小學(xué)科學(xué)探究性活動的設(shè)計策略

【摘要】小學(xué)科學(xué)能夠為學(xué)生提供探索世界的平臺，對培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和思維能力具有重要作用。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)合理設(shè)計探究性活動，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生通過實踐操作來掌握科學(xué)知識，有效促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；探究活動；自主探究；科學(xué)知識

作者簡介：王嘉玲（1997—），女，江蘇省南通高新區(qū)小學(xué)。

小學(xué)階段的學(xué)生對事物充滿好奇，科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)能夠有效滿足他們對事物的探索興趣，充分了解自然界的科學(xué)現(xiàn)象與基本規(guī)律?？茖W(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié)，是學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的重要過程。在探究的過程中，學(xué)生能夠逐漸建構(gòu)科學(xué)概念、形成科學(xué)態(tài)度、發(fā)展探究能力［1］。教師精心設(shè)計小學(xué)科學(xué)探索性活動能夠激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，深入領(lǐng)會科學(xué)的魅力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓他們學(xué)會提出問題、分析問題、解決問題，全面提升其科學(xué)素養(yǎng)。基于此，小學(xué)科學(xué)探究性活動的設(shè)計，可以從以下幾個方面展開。

一、觀察日常現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

科學(xué)是一門探究自然現(xiàn)象形成的本質(zhì)原因的學(xué)科。常見的自然現(xiàn)象有天氣變化、潮汐現(xiàn)象、晝夜交替、季節(jié)交替等，為了探索其中的自然規(guī)律，人類需要不斷研究這些現(xiàn)象。因此，在進(jìn)行科學(xué)探究前，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生觀察日常現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探索的興趣，以此培養(yǎng)學(xué)生的觀察力，讓他們學(xué)會從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，為后續(xù)的科學(xué)探究打下基礎(chǔ)。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級下冊“月球”的教學(xué)為例。教師可以設(shè)計一系列觀察活動，幫助學(xué)生了解月相及其變化規(guī)律。具體而言，教師可以先提前一個月讓學(xué)生每天晚上固定時間觀察月亮，并記錄、整理每日所見的月相的形態(tài)。然后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在課堂上展開討論，分享他們自己所記錄的月相變化，并圍繞“為什么月亮?xí)胁煌男螤?？”進(jìn)行討論分析，激發(fā)他們的探索興趣。在此基礎(chǔ)vBygrH36w/c9sj90dEOppw==上，教師可以利用教學(xué)視頻向?qū)W生講解月相的名稱與變化的科學(xué)原理，由此學(xué)生可以認(rèn)識“新月”“弦月”“峨眉月”“滿月”等月相名稱，并理解月相由月球公轉(zhuǎn)、地球公轉(zhuǎn)及地球、太陽、月球三者位置關(guān)系的變化而形成。教師也可以利用模具，向?qū)W生演示月球運動及地球、太陽、月ThIQUUxo9I/WMuWWeMTCZQ==球三者位置變化后的月相形態(tài)，幫助學(xué)生直觀理解月相變化的過程。在學(xué)生對月相有了基本了解后，教師可以讓學(xué)生分析觀察記錄，圍繞月相的變化規(guī)律進(jìn)行討論，引導(dǎo)學(xué)生思考月相變化的周期性，進(jìn)而使學(xué)生深入了解月相變化的原理和“月相周期大約是29.5天”的知識點。

教師通過引導(dǎo)學(xué)生觀察日?，F(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生對自然的探索興趣，并通過分析、討論和科普，使學(xué)生逐漸掌握與月相相關(guān)的知識，獲得學(xué)習(xí)成就感，進(jìn)而增強(qiáng)科學(xué)探究的意愿?；诖耍處熆梢砸龑?dǎo)學(xué)生在探索其他自然現(xiàn)象的過程中采用類似的探究方法，如觀察天氣、土壤等，鼓勵學(xué)生自主探究，了解更多的科學(xué)知識，以內(nèi)在驅(qū)動力推動他們對未知領(lǐng)域的探索。

