探究“擺”的規律運動，提升學生科學素養

王玉寶

[摘要]在小學科學教學中，教師要設定探究目標、創設探究情境、適時解決探究問題，向學生提供科學探究的機會，使學生在科學探究的過程中，體驗科學學習的樂趣，增長科學探究能力，獲取科學知識，形成尊重事實、善于質疑的科學精神，逐步形成適合個人終身發展和社會發展必備的科學素養。

[關鍵詞]小學科學;科學素養;探究習慣

[中圖分類號] G623.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068（2020）06-0068-02

“探究是求索知識或信息，特別是求真的活動，是搜尋、研究、調查、檢驗的活動，是提問和質疑的活動。”同時，《科學課程標準》指出：“小學科學課程的基本理念是以探究為核心，以培養學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。”新課程理念指導下的科學課堂已然改天換地，這種變化使得師生都要轉變自己的角色，轉變自己已有的認知：科學課再也不是簡單地對科學概念、定義、原理等知識的記憶，而更應該將人的成長放在最前，即知識技能的獲得只是其中的一個小小的分支，不應該成為科學課堂的全部。基于此，科學教學應立足于人的全面發展，逐步培養學生探究的科學習慣、科學能力和科學精神等科學素養。

一、設定探究目標，形成科學探究習慣

目標的確立是開啟自主學習的第一步。在教學過程中，教師要引領學生明確探究目標，讓學生自主選擇研究內容，思考行動計劃，自我設計或通過小組合作完成研究方案的起草、修改和完善，激發他們“我要學”的內在需要，使學生的學習真正發生。

如在設計“影響擺擺動快慢因素”對比實驗的過程中，教師設定目標，讓學生自己思考、自己提出問題和選擇方法進行探究。學生有的選擇“擺擺動的快慢與擺錘有關嗎？”這一問題，有的選擇“擺擺動的快慢與擺幅有關嗎？”這一問題，有的選擇“擺擺動的快慢與擺繩的長度有關嗎？”這一問題……由于探究的問題是學生自己選擇的，雖然每一個實驗細節，如對擺擺動的幅度和方向、自然放手的力度控制得不是那么完美，但學生是那么的專注，思維是那么的活躍，仿佛科學家一樣在“真刀真槍”地進行研究。

科學探究與交流是一個過程，是一種學習和研究的方式，是形成良好的科學習慣的主要手段和途徑，也是一種綜合能力。根據教學目標和教學內容采用不同的教學方式與策略進行實驗探究，通過實驗數據說話，方可以獲得最佳的學習效果。在實驗的過程中，學生認真觀察、記錄，在處理實驗數據時才能思路清晰、有條不紊。

二、創設探究情境，提升科學探究能力

在教學中，教師是學生學習行為的引導者，要注重保護學生的好奇心，激發學生學習科學的興趣與探究的欲望。探究實驗是學生學習科學的重要途徑，也是學生自主學習的主要方式。教師的教學落實在學生的眼、耳、鼻、舌身上，落實在學生情感和素養的獲得上，這樣才能讓課堂活起來。科學教學中，并不是所有的科學定義、實驗過程都要清晰明了地呈現在學生眼前，定義是前人經過無數次論證、推理提煉出來的概念，而對于很多實驗現象，在觀看教師操作時，學生大多一知半解。因此，在科學課堂上，教師要創設適宜的學習情境，激勵學生根據已有的知識經驗、生活經驗，大膽質疑，反復驗證，做好每一個實驗。

如教學《擺的研究》一課時，學生記錄了擺規律運動的最高點和最低點，在幾組數據的對比中，對擺長的確定的方式產生了疑問：寬木條那么長，應把它當作擺錘還是當作擺繩？小圓片太輕了，它的位置變化真的會對實驗結果有影響嗎？對于學生的困惑，筆者保持尊重和傾聽的態度，并給予他們充足的時間和自主權去驗證、推斷。在學生探究的過程中，筆者沒有急切地給出答案，而是讓他們親身體驗這個過程，獲得結果。在操作中，學生有驚喜，有失望，但最終都是有收獲的，他們在動手過程中鍛煉了學習的能力——解決問題的能力、合作交流的能力。可見，教師退后一步，學生就會向前一步;教師等一步，學生就會跟進一步。科學不同于其他學科，“科學課程應向學生提供充分的科學探究機會，使他們在像科學家那樣進行科學探究的過程中，體驗學習科學的樂趣，提高科學探究能力”。

三、解決探究問題，培養科學探究精神

在小學階段，學生對科學的認知還停留在觀察的初級階段，因此教師的科學教學要體現啟蒙性、深入性，將科學探究從“面的關注”延伸至“線的關注”，最后落到“點的關注”上。如教師可以在《擺的研究》教學的基礎上，以“生活中物體的規律運動帶給我們怎樣的啟示”為研究主題，鼓勵學生根據調查主題進行查閱、實驗、推測、整理、論證，最終形成研究結論。

當然，這也要求學生不僅要具有一定的創新意識，更要具備精益求精、一絲不茍的探究精神，在對比實驗中感受科學探究的重要性，在嘗試解決簡單的實際問題的基礎上體驗科學的魅力和樂趣，享受思考的愉悅，培養終身學習的能力。

通過對《擺的研究》實驗細節的反復斟酌，對變量和不變量的細節控制，學生的實驗設計最終達成共識。

1.實驗結論

（1）擺的快慢與擺繩的長短有關，與擺錘的重量無關（擺錘近似球形）。

（2）擺長是支點到擺錘重心之間的距離，擺錘重心位置的確定決定了擺長數值的準確性以及擺速的快慢。

2.探究實驗的關鍵性因素

（1）在條件恒定的情況下，加圓片和不加圓片，擺的速度是否會發生變化？

（2）圓片在不同位置時，測量出的擺動次數能幫助我們確定擺錘的重心嗎？

3.通過三次對比實驗獲得結論的支撐數據

科學素養是學生在接受科學教育過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的必備品格與關鍵能力，是學生通過科學學習內化的帶有科學學科特性的品質，是科學觀念與應用，是科學思維與創新，是科學探究與交流，是科學態度與責任。科學課堂還應該延伸到生活中，讓學生在每一日的言行舉止里都能敏銳地覺察到科學的存在，培養隨時隨地對某一現象或問題進行思考和探究的意識。

（特約編輯 木清）