何冰云

〔摘? ? 要〕小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要載體。本文論述了在小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的可行性，并對(duì)基于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行了探究，希望為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)提供一些參考。

〔關(guān)鍵詞〕小學(xué)科學(xué)；探究活動(dòng)；科學(xué)素養(yǎng)

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 08-0013-03

《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》提出培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”這一重要任務(wù)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)具備人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、健康生活等核心素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)教育承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要責(zé)任，具體到小學(xué)科學(xué)教學(xué)，教師需要從小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中尋找培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的契機(jī)。因此，從培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)著手，分析小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐具有非常突出的現(xiàn)實(shí)意義。

一、學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)由科學(xué)興趣、科學(xué)方法、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)精神幾大要素組成。其中科學(xué)興趣特指學(xué)生求知本能，表現(xiàn)為對(duì)科學(xué)知識(shí)的求知欲、好奇心以及由此生發(fā)的體驗(yàn)科學(xué)、親近科學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)的情感；科學(xué)方法是科學(xué)素養(yǎng)的核心，特指學(xué)生在客觀事物認(rèn)識(shí)過(guò)程中，把握事物認(rèn)識(shí)程序，掌握運(yùn)用科學(xué)技術(shù)知識(shí)解決身邊問(wèn)題的方法；科學(xué)知識(shí)是科學(xué)素養(yǎng)的核心概念，特指學(xué)生理解自然事物、科學(xué)技術(shù)知識(shí)、自然現(xiàn)象，綜合了學(xué)生觀察力、記憶力、想象力、注意力與思維力；科學(xué)精神是一種理念，特指學(xué)生正確認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)的價(jià)值，并勇敢探求新的科學(xué)知識(shí)，敢于質(zhì)疑，獨(dú)立思考，形成認(rèn)真負(fù)責(zé)且樂(lè)于互助的學(xué)習(xí)態(tài)度。

二、在小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的可行性

（一）激發(fā)科學(xué)興趣

科學(xué)探究活動(dòng)是一種個(gè)性化的科學(xué)學(xué)習(xí)方式，開(kāi)展的基礎(chǔ)是學(xué)生學(xué)習(xí)需要、興趣強(qiáng)化、動(dòng)機(jī)強(qiáng)化。根據(jù)小學(xué)生的學(xué)習(xí)需要設(shè)計(jì)、組織科學(xué)探究活動(dòng)，可以吸引更多的小學(xué)生親身參與科學(xué)探究過(guò)程，感受科學(xué)探究過(guò)程的有趣，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)知識(shí)的興趣。同時(shí)，整個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)的主體是小學(xué)生，開(kāi)展以小學(xué)生為主體的系列活動(dòng)，可以根據(jù)小學(xué)生的反饋，調(diào)整活動(dòng)方案，以維持學(xué)生長(zhǎng)期參與活動(dòng)的興趣，強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)探究動(dòng)機(jī)。

（二）親歷科學(xué)探究

探究特指努力尋找問(wèn)題解決答案，科學(xué)探究則是立足自然科學(xué)領(lǐng)域，用證據(jù)建造對(duì)自然界理解的過(guò)程。科學(xué)探究活動(dòng)特指立足學(xué)科領(lǐng)域（或現(xiàn)實(shí)社會(huì)生活），選定研究主題，創(chuàng)設(shè)探究情境，指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，根據(jù)做出的假設(shè)或提出的猜想設(shè)計(jì)方案，有序經(jīng)歷動(dòng)手操作、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、證據(jù)搜集、信息處理等過(guò)程，得出初步結(jié)論后，再次交流信息，直到獲得問(wèn)題的答案。

（三）積累科學(xué)知識(shí)

在小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中，提出問(wèn)題、猜想假設(shè)無(wú)法脫離直覺(jué)思維、抽象思維；驗(yàn)證假設(shè)和猜想依賴于批判性的理性分析；設(shè)計(jì)驗(yàn)證、收集證據(jù)需要學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行過(guò)濾性考察，并圍繞問(wèn)題解決過(guò)程理解、應(yīng)用科學(xué)知識(shí)。由此可知，整個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程的推進(jìn)，可以幫助學(xué)生掌握科學(xué)方法與知識(shí)，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)。

