小學(xué)科學(xué)探究“熱身活動”的設(shè)計與實(shí)施

舒俊波

【摘 要】小學(xué)科學(xué)探究活動普遍存在環(huán)節(jié)零碎、淺嘗輒止、時間緊促等現(xiàn)象。通過“熱身活動”聚焦問題、完善環(huán)節(jié)，有助于探究活動的深入和完整。通過熱“情”式活動，吸引注意，激發(fā)興趣;通過熱“行”式活動，操作練習(xí)，鞏固技能;通過熱“思”式活動，激活舊知，認(rèn)知遷移。著力解決學(xué)生在小學(xué)科學(xué)課堂中遇到的各種問題，促進(jìn)探究活動的連續(xù)性，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】小學(xué) 科學(xué)探究 熱身活動

科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié)，是學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的重要過程。學(xué)生在探究體驗(yàn)中建構(gòu)科學(xué)概念，形成科學(xué)態(tài)度，發(fā)展探究能力。然而，小學(xué)科學(xué)探究活動中卻存在如下問題：首先，環(huán)節(jié)零碎，探究不順。科學(xué)探究包括提問、猜測、討論等諸多環(huán)節(jié)，課堂活動容易被割裂成碎片，每個環(huán)節(jié)都匆匆而過，但要舍去某些環(huán)節(jié)，過程就不完整，目標(biāo)難以達(dá)成。其次，淺嘗輒止，探究不深。環(huán)節(jié)零碎造成探究過淺，學(xué)生還沒有弄明白老師布置的任務(wù)，就又開始新的活動，只能是“玩一玩”材料，走走過場。最后，時間緊促，探究不全。課上40分鐘，需要各種準(zhǔn)備和鋪墊，真正留給探究的時間很短。當(dāng)探究活動漸入佳境之時，下課鈴聲卻不合時宜地響起，探究活動只能戛然而止。

人們在做劇烈運(yùn)動前，先進(jìn)行強(qiáng)度較小的活動，為隨后的劇烈運(yùn)動做準(zhǔn)備，以提高運(yùn)動效率，降低受傷概率，此類活動被稱為“熱身活動”?？茖W(xué)探究的“熱身活動”是指在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，利用3～5分鐘時間展開的微型科學(xué)探究活動。它可以吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生興趣，梳理、遷移科學(xué)概念，整理學(xué)生思路，弱化學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的關(guān)注度，為課堂后期探究活動奠定基礎(chǔ)。本文以教科版教材為例，介紹小學(xué)科學(xué)探究“熱身活動”的設(shè)計與實(shí)施。

一、熱“情”式活動：吸引注意，激發(fā)興趣

興趣是最好的老師，對于小學(xué)科學(xué)探究活動而言，“有趣”是吸引學(xué)生注意的重要條件。設(shè)置有趣的“熱身活動”，可以驅(qū)動學(xué)生的探究欲望。

1. 互動游戲，競賽激趣

互動式游戲深受學(xué)生的歡迎，很多學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)器材后，就免不了想要動手先“探索”一番?！盁嵘砘顒印笨梢岳脤W(xué)生樂于探究、喜歡競賽的天性，讓學(xué)生先“玩”起來，在互動游戲中滲透相關(guān)科學(xué)要求，以游戲吸引注意，以競賽傳遞要求。如教授“彈簧測力計”前，讓學(xué)生進(jìn)行玩彈弓的游戲，把紙團(tuán)彈射出去，比一比誰射得更遠(yuǎn)。學(xué)生在彈射紙團(tuán)時，初步感知橡皮筋因受力大而變長。學(xué)生對橡皮筋受力大小、形變程度及彈性大小之間的關(guān)系有直觀的感受，有利于后期相關(guān)教學(xué)活動的開展。

2. 感受極限，現(xiàn)象激趣

讓學(xué)生去探索極限，有利于激發(fā)他們的好奇心，助推后續(xù)探究活動的順利進(jìn)行。如進(jìn)行五年級“橡皮泥在水中的沉浮”教學(xué)時，橡皮泥小船由浮變沉過程中排開水量的變化是教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)生通過探索橡皮泥小船的極限載重量，為理解排開水量與浮力的關(guān)系打基礎(chǔ)。在“熱身活動”中，往浮在水面上的塑料盒中放墊片，觀察塑料盒由浮到沉的過程中水位的變化。當(dāng)船下沉的一瞬間，學(xué)生能直觀感受到水位的明顯下降，產(chǎn)生很強(qiáng)的視覺沖擊。學(xué)生之前普遍認(rèn)為下沉物體的排開水量更大，“熱身活動”中的觀察結(jié)果與學(xué)生原有想法產(chǎn)生強(qiáng)烈沖突，有助于幫助學(xué)生突破認(rèn)知枷鎖。

