，教学定位放在对前半个月的观察小结和对后半个月的进一步观察指导上。学生根据观察记录，排出上半月的月相的大概位置和高度（见图2），并作出合理解释，进而通过模拟实验探究月相变化的成因。
笔者认为，在实际教学中，教师在执教生命世界（种凤仙花、蜗牛等）、长期观察或容量过大等课例时，教师可以对教材的教学过程和教学方法进行适切调整。但《科学》教材凝聚着广大专家理论与实践的心血，这些内容的编排是以反复研究与为基础的，所以，“活用教材”必须建立在对教材充分理解和整体把握的基础上。简单的“用教材”很可能会使教学设计缺乏结构性逻辑性和层次性。例如，《物体在水中是沉还是浮》一课中，教材编排了一组具有强烈思维层次性的探究活动，对材料的结构要求特别高，准备十分困难，有些教师就删去了其中的一两个活动，导致学生的认识不完整，削弱了教材的教学功能。
二、建立研究模型
夸美纽斯认为：“一切知识都是从感官知觉开始的，一切知识都不应该根据书本的权威去灌输，要尽量利用感官去施教。”小学科学的学习要以学生亲身经历的探究活动为主要途径。科学实验是学生认识自然规律、建构科学概念的重要手段。当学生不能直接将实验手段作用于所研究的现象或对象时，学生会出现思维断层，而此时就可以通过建模的方法给学生搭建一个过度“支点”， 模型能够帮助学生深刻地理解科学概念。此外，建立模型是一种重要的科学操作和思维方法，科学课中的 “模型”是对不易见到的事物或现象的具体体现，建立模型的目的就是为了解释这些事物或现象。
疑难案例（一）：《声音的变化》的教学
问题描述：在教学中，学生老是把音强与音高混淆，发一个响亮的音，他们就认为这个音声调高，听到低音却会认为声音小、弱。探究的目标不是让学生会区分哪个音高，哪个音低，哪个音强，哪个音弱，那是音乐课的事，科学课探究的是让学生认识现象背后的科学本质，也就是不同音高、音强产生的本质原因是什么。
原因分析：学生明确观察到了现象，但不能将现象和本质建立起联系，需要帮助学生搭建一个思维的支架。
教学策略：建立音量与音高的不同模型，从本质上认识音量和音高的不同。 在观察描述的基础上建立不同振动状态的模型：
轻轻拨动钢尺：声音弱，振动幅度小。
用力拨动钢尺：声音强，振动幅度大。
橡皮筋松：声音低，振动速度慢。
橡皮筋紧：声音高，振动速度快。
通过图式模型可以清晰地让学生理解声音的强弱由振动的幅度决定，声音的高低由振动的速度决定这个概念。接着可以用两个音叉上标注的不同频率来强化，频率快，声音高，频率慢，声音低。
疑难案例（二）：六下《宇宙》单元的教学
问题描述：《宇宙》单元是小学科学教材中最后一册的内容之一，这个单元的教学就是要让学生观察星空来感知宇宙，在感知的基础上，在所提供信息的基础上，进行有关太阳系、一些星座、星系等模型的建构，形成初步的、浅显的、有系统的对宇宙的认识，在头脑中形成有一定解释力的宇宙体系或结构模型。本单元中典型的建模活动有：造环形山、日食和月食、建太阳系模型、建星座模型。然而，如何正确理解这些建模活动的价值与意义？如何开展这些建模活动？应注意哪些事项等现实问题都值得我们一线的科学老师去实践和思考。
原因分析：对宇宙的了解需要观察、推理，才能发现它变化的规律，学生原有认知与认知对象之间有一定的思维断层，空间概念的建构对小学六年级的学生有一定的难度。一些科学教师在教学时，不组织建模探究活动，但又觉得宇宙内容没有好的教学方法，基本上讲讲为主。很多学生怀着好奇的心来学这一单元，却在失望和无奈中结束。
教学策略：虽然《宇宙》单元中每个活动亲身实践比较难，但建模活动可以化远为近，化抽象为直观，亲历过程，不失为一种有效的学习方法。通过建模活动让学生认识、理解、掌握宇宙知识，从学生认知、心理角度看，他们是很喜欢的，而且容易接受。
例如：《太阳系》一课，让学生根据八大行星距太阳的平均距离及各行星赤道直径数据表建立太阳系模型是本课的重要活动。学生根据处理后的数据建立的太阳系模型，可以清晰地认识到：八大行星在太阳系的空间分布不是均匀的；八大行星的大小差异很大；在太阳系中，八大行星是十分渺小的。《在星空中（一）》一课，提出建一个“星座”（北斗七星）模型。北斗七星离地球有远有近，远的离地球有近150光年，近的距地球也有50光年。活动中，让学生在一个纸板上挂七个高低不同的橡皮泥球，投影出北斗七星的图形，通过这一过程让学生建立起星座的正确概念——远近不同的恒星在视觉上形成的一个构图。
以上这些建模探究活动中，模型就是在学生原有认知与认知对象之间的一座桥梁，在学生出现思维断层时，适度的为学生搭建成功体验的阶梯，引导学生积极思维，进行分析、比较、归纳、判断和推理，以思维的主动、深入的参与，达到科学概念的正确建构和探究能力的发展，同时能培养和提高学生的空间想象力和推理能力。