（四）培養(yǎng)科學(xué)精神

科學(xué)的本質(zhì)在于探索，勇于批判與創(chuàng)新的科學(xué)精神貫穿整個(gè)科學(xué)創(chuàng)造過(guò)程。小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)的開(kāi)展過(guò)程是小學(xué)生認(rèn)識(shí)自然界、更新知識(shí)并形成科學(xué)精神和品質(zhì)的過(guò)程。在小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中，探究實(shí)踐打破了學(xué)科教學(xué)的封閉狀態(tài)，為小學(xué)生營(yíng)造了多元、開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，助力學(xué)生掌握多學(xué)科知識(shí)與多領(lǐng)域技能。同時(shí)，觀察現(xiàn)象、提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、綜合歸納、調(diào)查實(shí)驗(yàn)、評(píng)價(jià)交流系列活動(dòng)的開(kāi)展，可以進(jìn)一步促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)精神的形成。

三、基于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

（一）基于學(xué)生科學(xué)興趣的科學(xué)探究活動(dòng)

世界上許多重大發(fā)現(xiàn)均開(kāi)始于興趣，興趣可以驅(qū)使人深入思考事物的奧秘，發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的規(guī)律?？茖W(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣的重要途徑。在小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中，學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的興趣直接影響其學(xué)習(xí)科學(xué)事實(shí)、知識(shí)概念的自主性，間接影響小學(xué)生明確事實(shí)、概念之間的關(guān)系以及科學(xué)研究的一般過(guò)程。因此，教師應(yīng)正確認(rèn)識(shí)科學(xué)探究活動(dòng)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣中的作用，從激發(fā)學(xué)生的興趣著手，引導(dǎo)學(xué)生提出新奇的科學(xué)問(wèn)題。在問(wèn)題的驅(qū)使下，促使學(xué)生聚焦未知事物本質(zhì)，主動(dòng)探究。比如，在教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《蚯蚓的選擇》教學(xué)過(guò)程中，多數(shù)小學(xué)生對(duì)于蚯蚓的了解源于幼兒時(shí)期的繪本或者雨后偶然所見(jiàn)，部分小學(xué)生因蚯蚓的外在形態(tài)而對(duì)其感到恐懼。根據(jù)學(xué)生的主觀表現(xiàn)，為順利開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)，教師可以展示網(wǎng)購(gòu)“地龍”圖片，播放一則人們大量網(wǎng)購(gòu)“地龍”，誘使不法商販利用電蚯蚓方法捕捉蚯蚓的新聞，引發(fā)學(xué)生的好奇心，進(jìn)而組織學(xué)生開(kāi)展探究：“電蚯蚓這一行為的害處有哪些？”“蚯蚓對(duì)于生物鏈有什么作用？”以此激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣。初步激發(fā)學(xué)生興趣后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)，了解蚯蚓對(duì)光照的選擇、對(duì)環(huán)境相對(duì)濕度的選擇等，使其明確適宜蚯蚓生活的環(huán)境特點(diǎn)，形成對(duì)蚯蚓生活環(huán)境的共同認(rèn)識(shí)，進(jìn)而自覺(jué)在日常生活中宣傳蚯蚓的益處，拒絕或阻止惡意破壞蚯蚓生活環(huán)境的行為，真正將科學(xué)探究活動(dòng)中形成的認(rèn)知內(nèi)化到日常生活中。

（二）基于學(xué)生科學(xué)方法的科學(xué)探究活動(dòng)

