小學科學探究活動學習單設計及使用策略

浙江省紹興市上虞區崧廈鎮夏丏尊小學 郭建軍

《小學科學課程標準》（2017年）中指出：“小學科學課程倡導以探究式學習為主的多樣化學習方式，促進學生主動探究。突出創設學習環境，為學生提供更多自主選擇的學習空間和充分的探究式學習機會……”從這里，我們不難看出，科學探究活動在學生科學學習中具有突出的地位。要高效完成科學探究活動，有多方面的因素，如提供有結構的材料、制訂可行的實驗研究計劃等，其中實驗記錄單是探究活動不可缺少的重要部分，它為探究活動的有效開展提供操作上的指導，更為得出實驗結論提供了直觀的數據或現象等依據。

一、教材中科學探究活動記錄單的缺點

在現行的科學教材中，幾乎每一節課都有探究活動，也就意味著每一節課學生都要親身經歷科學探究活動。但是在學生開展這些探究活動時，課本教材也好，作業本也好，很多只籠統地介紹要開展一個什么樣的探究活動，然后給出一張“實驗記錄單”，這樣有些探究活動學生很難完成，主要有以下幾方面的缺點。

1.活動記錄缺乏前瞻性

有些探究活動怎么操作，課本中雖有一定的表述，但是敘述比較簡單，特別是缺乏探究前的記錄，對于實驗后的分析帶來一定的困難。

如教科版五年級科學上冊《巖石會改變模樣嗎》一課，在“探索巖石變化的原因”的探究活動中，課文對兩個實驗的操作表述很籠統：（1）冷和熱的作用：將燒熱的巖石立即放入冷水中，反復幾次；（2）流水的作用：將幾塊巖石放入有水的塑料瓶內劇烈晃動。如果按照這樣的敘述方法去完成探究活動，就會發現一些問題，如實驗前沒有觀察燒杯底部的是否有石屑等雜質，沒有觀察巖石的外部特征和水的清潔度，并且在實驗時，把所有巖石都放進瓶子里，實驗后無法與實驗前的巖石對比觀察等。因此學生經歷這樣的探究活動后，反饋的東西就少了，也就大大降低了探究活動的價值。

2.活動過程缺乏操作性

有些探究活動有很強的操作性，學生必須依據步驟有條理地進行探究，并及時記錄有關數據或現象。但是教材中的有些探究活動要不是缺乏活動操作提示步驟，要不是沒有提醒學生及時記錄。

如教科版六年級上冊《神奇的小電動機》探究活動“小電動機的轉動與構造”，在這個探究活動中，學生要研究電動機的主要構造，并且改變電池的連接方法，可以改變小電動機的轉動方向，為下一個探究活動“小電動機轉動的秘密”打下基礎，但是教材中沒有敘述研究的步驟和記錄的內容，這樣學生操作缺乏依據，觀察到的實驗現象也很容易忘記。

3.活動記錄缺乏指導性

有些實驗當我們實踐操作過后，往往會發現有很多實驗記錄單設計不甚合理，看似簡單、但實際記錄時，卻沒有多少內容可記錄，有些甚至無從下手等。

如教科版五年級上冊《雨水對土地的侵蝕》一課，為了讓學生對比觀察模擬實驗中“雨水”對“土地”的侵蝕，作業本上設計了如下記錄單：

“雨水如何影響土地”的觀察記錄

用這張實驗記錄單來記錄實驗數據（或現象），學生記錄比較簡單，不知道可以記錄土地的顏色、形狀、軟硬、干濕等，雨水則可以記錄它的顏色、清晰度、是否有沉積物等。但如果僅僅給學生提供這張記錄單，學生顯然不會從這些方面去考慮，往往就簡單的在里面寫上“干的”“濕的”和“干凈”“渾濁”等。

二、探究活動學習單設計及使用策略

針對上述探究活動中提供的“實驗記錄單”存在的不足，筆者認為必須對有些探究活動的記錄單進行重新設計，而新的記錄單中不僅僅只有實驗數據或現象的記錄，更多的是基于探究活動的需要，提示學生需要用到的材料、研究步驟提示等。由于新的“記錄單”與原來的“實驗記錄單”在內容和形式上有很大的區別，筆者就把新的“記錄單”稱之為“學習單”。

1.可以簡潔明了地說明探究活動的操作步驟

有些探究活動只要求學生進行簡單操作，并不需要過多的數據記錄，但是操作的過程要講述清楚明白，這時，我們可以設計“說明型”的學習單。

如有一位老師上教科版一年級下冊《認識一袋空氣》這一課時，在課的后半部分安排了一個“玩轉空氣：嘉年華活動”的探究活動：讓學生玩許多與空氣有關的游戲。這種游戲怎么玩？如果要老師一個一個介紹過來，肯定不行，其一是時間來不及，其二學生等不及，所以老師很巧妙地使用如下學習單：

