小学科学探究“热身活动”的设计与实施

舒俊波

【摘 要】小学科学探究活动普遍存在环节零碎、浅尝辄止、时间紧促等现象。通过“热身活动”聚焦问题、完善环节，有助于探究活动的深入和完整。通过热“情”式活动，吸引注意，激发兴趣;通过热“行”式活动，操作练习，巩固技能;通过热“思”式活动，激活旧知，认知迁移。着力解决学生在小学科学课堂中遇到的各种问题，促进探究活动的连续性，提升学生科学素养。

【关键词】小学 科学探究 热身活动

科学探究是科学学习的中心环节，是学生认知发展的重要过程。学生在探究体验中建构科学概念，形成科学态度，发展探究能力。然而，小学科学探究活动中却存在如下问题：首先，环节零碎，探究不顺。科学探究包括提问、猜测、讨论等诸多环节，课堂活动容易被割裂成碎片，每个环节都匆匆而过，但要舍去某些环节，过程就不完整，目标难以达成。其次，浅尝辄止，探究不深。环节零碎造成探究过浅，学生还没有弄明白老师布置的任务，就又开始新的活动，只能是“玩一玩”材料，走走过场。最后，时间紧促，探究不全。课上40分钟，需要各种准备和铺垫，真正留给探究的时间很短。当探究活动渐入佳境之时，下课铃声却不合时宜地响起，探究活动只能戛然而止。

人们在做剧烈运动前，先进行强度较小的活动，为随后的剧烈运动做准备，以提高运动效率，降低受伤概率，此类活动被称为“热身活动”。科学探究的“热身活动”是指在小学科学教学中，利用3～5分钟时间展开的微型科学探究活动。它可以吸引学生注意力，激发学生兴趣，梳理、迁移科学概念，整理学生思路，弱化学生对科学实验器材的关注度，为课堂后期探究活动奠定基础。本文以教科版教材为例，介绍小学科学探究“热身活动”的设计与实施。

一、热“情”式活动：吸引注意，激发兴趣

兴趣是最好的老师，对于小学科学探究活动而言，“有趣”是吸引学生注意的重要条件。设置有趣的“热身活动”，可以驱动学生的探究欲望。

1. 互动游戏，竞赛激趣

互动式游戏深受学生的欢迎，很多学生看到实验器材后，就免不了想要动手先“探索”一番。“热身活动”可以利用学生乐于探究、喜欢竞赛的天性，让学生先“玩”起来，在互动游戏中渗透相关科学要求，以游戏吸引注意，以竞赛传递要求。如教授“弹簧测力计”前，让学生进行玩弹弓的游戏，把纸团弹射出去，比一比谁射得更远。学生在弹射纸团时，初步感知橡皮筋因受力大而变长。学生对橡皮筋受力大小、形变程度及弹性大小之间的关系有直观的感受，有利于后期相关教学活动的开展。

2. 感受极限，现象激趣

让学生去探索极限，有利于激发他们的好奇心，助推后续探究活动的顺利进行。如进行五年级“橡皮泥在水中的沉浮”教学时，橡皮泥小船由浮变沉过程中排开水量的变化是教学重点。学生通过探索橡皮泥小船的极限载重量，为理解排开水量与浮力的关系打基础。在“热身活动”中，往浮在水面上的塑料盒中放垫片，观察塑料盒由浮到沉的过程中水位的变化。当船下沉的一瞬间，学生能直观感受到水位的明显下降，产生很强的视觉冲击。学生之前普遍认为下沉物体的排开水量更大，“热身活动”中的观察结果与学生原有想法产生强烈冲突，有助于帮助学生突破认知枷锁。

3. 巧設挫折，疑惑激趣

学生在挑战一个看似简单实则困难的任务时，不断遇到挫折，这有利于吸引他们的注意力，激发他们的好胜心。科学教学中的一些原理和知识，在小学阶段难以厘清，需要学生在今后的学习中慢慢理解。对于此类知识，教师可以通过设计奇妙有趣的活动，让学生在操作中进行思考，为后续构建概念体系做铺垫。磁铁南北极的知识比较抽象，二年级学生理解起来有难度，教师通过“热身活动”来铺设疑惑，效果明显。在教学“磁铁的两极”时，让学生利用环形磁铁，在地面上滚直线。这个任务看似简单，但由于环形磁铁受到磁场的作用，学生在实际操作中很难完成。实验现象与学生的原有认知产生冲突，挫折经历强化了疑惑，学生对课堂的探究活动会更加专注，探究活动的效率也获得提高。