在科學(xué)探究活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)小學(xué)生依托已獲得的知識(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)家在科學(xué)研究中使用的方法以及科學(xué)研究的一般過(guò)程，將科學(xué)知識(shí)與思維技能、觀察推理方法有機(jī)整合，能動(dòng)地獲得對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，逐步由掌握科學(xué)知識(shí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為探索科學(xué)知識(shí)的狀態(tài)，親身體驗(yàn)科學(xué)研究活動(dòng)中涉及的科學(xué)方法。在小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中，涉及的科學(xué)方法主要有實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查訪問(wèn)、科技小制作、社會(huì)實(shí)踐、交流討論等。根據(jù)科學(xué)探究活動(dòng)內(nèi)容的差異，所使用的科學(xué)方法也具有一定差別。教師可以根據(jù)科學(xué)探究活動(dòng)內(nèi)容，選擇適合的科學(xué)方法，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)。比如，在教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《解決垃圾問(wèn)題》一課中，教師可以開(kāi)展以調(diào)查訪問(wèn)為主要方法的科學(xué)探究活動(dòng)，要求學(xué)生以小組為單位，利用周末時(shí)間進(jìn)入社區(qū)或校園，通過(guò)實(shí)地調(diào)查、走訪調(diào)查、線上提問(wèn)等方式，了解周邊環(huán)境中產(chǎn)生的主要垃圾類型以及垃圾對(duì)周邊環(huán)境的危害。在確定周邊環(huán)境中主要垃圾為廚余垃圾后，根據(jù)廚余垃圾的性質(zhì)，有針對(duì)性地分析垃圾處理方法，為學(xué)生科學(xué)方法素養(yǎng)的形成做好鋪墊。需要注意的是，在科學(xué)探究活動(dòng)開(kāi)展前，教師應(yīng)帶領(lǐng)小學(xué)生進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作，明確調(diào)查訪問(wèn)目的，制定調(diào)查訪問(wèn)大綱，確定調(diào)查訪問(wèn)方法，如問(wèn)卷調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)采訪等，確保以調(diào)查訪問(wèn)為主要方法的科學(xué)探究活動(dòng)順利開(kāi)展。在活動(dòng)結(jié)束后，教師可以及時(shí)組織小學(xué)生總結(jié)調(diào)查收獲，反思過(guò)程問(wèn)題，升華調(diào)查訪問(wèn)對(duì)于科學(xué)探究的意義，真正加深學(xué)生對(duì)科學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

（三）基于學(xué)生科學(xué)知識(shí)的科學(xué)探究活動(dòng)

在小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)知識(shí)素養(yǎng)，可以從想象力著手，讓學(xué)生在想象力的驅(qū)使下經(jīng)歷探究過(guò)程，在探究過(guò)程中習(xí)得科學(xué)知識(shí)，并將科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活。生活元素是學(xué)生想象力的發(fā)源地，基于生活元素設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)可以更好地激發(fā)學(xué)生的想象熱情，并讓小學(xué)生感受到科學(xué)知識(shí)的價(jià)值。因此，教師應(yīng)關(guān)聯(lián)學(xué)生原有經(jīng)驗(yàn)、日常生活元素，以學(xué)生已有的科學(xué)探究經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)主題科學(xué)探究活動(dòng)。比如，在教科版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)《改變運(yùn)輸?shù)能囕啞芬徽n教學(xué)過(guò)程中，教師可以播放錄制的車輪滾動(dòng)聲音，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活中與車輪相關(guān)的科學(xué)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。在借助生活元素激發(fā)學(xué)生想象后，教師可以根據(jù)小學(xué)生的興趣傾向，有針對(duì)性地帶領(lǐng)學(xué)生親歷科學(xué)探究的過(guò)程，包括提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)方案、觀察制作、收集證據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、分享交流等。在猜想、觀察、制作、收集、分析等環(huán)節(jié)，小學(xué)生經(jīng)常遇到實(shí)際情況與預(yù)先的設(shè)定存在偏差的情況。此時(shí)正是培養(yǎng)學(xué)生想象力的最佳時(shí)機(jī)，教師可以在尊重科學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展想象，回顧整個(gè)動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程，反思操作不規(guī)范的細(xì)節(jié)，并想象科學(xué)家實(shí)際操作的過(guò)程，逐步幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象背后的知識(shí)。

