小学科学探究活动学习单设计及使用策略

浙江省绍兴市上虞区崧厦镇夏丏尊小学 郭建军

《小学科学课程标准》（2017年）中指出：“小学科学课程倡导以探究式学习为主的多样化学习方式，促进学生主动探究。突出创设学习环境，为学生提供更多自主选择的学习空间和充分的探究式学习机会……”从这里，我们不难看出，科学探究活动在学生科学学习中具有突出的地位。要高效完成科学探究活动，有多方面的因素，如提供有结构的材料、制订可行的实验研究计划等，其中实验记录单是探究活动不可缺少的重要部分，它为探究活动的有效开展提供操作上的指导，更为得出实验结论提供了直观的数据或现象等依据。

一、教材中科学探究活动记录单的缺点

在现行的科学教材中，几乎每一节课都有探究活动，也就意味着每一节课学生都要亲身经历科学探究活动。但是在学生开展这些探究活动时，课本教材也好，作业本也好，很多只笼统地介绍要开展一个什么样的探究活动，然后给出一张“实验记录单”，这样有些探究活动学生很难完成，主要有以下几方面的缺点。

1.活动记录缺乏前瞻性

有些探究活动怎么操作，课本中虽有一定的表述，但是叙述比较简单，特别是缺乏探究前的记录，对于实验后的分析带来一定的困难。

如教科版五年级科学上册《岩石会改变模样吗》一课，在“探索岩石变化的原因”的探究活动中，课文对两个实验的操作表述很笼统：（1）冷和热的作用：将烧热的岩石立即放入冷水中，反复几次；（2）流水的作用：将几块岩石放入有水的塑料瓶内剧烈晃动。如果按照这样的叙述方法去完成探究活动，就会发现一些问题，如实验前没有观察烧杯底部的是否有石屑等杂质，没有观察岩石的外部特征和水的清洁度，并且在实验时，把所有岩石都放进瓶子里，实验后无法与实验前的岩石对比观察等。因此学生经历这样的探究活动后，反馈的东西就少了，也就大大降低了探究活动的价值。

2.活动过程缺乏操作性

有些探究活动有很强的操作性，学生必须依据步骤有条理地进行探究，并及时记录有关数据或现象。但是教材中的有些探究活动要不是缺乏活动操作提示步骤，要不是没有提醒学生及时记录。

如教科版六年级上册《神奇的小电动机》探究活动“小电动机的转动与构造”，在这个探究活动中，学生要研究电动机的主要构造，并且改变电池的连接方法，可以改变小电动机的转动方向，为下一个探究活动“小电动机转动的秘密”打下基础，但是教材中没有叙述研究的步骤和记录的内容，这样学生操作缺乏依据，观察到的实验现象也很容易忘记。

3.活动记录缺乏指导性

有些实验当我们实践操作过后，往往会发现有很多实验记录单设计不甚合理，看似简单、但实际记录时，却没有多少内容可记录，有些甚至无从下手等。

如教科版五年级上册《雨水对土地的侵蚀》一课，为了让学生对比观察模拟实验中“雨水”对“土地”的侵蚀，作业本上设计了如下记录单：

“雨水如何影响土地”的观察记录

用这张实验记录单来记录实验数据（或现象），学生记录比较简单，不知道可以记录土地的颜色、形状、软硬、干湿等，雨水则可以记录它的颜色、清晰度、是否有沉积物等。但如果仅仅给学生提供这张记录单，学生显然不会从这些方面去考虑，往往就简单的在里面写上“干的”“湿的”和“干净”“浑浊”等。

二、探究活动学习单设计及使用策略

针对上述探究活动中提供的“实验记录单”存在的不足，笔者认为必须对有些探究活动的记录单进行重新设计，而新的记录单中不仅仅只有实验数据或现象的记录，更多的是基于探究活动的需要，提示学生需要用到的材料、研究步骤提示等。由于新的“记录单”与原来的“实验记录单”在内容和形式上有很大的区别，笔者就把新的“记录单”称之为“学习单”。

1.可以简洁明了地说明探究活动的操作步骤

有些探究活动只要求学生进行简单操作，并不需要过多的数据记录，但是操作的过程要讲述清楚明白，这时，我们可以设计“说明型”的学习单。

如有一位老师上教科版一年级下册《认识一袋空气》这一课时，在课的后半部分安排了一个“玩转空气：嘉年华活动”的探究活动：让学生玩许多与空气有关的游戏。这种游戏怎么玩？如果要老师一个一个介绍过来，肯定不行，其一是时间来不及，其二学生等不及，所以老师很巧妙地使用如下学习单：

