设计贴近学生生活的探究活动

◇宾 雨 吴明新（湖南：株洲市荷塘区星光小学株洲市荷塘区戴家岭小学）

2017年版《义务教育小学科学课程标准》指出：小学科学是一门基础性、实践性与综合性的课程，教师要引导学生进行科学探究，加强科学与现实生活的联系，使学生在实践中养成运用科学知识分析问题及解决问题的能力。同时，促使学生在科学探究中形成良好的科学素养。

一、从生活经验出发，激发探究兴趣

不同学生的生活经验、思维方式存在较大差异，他们对科学知识的理解也不一样。在课堂上，教师可以设计贴近学生生活的实验活动，以激发学生的探究热情，引发学生认真观察、记录实验现象，深度思考，将学生从被动聆听变为主动实践、自主探索，发挥学生的主观能动性，在兴趣的驱动下，探索科学奥秘，形成理性思维。

例如，在湘科版三年级下册《水的沸腾》一课教学中，教师先以生活中熟悉的现象“烧开水”来展开教学，以问题“水在烧开的过程中会发生哪些变化？”引发学生思考，调取学生的前认知。通过自主设计实验方案，使用有创意的学具，学生小组合作，分工明确，任务驱动，观察烧开水的变化，以均匀的时间间隔测量并记录温度变化，运用柱形图描述水的温度变化，并汇报各小组的读数，结合温度变化、水泡变化、水量变化折线统计图，由具象到统计，动态记录发现共同之处。学生经历探究水的沸腾，透过现象看到本质：水沸腾时，气泡会逐渐变大直至破裂，温度升高到沸点继续加热，温度也不再升高，水会变成水蒸气使杯中的水量变少。再运用所学的沸点知识来解释生活中高压锅的使用原理。整堂课需要教师有深厚的专业功底、游刃有余的教学方法，高效精准地追问探讨，问而有答,答而精彩,以学生为主体，充分激发学生自主探究的积极性。

二、以生活理解为桥，发展科学思维

小学科学所涉及的常识性知识很抽象，小学生的阅历及视野存在局限性，有些知识他们难以理解。利用学生熟悉的结构化实验材料设计进阶的实验活动，循序渐进地引导学生操作，加深理解，能让学生揭开科学神秘的“面纱”。

例如，湘科版二年级下册《力与形变》一课教学中，教师采用“捏脸”游戏演示脸变形来吸引学生的注意力，进而实践球形、方形、柱形等多种形状橡皮泥的挤压、拉伸，比较施力前后橡皮泥形状的变化。激活思维，层层递进，验证力有改变橡皮泥形状的作用。结合学生心理，采用游戏化策略，设置竞赛环节，让学生体验用橡皮泥DIY可爱造型，让用力的方法多样化，增强趣味性和挑战性。教师及时倾听学生的疑问：怎么每一次捏都会变化呢？让学生谈谈自己对生活中更多物体的理解，自然过渡到对海绵、弹簧等更多材料的探索。讲解记录单，深化延伸概念，得出共同的结论，再一次验证力能改变物体的形状。再逆向验证，比较撤销力前后物体形状的变化，撤销力恢复原状，进一步验证没有力就不能改变形状，也进一步证明力能改变物体的形状。学生通过循序渐进的实验活动理顺了因果逻辑关系，建构了正确的新认知，突破了教学难点。

三、借生活现象思考，深化科学内涵

学生在经历了3～4年级的科学学习后，对自然界中的光现象有了一些感性的认识，但是对光是怎样传播的，研究还不是很深入。教师采取任务驱动，设置分组挑战赛，学生独立思考、小组交流、全班交流，设计实验方案，了解科学内涵，自制创新学具，验证结论。

例如，在湘科版五年级下册《光的传播》一课教学时，从观察树林中的阳光、舞台的聚光灯等线光源入手，以“光是沿什么路线传播的”问题走进光的世界。教师顺手按亮手中的电子笔，学生在希沃白板某处寻找电子笔的光的传播路线，并演示电子笔穿过可乐瓶，使光的直线传播路径可见，衔接自然，顺势引入主题。

出示更多的材料，设计实验方案来揭晓神秘的光。第1～4 小组用实验方案一，采用挑战赛选出速度最快的小组。小组长用视频展台展示活动记录单，汇报速度快的秘诀：如果三块纸板的小孔不在一条直线上，手电筒的光穿过第一个小孔后就会被某块纸板挡住，光斑无法直达最后的光屏上，需要将三个中央打孔和一个做屏的纸板固定在支架上，借助直尺和桌子直角边缘辅助，使纸板摆放在一条直线上，用手电筒正对着最前面纸板上的小孔并把光射进去，光线能够前进到最后的屏上，形成一个明亮的光斑。不同组的学生相互竞赛、分工合作，凝聚集体智慧，产生思维碰撞，达成共识，最终实验证明光是直线传播的。