笔者认为，当一些教学内容学生不能直接将实验手段作用于所研究的现象或对象时，就需要采取模拟的方法进行，此时建立模型可以为学生搭建思维桥梁，从而突破教学重难点。但教师自己要正确把握好建模的类型和内涵，不要为建模而建模，同时要全面了解学生在建模活动前已知、未知的知识，可以通过一些书面调查或对学生的询问等，准确掌握学生实际的真实情况，找准教学起点，适切搭建模型，突破疑难问题。
三、创新实验器材
小学科学是以实验为基础的学科，好的实验设计有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，培养学生的探究技能及科学精神，有利于教师的顺利施教。教学实践证明，实验设计的好坏直接关系到教学的成功与失败。但在目前的教学中，有些实验在步骤设计、器材选择等方面存在着一些不足，成为教学中的“疑难实验”，需要教学一线的教师应地制宜适时改进。
疑案案例（一）：五年级上册《用橡皮筋作动力》的教学
问题描述：《用橡皮筋作动力》一课的教学，在“橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶的关系”的实验中，我们会遇到一些问题，橡皮筋缠绕在塑料圈上比较难操作，且塑料圈会因皮筋弹力而打滑（见图3、4、5）。此外，当橡皮筋缠绕的圈数增加到比较多的时候，释放后因为惯性小车在前进一段距离后，橡皮筋会反向缠绕造成小车倒行，影响实验数据的测量。
教学策略：用铁丝逆时针弯折缠绕并固定在小车车轴上，用强力胶加固后，不会因皮筋弹力过大打滑，操作简单，皮筋弹力释放完后直接脱离铁钩，不会造成“倒车”现象。在实验中，学生操作不受器材影响能，这一小小实验器材的改进起到了意想不到的好效果。
疑难案例（二）：六年级上册《物质的变化》单元第6课《化学变化伴随的现象》一课中，实验让学生配置一杯硫酸铜溶液，用镊子夹住铁钉，观察铁钉颜色的变化。
问题描述：铁钉的变化在短时间内是可以看得出有些变化的。但要更明显地看出液体颜色的变化，还是有一定的难度，因为一枚铁钉和硫酸溶液不能发生完全化学反应。
教学策略：做这个实验时，我们不需要那么浪费，每个小组准备一杯硫酸铜液体，我们可以用医院的小药瓶来装一小瓶硫酸铜液体（见图7），这样做的目的是既节约了液体，又可使实验效果更明显，而且省时。因为这里涉及到化学实验中完全反应和不完全反应，改用小瓶的目的是让小瓶中的硫酸铜溶液尽量完全反应，反应后铁钉的颜色发生变化明显，溶液颜色变化也会更加明显（液体的颜色会变得很淡）。
疑难案例（三）：《声音的传播》的教学
问题描述：在教学中，尤其在课堂上通过实验的方法比较不同物体的传声能力是很难的。在现行的小学科学教材中也编排了不同物体声音传播能力的相关内容，且设计了一个分组实验，用音叉发声，人耳听辨的方法比较1米长的木尺、铝箔、棉线、尼龙线的传声能力，效果很差而且可比性不强。
教学策略：为能比较声音在不同物体中的传播能力，长兴第二实验小学的李建荣﹡老师，设计制作了效果极佳的“物体传声能力比较器”。
教具的组成：本教具由“电子发声器”和“扩音耳机”两部分组成（如图8）。
基本工作原理：根据不同物体对声音的衰减程度不同的特点，在被测物体的一端用“电子发声器”产生一个轻微而稳定的声音，用“扩音耳机”在被测物体上由近到远地测听发声器的声音，根据音量的变化情况判断被测物体的传声能力。通过对比实验的方法比较不同物体的传声能力。
使用方法：
1．开启“电子发声器”和“扩音耳机”的电源（将开关拨至“ON”），将两耳机塞入两耳。
2．空气与水的传声能力比较方法
两手分握“电子发声器”和“扩音耳机”将发声片与拾音片靠近（不接触），耳机里应听到较响的音乐声。接着慢慢增大间距，至声音明显变轻为止（如图9）。然后将发声片与拾音片平移（保持间距）浸入事先准备好的水槽中，声音突然变响（如图10）。以此证明水比空气的传声能力强。
3．水与钢尺的传声能力比较方法
两手分握“电子发声器”和“扩音耳机”将发声片与拾音片浸入水中靠近，耳机里应听到较响的音乐声。接着慢慢增大间距，至声音明显变轻为止。再将发声片与拾音片平移（保持间距）接触事先准备好的钢尺，声音变得响而清脆（如图11）。然后慢慢增大间距，耳机中的声音衰减不明显。以此证明钢尺比水的传声能力强。
这套实验装置结构简单，操作方便，突破了疑难。不仅便于学生充分体验或自主探究不同物体的传声特性，建构科学概念。而且增加了学习趣味性，符合学生的学习心理，教学效果明显。所以，教师实施教学前要先做“下水实验”，遇到实验效果不理想，有改进空间的实验器材、操作方法时，教师可以通过创新实验器材突破疑难问题。
探究活动是科学学习的主体，教师在设计教学时，要考虑探究活动能否顺利开展。对于一些教学中遇到的“疑难课例”，教师可以通过活用教材、建立模型、创新实验等策略解决，保证探究活动的科学性和有效性。以上是笔者一些浅薄的思考和总结，对疑难问题的解决策略还有待进一步探讨与研究，在不断地实践反思中提出更有效的解决策略，从而提高科学探究活动的有效性，促进学生更好得发展。