為進(jìn)一步增加學(xué)生科學(xué)知識(shí)的積累，教學(xué)結(jié)束后，教師可以將科學(xué)探究素材換成常見(jiàn)的自行車等，引導(dǎo)學(xué)生自行了解生活中車輪的用處，將科學(xué)知識(shí)探究融入日常生活。

（四）基于學(xué)生科學(xué)精神的科學(xué)探究活動(dòng)

科學(xué)精神是小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)最直接的內(nèi)部動(dòng)力。只有在科學(xué)研究過(guò)程中掌握知識(shí)探究手段，才可以自然而然地形成批判創(chuàng)新、實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)進(jìn)取的科學(xué)精神。因此，在科學(xué)探究活動(dòng)開(kāi)始前，教師應(yīng)梳理學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)目標(biāo)。除科學(xué)探索階段以外，小學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，還需要形成批判精神、懷疑精神、勇于實(shí)踐精神、創(chuàng)新精神、互助協(xié)作精神。同時(shí)，在長(zhǎng)期科學(xué)探究活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，學(xué)生應(yīng)完成科學(xué)精神的內(nèi)化，減少盲從，堅(jiān)持真理，充滿創(chuàng)造活力。

在明確科學(xué)精神培養(yǎng)目標(biāo)后，根據(jù)小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求，結(jié)合小學(xué)生科學(xué)知識(shí)與科學(xué)能力情況，教師要合理設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，在探究活動(dòng)中利用多種手段，創(chuàng)造可以激發(fā)學(xué)生科學(xué)精神的氛圍，促使學(xué)生感受、體驗(yàn)并內(nèi)化科學(xué)精神。比如，在教科版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)《空氣能占據(jù)空間嗎》一課教學(xué)時(shí)，教師可以依據(jù)原有“空氣占據(jù)空間”這一知識(shí)點(diǎn)，落實(shí)科學(xué)探究材料易選性原則，設(shè)計(jì)“瓶?jī)?nèi)吹氣球”探究活動(dòng)。活動(dòng)開(kāi)始前，準(zhǔn)備透明飲料瓶、中大氣球、錐子、小刀、縫衣針、注射器、洗耳球、吸管以及實(shí)心小棍、火柴、鑷子等工具。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表看法，預(yù)測(cè)“瓶?jī)?nèi)氣球能否吹大”，培養(yǎng)學(xué)生勇于質(zhì)疑的科學(xué)精神，進(jìn)而鼓勵(lì)學(xué)生自由選擇前期提供的工具，設(shè)置將氣球套在瓶頸的裝置，在15分鐘內(nèi)按要求開(kāi)展探究活動(dòng)：若瓶?jī)?nèi)氣球可以吹大，那么在探究時(shí)間內(nèi)應(yīng)該如何做？如果吹不大呢？又可以做什么？同時(shí)，給學(xué)生發(fā)放探究記錄單，有序填寫(xiě)預(yù)測(cè)、驗(yàn)證過(guò)程與探究結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生完成對(duì)前期預(yù)測(cè)的證實(shí)或證偽。證實(shí)后，學(xué)生可以產(chǎn)生“為什么無(wú)法吹大瓶?jī)?nèi)氣球”等問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)進(jìn)取科學(xué)精神的生成；證偽后，小學(xué)生的思維與事實(shí)之間產(chǎn)生矛盾，可以激發(fā)學(xué)生批判創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)精神。

綜上所述，科學(xué)素養(yǎng)是促使學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)形成的重要因素，也是學(xué)生全面發(fā)展的重要組成部分。而科學(xué)探究活動(dòng)是小學(xué)生發(fā)展自身科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑之一，因此，教師應(yīng)正確認(rèn)識(shí)小學(xué)探究活動(dòng)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)中的價(jià)值，結(jié)合學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀，細(xì)化小學(xué)科學(xué)探究教學(xué)中科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)并組織小學(xué)生參與科學(xué)探究活動(dòng)。在活動(dòng)中有意識(shí)地激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，掌握科學(xué)方法，最終形成科學(xué)精神。

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