3. 巧設(shè)挫折，疑惑激趣

學(xué)生在挑戰(zhàn)一個看似簡單實(shí)則困難的任務(wù)時，不斷遇到挫折，這有利于吸引他們的注意力，激發(fā)他們的好勝心?？茖W(xué)教學(xué)中的一些原理和知識，在小學(xué)階段難以厘清，需要學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中慢慢理解。對于此類知識，教師可以通過設(shè)計奇妙有趣的活動，讓學(xué)生在操作中進(jìn)行思考，為后續(xù)構(gòu)建概念體系做鋪墊。磁鐵南北極的知識比較抽象，二年級學(xué)生理解起來有難度，教師通過“熱身活動”來鋪設(shè)疑惑，效果明顯。在教學(xué)“磁鐵的兩極”時，讓學(xué)生利用環(huán)形磁鐵，在地面上滾直線。這個任務(wù)看似簡單，但由于環(huán)形磁鐵受到磁場的作用，學(xué)生在實(shí)際操作中很難完成。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生的原有認(rèn)知產(chǎn)生沖突，挫折經(jīng)歷強(qiáng)化了疑惑，學(xué)生對課堂的探究活動會更加專注，探究活動的效率也獲得提高。

二、熱“行”式活動：操作練習(xí)，鞏固技能

小學(xué)科學(xué)探究環(huán)節(jié)多、活動碎、時間緊，學(xué)生通過“熱身活動”可以提升技能水平，確保主體探究活動的有序進(jìn)行。

1. 工具操練，做好技能準(zhǔn)備

注意事項(xiàng)打斷學(xué)生的探究過程，使探究環(huán)節(jié)碎裂，對探究活動的連續(xù)性產(chǎn)生影響。如進(jìn)行四年級“讓小車運(yùn)動起來”教學(xué)時，需要學(xué)生熟練使用秒表，但并不是所有的孩子都接觸過秒表。四年級學(xué)生對于誤差的概念認(rèn)知有偏差，往往揪住數(shù)據(jù)的微小差異不放，但誤差在秒表測量中是不可避免的。教師設(shè)計測反應(yīng)時的“熱身活動”，讓學(xué)生先按下“開始”鍵，再迅速按下“結(jié)束”鍵，比一比誰的反應(yīng)快。學(xué)生發(fā)現(xiàn)每次測出的時間都有細(xì)微的差異，很難測出相同的反應(yīng)時?！盁嵘砘顒印睅椭鷮W(xué)生理解測試誤差，也讓學(xué)生熟悉了秒表的使用，保障課堂主體探究活動更為完整。

2. 關(guān)注細(xì)節(jié)，強(qiáng)化操作標(biāo)準(zhǔn)

細(xì)節(jié)問題的處理容易影響探究活動的進(jìn)程和結(jié)果。如果對某些探究細(xì)節(jié)沒足夠重視，則容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。在三年級“溶解”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，學(xué)生在攪拌液體時容易把水灑出來，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差。教師可設(shè)置“熱身活動”，讓學(xué)生進(jìn)行攪拌比賽，攪拌10圈，比一比誰碰到杯底和杯壁的次數(shù)少，以此強(qiáng)化攪拌的要求，避免攪拌過程中出現(xiàn)的各種問題。幾分鐘的活動不僅滿足了學(xué)生的好奇心，還對探究中容易出現(xiàn)的問題提前進(jìn)行干預(yù)，提高了探究效率。