我們可以看到，在這張“玩轉空氣炮”的學習單中，它用文字注音的形式向小朋友們說明了空氣炮的玩法，旁邊還配以玩法的示意圖，這樣的學習單不僅圖文并茂、設計精巧，而且非常符合低年級學生的年齡特征和認知水平。

2.可以讓探究前的數據記錄更清晰

學習單歸根到底是為學生的探究活動而設計的，而有些探究活動需要對操作前的一些現象或數據進行記錄，以便與實驗后的現象或數據進行對比，以利于學生對現象或數據的比較，從而能更清晰地得出實驗結論。

如上文提到的《巖石會改變模樣嗎》這個探究活動，針對原實驗記錄單不能呈現實驗前燒杯底部是否有雜質以及瓶子搖晃前的水是否干凈等，筆者重新設計了學習單，把教材中比較籠統的“探究要求”設計成“研究提示”，并且在兩個探究活動前要進行觀察活動，如在“冷和熱的作用”實驗前就提出：燒杯底部有沒有雜質？實驗后，你發現什么？在“流水的作用”的實驗中，（1）要求學生先觀察一下，小巖石塊的樣子是怎樣的？塑料瓶中的水是否清澈？（2）把大部分的小巖石塊放入盛有水的塑料瓶，使勁搖晃一會兒。這樣保證了探究活動后對實驗前后現象的對比，能更加科學地得出實驗結論。

3.為探究過程提供操作支架

有些探究活動是學生在具有支持性活動材料的情況下按照一定的流程開展自主的學習活動，教師可以提供給學生具有操作支架的學習單，主要起到組織、引領和個別化輔導的作用。

例如六年級上冊《神奇的小電動機》探究活動“小電動機轉動的秘密”。課本采用“猜想——檢驗”的學習方式，所講解的操作方法比較抽象，有些細節學生很難操作。筆者設計了如下的學習單。

“研究小電動機轉動的秘密”學習單

（一）材料大盤點

電池一節、電池盒一個、導線兩根、環形磁鐵兩個、轉子一個、電動機支架一個。

（二）利用上面的材料，組裝一個電動機，并讓它轉動起來。注意：研究前小組先閱讀一下研究提示，有條理地對小電動機進行研究，并把你們在研究中的發現逐條寫下來。

研究提示：

（1）不用磁鐵，小電動機通電后能轉動起來嗎？

（2）兩塊磁鐵怎樣放，小電動機才能轉起來？

（3）試一試，怎樣讓小電動機轉得快一點？怎樣讓小電動機轉得慢一點？

（4）你們有哪些改變轉子轉動方向的辦法？

（5）一塊磁鐵能讓小電動機轉起來嗎？和兩塊磁鐵有什么區別？

（6）研究中，你們還有哪些發現？

想一想：現在，我們小組對小電動機通電后轉動起來的解釋是：___________________________________________。

在這個探究活動中，筆者把原先比較抽象的探究過程，用問題導學的方式一步步引導學生開展探究活動，活動中的思考與交流的要求也在學習單中呈現出來。

4.能夠更加有效地開展拓展課程

科學除了課堂教學以外，有時候還要把課堂的探究活動放在課外進行，或者根據課堂的教學內容，設計一些與課本知識緊密相關的拓展課，怎樣開展好此類拓展課，學習單的設計與合理使用就顯得尤為重要。

如在學習好教科版三年級下冊《溫度與水的變化》后，為鞏固學生水的三態變化以及用探究方法認識自然界中水循環的現象與成因，筆者設計了一節拓展課，并提供了如下學習單。

《水的三態變化》學習單

（一）探究活動名稱：水的“旅行”

（二）探究所需器材：酒精燈、燒 杯、三腳架、石棉網、盤子、冰塊

（三）探究提示

（1）請利用所給材料設計一個能模擬水的“旅行”的實驗裝置，并畫在左邊。

（2）思考：上面這些材料可以模擬自然界中的什么環境或條件？

用_________模擬_________；

用_________模擬_________ ；

用_________模擬_________。

提別提醒：（1）拿取燒杯時小心，防止打翻里面的水；（2）酒精燈使用安全。

（四）觀察、記錄、思考

（1）加熱沒多久，我看到______，這相當于自然界中______ 的現象；

（2）再加熱一會兒，我看到______，這相當于自然界中______的現象；

（3）最后，我看到______，這相當于自然界中______的現象。

學生在學習單的指導下自主開展探究活動，通過上述觀察水的形態變化，與自然界相對照，了解自然界的水汽蒸騰、云、降雨等水循環現象。

經過課堂教學的初步嘗試，如果在學生開展探究活動中，合理、科學地使用學習單，可以使科學探究活動更便于操作，更好地呈現探究過程中數據或現象，便于得出科學結論，從而提升了探究活動的效率，更利于培養學生的科學素養。