除了方案一的实验方法以外，还有多种方法验证，一个结论的得出应该是反复验证。第5～8 小组采用实验方案二，模仿凿壁偷光的典故，各组尝试在暗盒内组装简易电路，各个不同的侧面开小孔，将可弯折的吸管插入小孔，并用橡皮泥封住。如果用弯折的吸管，光直线传播到弯折处就挡住了，我们眼睛看不到亮光透出来；如果拉直吸管，光从吸管中透出来，我们的眼睛能看见光亮。多个组的小组代表汇报时，同时展示光是四面八方从暗盒中透出来，进一步验证光是从四面八方沿直线传播。

进一步运用光的传播路线原理来解释生活中影子的形成这一现象，结合有趣的小孔成像视频，谈古激趣，引导学生制作小孔成像盒，模拟情形再现。师生借助纸贴板书小孔成像光的路线图，突破难点，揭秘蜡烛火焰上端下端两点穿过小孔得到屏上的光点成倒像的成因，循序渐进地解析小孔成像也是光的直线传播的例证。

四、为生活创造美好，链接社会发展

以第42 届株洲市青少年科技创新大赛为契机，科学教师组织学生自制科技作品，拉近生活与科学学习的距离，促进教学更加生活化。学生利用课后时间开展小发明制作，自主调研，设计创作，模型构建，操作演示，充分认识到科学技术发展对社会的影响。学生的创新成果分别是“免洗防湿可折叠换面鞋”和“多功能培育植物神器”。下面来看看学生的小发明吧！

“多功能培育植物神器”的设计背景是暑假学生考察爷爷家的植物种植实践基地，看护植物的人顶着烈日辛勤地浇灌、除草、施肥或者用营养液药袋注入树皮来培育植物。学生突发奇思妙想，设计了多功能培育植物神器。它将太阳能转化为电能，自动浇灌系统套装内置定时器，定时喷洒水、杀虫剂、营养液，既合理地利用了太阳能，又能定时喷水、除虫、施肥，且节省了人工费。学生使用的材料有：三个相同大小的瓶子（分别装有水、营养液、杀虫剂）、四根水管（可收缩、可拆卸）、一根长水管、一根长电线、两根短电线、两个开关、三个水阀门、一个圆底座、一根85 厘米的铁管、一个洒水器、一个太阳能电板、一块太阳能电池。我们用太阳能电板收集太阳能，保存在太阳能电池里，利用太阳能电池转换为电能的装置去连接水泵，打开开关时电流开始流动到水泵，水泵被打开后连接主水管，水管再接通三个分别装水、营养液、杀虫剂的瓶子。结合实际需要，分别选择喷水或杀虫剂或营养液，十米左右的距离安装一个喷洒装置。多功能培育植物神器的整套系统就成功运行了，让种植体验更美好。

“免洗防湿可折叠换面鞋”的设计背景是，冬季外出旅游，箱子体积有限，鞋子笨重不便装，款式单一，冷水洗不护手，于是学生想到了发明这种“免洗防湿可折叠换面鞋”。设计思路是使用可折叠材质制作的多个鞋面、鞋底、AB胶、线、针等，采用迁移和组合的方法，先将鞋底切下，用AB 胶的A 面粘在鞋底上面，然后再拿鞋面粘上B 胶，在鞋底和鞋面贴合的地方粘紧。它可以防水，市面上有用拉链连接鞋底和鞋面的方式，那种换面鞋在下雨天容易通过拉链小缝隙进水。鞋底和鞋面采用软皮材质制作，可折叠，方便放入行李箱和鞋柜中，节省空间。一般鞋子里面、前面部分很难用鞋刷刷到，这样可以卸下来清洗干净，换好鞋底鞋面之后，再垫上鞋垫。结合羽绒服的特质，只要洗最外面一层可拆卸的脏的部分即可。换不同款式的鞋也方便，可以自由组合，出去旅游穿着搭配难题也解决了。它防水而且不容易坏，可折叠的特点还能节省空间。

科技创新成果以竞赛为驱动，建构情境框架，既符合国家“双减”政策，又调动了学生的学习兴趣，提高了学生的动手实践能力，激发了学生的创新性思维。真实情境、挑战性的任务是引导学生在问题解决中开展深度学习的一种有益尝试。本次科技大赛在培养学生的科学思维、科学探究和社会责任方面有得天独厚的优势。