二、尋找生活實例，促進(jìn)概念理解

小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的年齡特點設(shè)計適合他們的自主探究活動，將抽象的科學(xué)概念與生活實際相結(jié)合，加深學(xué)生的理解。因為小學(xué)生普遍對與日常生活緊密相關(guān)的活動比較感興趣，教師可以為他們布置生活活動任務(wù)，讓他們獨立完成，或在家長的幫助下解決問題，從生活實踐中積累經(jīng)驗［2］。在生活中尋找科學(xué)現(xiàn)象，能夠讓學(xué)生通過真實體驗，深刻理解科學(xué)概念。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級下冊“冷與熱”的教學(xué)為例。首先，針對水受熱后和遇冷后的兩種不同的形態(tài)，教師可以圍繞“凝結(jié)”這一概念，布置尋找生活實例的任務(wù)—記錄并分享生活中的凝結(jié)現(xiàn)象。由此，學(xué)生找到五個實例：喝冰可樂時，瓶子外面會有很多小水珠；冬天時，教室的窗戶上會有水珠；冬天進(jìn)入室內(nèi)，眼鏡片上會出現(xiàn)小水珠；夏天的水管上會有小水珠；清晨的草地上會出現(xiàn)露水。這些實例都是貼近生活的科學(xué)現(xiàn)象。通過完成這項任務(wù)，學(xué)生能夠意識到科學(xué)就在身邊。然后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生探究生活實例背后的科學(xué)原理。以冬天窗戶上的水珠為例，教師可以利用“冬天的時候是室內(nèi)溫度高還是室外溫度高？”“空氣中有沒有水？”這兩個問題引發(fā)學(xué)生思考。結(jié)合教材上關(guān)于凝結(jié)的概念，學(xué)生了解到：室外溫度低，室內(nèi)的水蒸氣遇上冰冷的窗戶會凝結(jié)成水珠?；诖?，教師可以讓學(xué)生自主探究另外幾個例子中水珠形成的原因，深入理解凝結(jié)現(xiàn)象的本質(zhì)。此外，教師還可以鼓勵學(xué)生回憶關(guān)于融化的生活實例，并自主探究其形成的原因，分析生活中類似現(xiàn)象的成因。這樣不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生對融化和凝結(jié)這兩個概念的認(rèn)識，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和科學(xué)思維，讓他們學(xué)會觸類旁通，真正領(lǐng)會學(xué)習(xí)科學(xué)的快樂和意義。

給學(xué)生布置尋找生活實例的任務(wù)，一是可以提升學(xué)生的觀察能力，培養(yǎng)他們細(xì)致、耐心的品質(zhì)；二是能夠促進(jìn)學(xué)生對概念的理解，深化對科學(xué)知識的掌握；三是通過實踐活動，學(xué)生能夠意識到理論與實踐的密切聯(lián)系。開展這樣的探究活動不僅符合學(xué)生的年齡特點，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，還能切實提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)他們自主探究的能力。

三、作出科學(xué)假設(shè)，撬動學(xué)生思維

在科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生對現(xiàn)象產(chǎn)生的原因作出假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生對自己的假設(shè)進(jìn)行反思和總結(jié)，從而推動學(xué)生思維的發(fā)展。其中，作出假設(shè)需要學(xué)生基于觀察和已有知識進(jìn)行分析推理，這能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，讓學(xué)生學(xué)會從不同角度思考問題、解決問題，提升科學(xué)素養(yǎng)。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級上冊“常見的力”的教學(xué)為例。針對教材中的探究活動“探究拉力大小與小車前進(jìn)快慢的關(guān)系”，教師可以先讓學(xué)生對拉力與小車前進(jìn)速度的關(guān)系進(jìn)行預(yù)測。其中，有學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗作出假設(shè)：拉力越大，小車前進(jìn)越快。教師也可通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生分析實驗條件，比如“在實驗中，哪幾項條件要保持一致，哪幾項條件需要改變？”“實驗主要通過增加或減少鉤碼的數(shù)量來改變拉力的大小，那么應(yīng)該如何正確增減鉤碼？”教師可以鼓勵學(xué)生先自主閱讀教材內(nèi)容，再對以上問題作出科學(xué)假設(shè)，這樣的假設(shè)過程能夠幫助學(xué)生構(gòu)建知識框架。教師可以將學(xué)生的各種假設(shè)記錄下來，然后通過實驗進(jìn)行逐項求證。例如，在實驗過程中，學(xué)生提出需要保持小車的質(zhì)量和行進(jìn)的距離不變，教師可以改變其中一項條件，再次進(jìn)行實驗，使學(xué)生直觀地了解為什么在實驗過程中要控制變量，進(jìn)而領(lǐng)會科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。由此，學(xué)生能夠逐漸理解：拉力大小是變量，拉力大小的改變，使小車前進(jìn)速度發(fā)生改變；在此實驗中，只能改變拉力大小，其他條件不能改變。教師通過這種教學(xué)方式，讓學(xué)生在實踐中體會科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)與樂趣，進(jìn)一步激發(fā)他們對科學(xué)的興趣。

