核心素养导向下小学生科学探究精神培养——以《设计制作蛋壳不倒翁》为例

孙燕妮

（晋江市第二实验小学，福建 泉州 362200）

《中国学生发展核心素养》研究报告指出，科学探究精神是指学生能够主动地研究，发现自然事物的某些规律、联系、属性等的心理品质。它包括以下三方面：有好奇心和想象力；不畏困难，有坚持不懈的探索精神；能够大胆尝试，积极寻求有效的问题解决办法。科学探究精神与综合实践活动课程的理念与目标不谋而合。《中小学综合实践活动课程指导纲要》指出：“综合实践活动是从学生的真实生活和发展需要出发，从生活情境中发现问题，转化为活动主题，通过探究、服务、制作、体验等方式，培养学生综合素质的跨学科实践性课程。”［1］综合实践活动课程积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动。科学精神的培养要以探究为核心。上述理念为综合实践活动的教学指出明确的实施方向，使教学活动呈现出蓬勃发展的良好态势。在核心素养导向下，如何让科学探究更有实效、更有价值地发生呢？下面以小学三年级综合实践活动《设计制作蛋壳不倒翁》的教学为例，试谈小学生探究精神的培养策略。

一、依据年龄特点，调动探究兴趣

科学探究教育的基本教学思想，是把学习过程当作游戏的过程，让学生在玩中既“动手”又“动脑”。由于小学生的年龄特点，对一切事物具有强烈的好奇心，科学探究的起点恰恰是从这种好奇心开始的。因此，教师在定位活动价值时，首先要充分调动学生的探究兴趣。

在执教三年级综合实践活动《设计制作蛋壳不倒翁》时，课的伊始，教师先提供许多形象不一的“蛋壳不倒翁”：有愤怒的小鸟，有可爱的男孩和女孩，有企鹅，有哆啦A 梦，有樱桃小丸子等，让学生动手玩一玩，体会不倒翁的好玩之处。再想一想，最想了解关于不倒翁的什么问题？学生自主提出两个问题：“不倒翁为什么不会倒？”“它们是怎么做出来的？”教师相机提出以此作为探究的主题。低年段的学生容易被事物的表面现象所吸引，但是不善于追究事物的本质。因此，教师利用学生爱玩玩具的特点，让学生在玩中观察并提出问题，将学生的视野和思绪引向深入，激发对事物内在结构和原理的探究兴趣。

二、把握关键观察点，引发猜想分析

建构主义认为，人们探索自然规律的过程，实际上是不断猜想、不断建构的过程。“猜想是以已有的经验和已知的事实为基础，对求知事实或现象的原因及干什么做一种有一定推测性或假定性的说明。”［2］从问题入手进行猜想，是一般的科学方法，也是探究性学习过程的要素之一。

在《设计制作蛋壳不倒翁》活动中，教师首先引导学生猜想：不倒翁不倒，可能跟什么有关系？学生经过小组讨论，提出各种看法。教师并不直接点破，而是让学生通过橡皮泥实验来验证猜想。有的学生拿起一块橡皮泥，用力往空蛋壳顶上的小洞里塞进去，导致蛋壳变成碎片；有的小心地把橡皮泥捏成条状后塞进蛋壳里，蛋壳却只能平躺在桌上；还有的略加思索，用笔杆将橡皮泥捅到蛋壳的最底部……学生发现，蛋壳虽然还是歪向一边，但总算能“站”起来了。这时，教师及时点拔，引导学生关注“重物放什么、放多少、怎样放”这三个关键的观察点，并要求学生做观察记录。

观察点1：“放什么”