3. 聚焦難點(diǎn)，掌握操作方法

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生由于缺乏相關(guān)練習(xí)，操作不熟練，造成實(shí)驗(yàn)效果不理想，甚至是失敗。教師可以借助“熱身活動”進(jìn)行精確指導(dǎo)，將各種有難度的操作提前進(jìn)行練習(xí)，幫助學(xué)生掌握相關(guān)技能，為后續(xù)探究活動有序進(jìn)行做準(zhǔn)備。在進(jìn)行五年級“擺的快慢”教學(xué)時，教師發(fā)現(xiàn)很多孩子不會打結(jié)，需要花很長時間才能將擺固定住，打結(jié)時還容易導(dǎo)致擺長出現(xiàn)偏差，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師在探究前設(shè)置“熱身活動”，讓孩子們挑戰(zhàn)如何將棉線快速固定在鐵架臺上。集中力量優(yōu)先突破操作難點(diǎn)，后續(xù)的探究活動就變得順暢了，學(xué)生的探究效率也得以提高。

三、熱“思”式活動：激活舊知，認(rèn)知遷移

激活擴(kuò)散理論認(rèn)為，不同概念之間具有的共同特征越多，概念間的關(guān)系就越密切，回憶時就越容易相互激活。教師可利用相應(yīng)的“熱身活動”，潛伏相似概念，為后續(xù)概念體系的構(gòu)建做準(zhǔn)備。

1. 現(xiàn)象解釋，激活相關(guān)舊知

教師通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋，來激活相關(guān)概念，充分調(diào)動學(xué)生的無意注意，幫助學(xué)生聚焦相關(guān)問題，從而控制課堂節(jié)奏，提高課堂效率。如在三年級“空氣能占據(jù)空間嗎”教學(xué)中，學(xué)生對于“占據(jù)空間”這個概念認(rèn)知上有困難;五年級“浮力”中物體的排開水量是學(xué)生需突破的難點(diǎn)。教師可以設(shè)計一個“水中氣球”的“熱身活動”，通過給燒杯中的氣球吹氣，觀察氣球變大后杯中水位的變化。把現(xiàn)象直觀呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生會不自覺地進(jìn)行思維加工，進(jìn)而聚焦問題?！盁嵘砘顒印睆?qiáng)調(diào)自然而然的思考過程，無須教師強(qiáng)調(diào)和示范，學(xué)生通過觀察和思考，激活相關(guān)舊知，為課堂探究活動奠定基礎(chǔ)。

2. 同理替換，遷移相似認(rèn)知

認(rèn)知遷移是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，也是概念建構(gòu)的關(guān)鍵所在。設(shè)置相同原理的“熱身活動”，可以將相似的認(rèn)知方法遷移到主題探究活動中。如進(jìn)行二年級“觀察月相”教學(xué)時，可以讓學(xué)生以小組為單位，圍觀四面樹立的鏡子，小組成員圍繞鏡子做環(huán)形運(yùn)動，記錄在不同位置觀察到的現(xiàn)象。學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行交流和討論，形成的統(tǒng)一意見為后續(xù)模擬實(shí)驗(yàn)的展開提供了契機(jī)，探究活動的指向性更明顯。

3. 任務(wù)分解，突破探究難點(diǎn)

突破難點(diǎn)是探究順利進(jìn)行的關(guān)鍵。難點(diǎn)往往是學(xué)生日常生活接觸較少，或者與日常經(jīng)驗(yàn)不一致的知識點(diǎn)，學(xué)生缺乏直觀的感官經(jīng)驗(yàn)，難以理解。在進(jìn)行五年級“極晝和極夜”相關(guān)內(nèi)容教學(xué)時，地軸傾斜、太陽直射等影響因素容易混淆在一起，干擾學(xué)生思維，導(dǎo)致模擬實(shí)驗(yàn)的探究效果不佳。教師可以設(shè)置“直射或斜射”的“熱身活動”，利用手電筒照射桌面，直觀感受光線直射時，照射面積小、光線強(qiáng);光線斜射時，照射面積大、光線弱。在“熱身活動”的基礎(chǔ)上，學(xué)生容易突破認(rèn)知難點(diǎn)，模擬實(shí)驗(yàn)操作也更順暢。

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，設(shè)計各種“熱身活動”，以微型探究活動推動主體探究活動，著力解決學(xué)生在小學(xué)科學(xué)課堂中遇到的各種問題，促進(jìn)探究活動的連續(xù)性，效果顯著。對“熱身活動”的深入研究，能夠改善課堂中的各種窘境，提升科學(xué)課堂的探究效率，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成和發(fā)展。

（作者單位：浙江省杭州市競舟小學(xué)）

責(zé)任編輯：趙繼瑩

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