作出科學(xué)假設(shè)往往是發(fā)現(xiàn)自然奧秘的關(guān)鍵一步。學(xué)生可以通過作出科學(xué)假設(shè)鍛煉邏輯思維，為進(jìn)行后續(xù)的實驗打下基礎(chǔ)。真正的探究活動并非需要按照教師的指令按部就班地開展，而是學(xué)生自己產(chǎn)生疑問、尋找答案、驗證猜想的過程。在此過程中，教師應(yīng)提供指導(dǎo)和幫助，由學(xué)生自己進(jìn)行假設(shè)。這樣不僅能深化學(xué)生對科學(xué)知識的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生自主思考探究的能力，讓學(xué)生感受科學(xué)研究的樂趣。

四、進(jìn)行模擬實驗，深化學(xué)習(xí)體驗

學(xué)生應(yīng)通過模擬實驗驗證科學(xué)假設(shè)。在實施探究活動時，教師應(yīng)利用體驗性情境激活學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，并使用實驗器材、觀察結(jié)果等開展探究活動，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)新概念，再通過跨學(xué)段、跨學(xué)科融合的方式幫助學(xué)生鞏固科學(xué)概念［3］。教師可以根據(jù)學(xué)生年齡、知識基礎(chǔ)等情況，為學(xué)生設(shè)計一些簡單的家庭小實驗，讓學(xué)生體會進(jìn)行科學(xué)實驗的樂趣，使他們更直觀、全面地了解科學(xué)知識。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)二年級下冊“玩磁鐵”的教學(xué)為例。教師可以先讓學(xué)生在家中找出他們認(rèn)為可以被磁鐵吸起來的物品，然后親自用磁鐵吸一吸，觀察其是否能被磁鐵吸起來，結(jié)果學(xué)生發(fā)現(xiàn)并不是所有的金屬物品都可以被磁鐵吸起來，磁鐵能吸起來的物品材質(zhì)是鐵和鎳。而后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過以下實驗探索磁鐵的性質(zhì)：第一，將一枚小回形針放在直尺的零刻度線處，用磁鐵從直尺的另一端慢慢靠近，仔細(xì)觀察回形針被吸住時磁鐵的位置；第二，將回形針置于練習(xí)本上，磁鐵在本子下面吸回形針；第三，將回形針放入盛滿水的水杯中，用磁鐵靠著杯壁吸回形針。通過以上實驗，學(xué)生可以初步了解到磁鐵可以隔空吸鐵、隔物吸鐵，也可以傳遞吸鐵?；诖?，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更高階的實驗，讓學(xué)生對磁鐵的極性和磁感線的概念進(jìn)行探究：“磁鐵有不同形狀，但是都有南北極。磁鐵的南北極會比其他部分磁力更大嗎？”針對這一問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在桌上放一些大頭針，然后分別用條形磁鐵和蹄形磁鐵去吸這些大頭針。由此，學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩極位置吸到的大頭針多，其他部分吸到的大頭針少。這一實驗現(xiàn)象能夠驗證磁鐵在磁極部分磁力最大，而在中間部分磁力最小。同時，桌上大頭針的分布能夠模擬磁感線的分布，讓學(xué)生更直觀地了解這一知識點。此外，有學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)磁鐵有時候相吸，有時候相斥。為了讓學(xué)生了解與這一現(xiàn)象相關(guān)的知識點，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將兩塊磁鐵的南極相對。由此，學(xué)生發(fā)現(xiàn)這樣的兩塊磁鐵無法相吸，若一端是南極、另一端是北極則可以相吸，這一實驗現(xiàn)象能夠揭示磁鐵“同性相斥，異性相吸”的性質(zhì)。