首先进行“不倒翁不倒”的原因猜想与分析。经过小组讨论，学生认为可能与以下两个因素有关：①蛋壳里面放重物；②蛋壳的底部是球体。教师进一步引导：重物可能是什么东西呢？重物可能放在外面还是里面？在上面还是底部？重物有什么作用？让学生明白：因为蛋壳底部有固定的重物，重心始终在下，不倒翁上轻下重，所以不会倒。教师并不止步于此处的结论，而是鼓励学生大胆质疑，培养学生的思辨能力。①蛋壳里面的重物只能是橡皮泥吗？如果换成石头、磁铁或其他重物呢？又该怎样解决固定和平衡的问题？②底部不是球体的物体能不能做成不倒翁呢？它必须要满足什么样的条件……一系列问题把学生的思维一步步推向深入与理性，从而突破本课的重点，为后续的实验行动做好铺垫。

观察点2：“放多少”

再次动手操作，学生不断往蛋壳底部放橡皮泥，一边作观察记录，写出各种数量词：“一点点、多一点、合适的量……”教师不是简单地将活动过程抛给学生，美其名曰“自由、自主、自发”，而是循循善诱，以润物细无声的方式，让学生经历思考—猜测—调整—再思考—再猜测—再调整的过程，建立综合实践活动与数学学科之间的知识联结，引导学生最终准确地找到“三分之一、四分之一、五分之一”这样的表达。

观察点3：“怎么放”

此环节共进行两次实验，呈梯度上升。第一次实验，在小组合作中了解实验的一般方法。教师关注每组学生动手操作水平的差异化，引导学生总结失败的原因：橡皮泥放在蛋壳底部时没有抹平，导致左右不平衡。第二次实验，学生自己动手完成蛋壳不倒翁的底座，并根据情况进行调整。学生通过观察、思考、讨论等方式寻找解决问题的对策，使蛋壳从“不会立”到“不会倒”再到“立得直”。在实验活动中，学生自已寻找方法、明确内容、构建过程，在深度探究中感知原理，提高科学探究的基本能力。

三、联结创意物化，提升探究价值

创意物化是综合实践活动的四大目标之一，它强调“实践”的重要性。创意物化的实现，不但需要进行“设计制作”活动和“造物”工具的选择，更需要教师引导学生综合应用各种学科知识。

（一）范例指引，渗透方法

在成功解决不倒翁底座这一教学难点之后，学生迫不及待地想制作一个蛋壳不倒翁。教师及时提供资源和范例，让学生了解一份设计方案应当要考虑的问题，比如不倒翁的形象设计，头与身体的取舍，预期效果，材料工具的选择等。制作完成后，学生将各种有趣的蛋壳不倒翁带到学校，有花仙子、潜水员、超人、果宝特攻队……教师相机组织举办蛋壳不倒翁作品展览会，学生互相赏玩作品，进行角色表演等。学生不仅体会到探究和制作的成就感，也领悟到综合实践活动中设计与制作的一般方法和程序，促进思维的全面发展。

（二）思维启发，创意物化

在创意物化课例环节中，首先通过大量的生活图片与视频来激活学生思维。教师出示不倒翁音箱、不倒翁奶瓶、不倒翁儿童玩具、不倒翁懒人沙发、不倒翁手机架等照片，让学生初步了解不倒翁原理在生活中的运用，感知科学的神奇。接着，教师介绍“十二聪明法”中的联一联、学一学、搬一搬等思维提示法，让学生尝试利用该原理，从形状和功能两个方面考虑，对生活物品进行创新设计。通过小组合作，每个小组都设计出不倒翁创意物品，比如为期末考试设计的不倒翁圆珠笔，为方便教师使用而设计的不倒翁黑板擦，还有不倒翁闹钟、不倒翁行李箱等。学生在创意物化的过程中，产生思维的碰撞、智慧的交流，融会贯通各类知识和技巧，提高技术操作水平及知识迁移水平。在设计制作中发展创新思维，学习不倒翁“不怕打击，始终微笑，永远站立”的精神。

勇于探究的科学精神，打破学科界限，融通各学科知识，贯通价值观与创造力，培养学生自我超越的终身学习能力与习惯。在这一核心素养指向下，教师若能致力提升科学探究活动的有效性，用好科学探究精神的培养策略，那么学生就会向科学精神和能力、知识的共同发展目标不断迈进。