我们可以看到，在这张“玩转空气炮”的学习单中，它用文字注音的形式向小朋友们说明了空气炮的玩法，旁边还配以玩法的示意图，这样的学习单不仅图文并茂、设计精巧，而且非常符合低年级学生的年龄特征和认知水平。

2.可以让探究前的数据记录更清晰

学习单归根到底是为学生的探究活动而设计的，而有些探究活动需要对操作前的一些现象或数据进行记录，以便与实验后的现象或数据进行对比，以利于学生对现象或数据的比较，从而能更清晰地得出实验结论。

如上文提到的《岩石会改变模样吗》这个探究活动，针对原实验记录单不能呈现实验前烧杯底部是否有杂质以及瓶子摇晃前的水是否干净等，笔者重新设计了学习单，把教材中比较笼统的“探究要求”设计成“研究提示”，并且在两个探究活动前要进行观察活动，如在“冷和热的作用”实验前就提出：烧杯底部有没有杂质？实验后，你发现什么？在“流水的作用”的实验中，（1）要求学生先观察一下，小岩石块的样子是怎样的？塑料瓶中的水是否清澈？（2）把大部分的小岩石块放入盛有水的塑料瓶，使劲摇晃一会儿。这样保证了探究活动后对实验前后现象的对比，能更加科学地得出实验结论。

3.为探究过程提供操作支架

有些探究活动是学生在具有支持性活动材料的情况下按照一定的流程开展自主的学习活动，教师可以提供给学生具有操作支架的学习单，主要起到组织、引领和个别化辅导的作用。

例如六年级上册《神奇的小电动机》探究活动“小电动机转动的秘密”。课本采用“猜想——检验”的学习方式，所讲解的操作方法比较抽象，有些细节学生很难操作。笔者设计了如下的学习单。

“研究小电动机转动的秘密”学习单

（一）材料大盘点

电池一节、电池盒一个、导线两根、环形磁铁两个、转子一个、电动机支架一个。

（二）利用上面的材料，组装一个电动机，并让它转动起来。注意：研究前小组先阅读一下研究提示，有条理地对小电动机进行研究，并把你们在研究中的发现逐条写下来。

研究提示：

（1）不用磁铁，小电动机通电后能转动起来吗？

（2）两块磁铁怎样放，小电动机才能转起来？

（3）试一试，怎样让小电动机转得快一点？怎样让小电动机转得慢一点？

（4）你们有哪些改变转子转动方向的办法？

（5）一块磁铁能让小电动机转起来吗？和两块磁铁有什么区别？

（6）研究中，你们还有哪些发现？

想一想：现在，我们小组对小电动机通电后转动起来的解释是：___________________________________________。

在这个探究活动中，笔者把原先比较抽象的探究过程，用问题导学的方式一步步引导学生开展探究活动，活动中的思考与交流的要求也在学习单中呈现出来。

4.能够更加有效地开展拓展课程

科学除了课堂教学以外，有时候还要把课堂的探究活动放在课外进行，或者根据课堂的教学内容，设计一些与课本知识紧密相关的拓展课，怎样开展好此类拓展课，学习单的设计与合理使用就显得尤为重要。

如在学习好教科版三年级下册《温度与水的变化》后，为巩固学生水的三态变化以及用探究方法认识自然界中水循环的现象与成因，笔者设计了一节拓展课，并提供了如下学习单。

《水的三态变化》学习单

（一）探究活动名称：水的“旅行”

（二）探究所需器材：酒精灯、烧 杯、三脚架、石棉网、盘子、冰块

（三）探究提示

（1）请利用所给材料设计一个能模拟水的“旅行”的实验装置，并画在左边。

（2）思考：上面这些材料可以模拟自然界中的什么环境或条件？

用_________模拟_________；

用_________模拟_________ ；

用_________模拟_________。

提别提醒：（1）拿取烧杯时小心，防止打翻里面的水；（2）酒精灯使用安全。

（四）观察、记录、思考

（1）加热没多久，我看到______，这相当于自然界中______ 的现象；

（2）再加热一会儿，我看到______，这相当于自然界中______的现象；

（3）最后，我看到______，这相当于自然界中______的现象。

学生在学习单的指导下自主开展探究活动，通过上述观察水的形态变化，与自然界相对照，了解自然界的水汽蒸腾、云、降雨等水循环现象。

经过课堂教学的初步尝试，如果在学生开展探究活动中，合理、科学地使用学习单，可以使科学探究活动更便于操作，更好地呈现探究过程中数据或现象，便于得出科学结论，从而提升了探究活动的效率，更利于培养学生的科学素养。