從日常生活中感興趣的物品出發(fā)進(jìn)行科學(xué)探究實驗，不僅能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還能夠讓他們在實踐中掌握科學(xué)知識。教師可以通過變量實驗引導(dǎo)學(xué)生探究磁鐵的多種性質(zhì)，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)、自主思考，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，讓學(xué)生初步了解實驗過程，為學(xué)生自主探究、設(shè)計實驗打下基礎(chǔ)。

五、制作簡易裝置，實現(xiàn)學(xué)科應(yīng)用

小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在生活中通過動手實踐的方式應(yīng)用所學(xué)知識，從而提升他們的創(chuàng)造能力和動手能力。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)三年級上冊“地球上的水資源”的教學(xué)為例。教師向?qū)W生介紹河流、湖泊、地下水、海洋等水資源，讓學(xué)生了解到地球上海水分布極為廣泛，但是人類可飲用的淡水資源非常稀缺，從而引出“如何將海水轉(zhuǎn)化為淡水？”的問題。由此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系“蒸發(fā)”和“凝結(jié)”的知識，思考如何將海水轉(zhuǎn)化為淡水，探索淡化海水的原理。學(xué)生初步了解到海水可以通過加熱蒸發(fā)轉(zhuǎn)化為水蒸氣，水蒸氣經(jīng)過凝結(jié)可以轉(zhuǎn)化為淡水?；诖?，教師可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行小組合作，自由設(shè)計、制作簡易的海水淡化裝置，并進(jìn)行展示與交流。其中，有學(xué)生制作出裝置，并進(jìn)行如下操作：將海水置于器皿中，中間放一個小杯子用于承接淡水，器皿上覆蓋一層薄膜，在薄膜中間放上一塊小石頭，將薄膜壓下，確保水珠在重力的作用下匯聚到小杯子內(nèi)，然后將整個裝置放在太陽下，以加熱海水。學(xué)生可以通過制作簡易裝置，了解海水淡化的方式，體會這一過程的曲折性，領(lǐng)會淡水資源的重要性，增強(qiáng)節(jié)約水資源、保護(hù)生態(tài)文明的意識。

引導(dǎo)學(xué)生制作簡易裝置，不僅能夠鍛煉學(xué)生的動手實踐能力，還能夠讓他們領(lǐng)會科學(xué)探究的樂趣。由此，學(xué)生能夠真正理解科學(xué)知識的應(yīng)用價值，學(xué)會在生活中運用科學(xué)知識解決實際問題。這樣的探究活動，能夠培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維，讓學(xué)生學(xué)有所得、活學(xué)活用。

結(jié)語

綜上所述，科學(xué)的學(xué)習(xí)是基于理論、實驗與實踐的過程。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)設(shè)計探究性活動，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、實驗驗證，并在解決實際問題的過程中應(yīng)用所學(xué)知識，引領(lǐng)學(xué)生自主探究，激發(fā)他們對科學(xué)的興趣，提升其科學(xué)素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

［1］舒俊波.小學(xué)科學(xué)探究“熱身活動”的設(shè)計與實施［J］.中國教師，2021（7）：63-66.

［2］葛加琴.小學(xué)科學(xué)課上活動設(shè)計策略初探［J］.小學(xué)生（中旬刊），2023（2）：46-48.

［3］尹偉.基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的小學(xué)科學(xué)探究活動設(shè)計與實施：以“月相變化學(xué)習(xí)內(nèi)容”為例［J］.教學(xué)月刊小學(xué)版（綜合），2021（7/8）：31-33.