二、热“行”式活动：操作练习，巩固技能

小学科学探究环节多、活动碎、时间紧，学生通过“热身活动”可以提升技能水平，确保主体探究活动的有序进行。

1. 工具操练，做好技能准备

注意事项打断学生的探究过程，使探究环节碎裂，对探究活动的连续性产生影响。如进行四年级“让小车运动起来”教学时，需要学生熟练使用秒表，但并不是所有的孩子都接触过秒表。四年级学生对于误差的概念认知有偏差，往往揪住数据的微小差异不放，但误差在秒表测量中是不可避免的。教师设计测反应时的“热身活动”，让学生先按下“开始”键，再迅速按下“结束”键，比一比谁的反应快。学生发现每次测出的时间都有细微的差异，很难测出相同的反应时。“热身活动”帮助学生理解测试误差，也让学生熟悉了秒表的使用，保障课堂主体探究活动更为完整。

2. 关注细节，强化操作标准

细节问题的处理容易影响探究活动的进程和结果。如果对某些探究细节没足够重视，则容易导致实验失败。在三年级“溶解”相关内容的教学中，学生在搅拌液体时容易把水洒出来，造成实验结果出现偏差。教师可设置“热身活动”，让学生进行搅拌比赛，搅拌10圈，比一比谁碰到杯底和杯壁的次数少，以此强化搅拌的要求，避免搅拌过程中出现的各种问题。几分钟的活动不仅满足了学生的好奇心，还对探究中容易出现的问题提前进行干预，提高了探究效率。

3. 聚焦难点，掌握操作方法

在科学实验中，学生由于缺乏相关练习，操作不熟练，造成实验效果不理想，甚至是失败。教师可以借助“热身活动”进行精确指导，将各种有难度的操作提前进行练习，帮助学生掌握相关技能，为后续探究活动有序进行做准备。在进行五年级“摆的快慢”教学时，教师发现很多孩子不会打结，需要花很长时间才能将摆固定住，打结时还容易导致摆长出现偏差，影响实验结果。教师在探究前设置“热身活动”，让孩子们挑战如何将棉线快速固定在铁架台上。集中力量优先突破操作难点，后续的探究活动就变得顺畅了，学生的探究效率也得以提高。

三、热“思”式活动：激活旧知，认知迁移

激活扩散理论认为，不同概念之间具有的共同特征越多，概念间的关系就越密切，回忆时就越容易相互激活。教师可利用相应的“热身活动”，潜伏相似概念，为后续概念体系的构建做准备。

1. 现象解释，激活相关旧知

教师通过对实验现象的解释，来激活相关概念，充分调动学生的无意注意，帮助学生聚焦相关问题，从而控制课堂节奏，提高课堂效率。如在三年级“空气能占据空间吗”教学中，学生对于“占据空间”这个概念认知上有困难;五年级“浮力”中物体的排开水量是学生需突破的難点。教师可以设计一个“水中气球”的“热身活动”，通过给烧杯中的气球吹气，观察气球变大后杯中水位的变化。把现象直观呈现给学生，学生会不自觉地进行思维加工，进而聚焦问题。“热身活动”强调自然而然的思考过程，无须教师强调和示范，学生通过观察和思考，激活相关旧知，为课堂探究活动奠定基础。

2. 同理替换，迁移相似认知

认知迁移是学习的起点，也是概念建构的关键所在。设置相同原理的“热身活动”，可以将相似的认知方法迁移到主题探究活动中。如进行二年级“观察月相”教学时，可以让学生以小组为单位，围观四面树立的镜子，小组成员围绕镜子做环形运动，记录在不同位置观察到的现象。学生根据观察到的现象进行交流和讨论，形成的统一意见为后续模拟实验的展开提供了契机，探究活动的指向性更明显。

3. 任务分解，突破探究难点

突破难点是探究顺利进行的关键。难点往往是学生日常生活接触较少，或者与日常经验不一致的知识点，学生缺乏直观的感官经验，难以理解。在进行五年级“极昼和极夜”相关内容教学时，地轴倾斜、太阳直射等影响因素容易混淆在一起，干扰学生思维，导致模拟实验的探究效果不佳。教师可以设置“直射或斜射”的“热身活动”，利用手电筒照射桌面，直观感受光线直射时，照射面积小、光线强;光线斜射时，照射面积大、光线弱。在“热身活动”的基础上，学生容易突破认知难点，模拟实验操作也更顺畅。

在小学科学教学中，设计各种“热身活动”，以微型探究活动推动主体探究活动，着力解决学生在小学科学课堂中遇到的各种问题，促进探究活动的连续性，效果显著。对“热身活动”的深入研究，能够改善课堂中的各种窘境，提升科学课堂的探究效率，促进学生科学素养的形成和发展。

（作者单位：浙江省杭州市竞舟小学）

责任编辑：赵继莹

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