核心素養導向下小學生科學探究精神培養
——以《設計制作蛋殼不倒翁》為例

孫燕妮

（晉江市第二實驗小學，福建 泉州 362200）

《中國學生發展核心素養》研究報告指出，科學探究精神是指學生能夠主動地研究，發現自然事物的某些規律、聯系、屬性等的心理品質。它包括以下三方面：有好奇心和想象力；不畏困難，有堅持不懈的探索精神；能夠大膽嘗試，積極尋求有效的問題解決辦法?？茖W探究精神與綜合實踐活動課程的理念與目標不謀而合?！吨行W綜合實踐活動課程指導綱要》指出：“綜合實踐活動是從學生的真實生活和發展需要出發，從生活情境中發現問題，轉化為活動主題，通過探究、服務、制作、體驗等方式，培養學生綜合素質的跨學科實踐性課程。”［1］綜合實踐活動課程積極倡導讓學生親身經歷以探究為主的學習活動?？茖W精神的培養要以探究為核心。上述理念為綜合實踐活動的教學指出明確的實施方向，使教學活動呈現出蓬勃發展的良好態勢。在核心素養導向下，如何讓科學探究更有實效、更有價值地發生呢？下面以小學三年級綜合實踐活動《設計制作蛋殼不倒翁》的教學為例，試談小學生探究精神的培養策略。

一、依據年齡特點，調動探究興趣

科學探究教育的基本教學思想，是把學習過程當作游戲的過程，讓學生在玩中既“動手”又“動腦”。由于小學生的年齡特點，對一切事物具有強烈的好奇心，科學探究的起點恰恰是從這種好奇心開始的。因此，教師在定位活動價值時，首先要充分調動學生的探究興趣。

在執教三年級綜合實踐活動《設計制作蛋殼不倒翁》時，課的伊始，教師先提供許多形象不一的“蛋殼不倒翁”：有憤怒的小鳥，有可愛的男孩和女孩，有企鵝，有哆啦A 夢，有櫻桃小丸子等，讓學生動手玩一玩，體會不倒翁的好玩之處。再想一想，最想了解關于不倒翁的什么問題？學生自主提出兩個問題：“不倒翁為什么不會倒？”“它們是怎么做出來的？”教師相機提出以此作為探究的主題。低年段的學生容易被事物的表面現象所吸引，但是不善于追究事物的本質。因此，教師利用學生愛玩玩具的特點，讓學生在玩中觀察并提出問題，將學生的視野和思緒引向深入，激發對事物內在結構和原理的探究興趣。

二、把握關鍵觀察點，引發猜想分析

建構主義認為，人們探索自然規律的過程，實際上是不斷猜想、不斷建構的過程?！安孪胧且砸延械慕涷灪鸵阎氖聦崬榛A，對求知事實或現象的原因及干什么做一種有一定推測性或假定性的說明?！保?］從問題入手進行猜想，是一般的科學方法，也是探究性學習過程的要素之一。

在《設計制作蛋殼不倒翁》活動中，教師首先引導學生猜想：不倒翁不倒，可能跟什么有關系？學生經過小組討論，提出各種看法。教師并不直接點破，而是讓學生通過橡皮泥實驗來驗證猜想。有的學生拿起一塊橡皮泥，用力往空蛋殼頂上的小洞里塞進去，導致蛋殼變成碎片；有的小心地把橡皮泥捏成條狀后塞進蛋殼里，蛋殼卻只能平躺在桌上；還有的略加思索，用筆桿將橡皮泥捅到蛋殼的最底部……學生發現，蛋殼雖然還是歪向一邊，但總算能“站”起來了。這時，教師及時點拔，引導學生關注“重物放什么、放多少、怎樣放”這三個關鍵的觀察點，并要求學生做觀察記錄。

觀察點1：“放什么”

首先進行“不倒翁不倒”的原因猜想與分析。經過小組討論，學生認為可能與以下兩個因素有關：①蛋殼里面放重物；②蛋殼的底部是球體。教師進一步引導：重物可能是什么東西呢？重物可能放在外面還是里面？在上面還是底部？重物有什么作用？讓學生明白：因為蛋殼底部有固定的重物，重心始終在下，不倒翁上輕下重，所以不會倒。教師并不止步于此處的結論，而是鼓勵學生大膽質疑，培養學生的思辨能力。①蛋殼里面的重物只能是橡皮泥嗎？如果換成石頭、磁鐵或其他重物呢？又該怎樣解決固定和平衡的問題？②底部不是球體的物體能不能做成不倒翁呢？它必須要滿足什么樣的條件……一系列問題把學生的思維一步步推向深入與理性，從而突破本課的重點，為后續的實驗行動做好鋪墊。

觀察點2：“放多少”

再次動手操作，學生不斷往蛋殼底部放橡皮泥，一邊作觀察記錄，寫出各種數量詞：“一點點、多一點、合適的量……”教師不是簡單地將活動過程拋給學生，美其名曰“自由、自主、自發”，而是循循善誘，以潤物細無聲的方式，讓學生經歷思考—猜測—調整—再思考—再猜測—再調整的過程，建立綜合實踐活動與數學學科之間的知識聯結，引導學生最終準確地找到“三分之一、四分之一、五分之一”這樣的表達。

觀察點3：“怎么放”

此環節共進行兩次實驗，呈梯度上升。第一次實驗，在小組合作中了解實驗的一般方法。教師關注每組學生動手操作水平的差異化，引導學生總結失敗的原因：橡皮泥放在蛋殼底部時沒有抹平，導致左右不平衡。第二次實驗，學生自己動手完成蛋殼不倒翁的底座，并根據情況進行調整。學生通過觀察、思考、討論等方式尋找解決問題的對策，使蛋殼從“不會立”到“不會倒”再到“立得直”。在實驗活動中，學生自已尋找方法、明確內容、構建過程，在深度探究中感知原理，提高科學探究的基本能力。

三、聯結創意物化，提升探究價值

創意物化是綜合實踐活動的四大目標之一，它強調“實踐”的重要性。創意物化的實現，不但需要進行“設計制作”活動和“造物”工具的選擇，更需要教師引導學生綜合應用各種學科知識。

（一）范例指引，滲透方法

在成功解決不倒翁底座這一教學難點之后，學生迫不及待地想制作一個蛋殼不倒翁。教師及時提供資源和范例，讓學生了解一份設計方案應當要考慮的問題，比如不倒翁的形象設計，頭與身體的取舍，預期效果，材料工具的選擇等。制作完成后，學生將各種有趣的蛋殼不倒翁帶到學校，有花仙子、潛水員、超人、果寶特攻隊……教師相機組織舉辦蛋殼不倒翁作品展覽會，學生互相賞玩作品，進行角色表演等。學生不僅體會到探究和制作的成就感，也領悟到綜合實踐活動中設計與制作的一般方法和程序，促進思維的全面發展。

（二）思維啟發，創意物化

在創意物化課例環節中，首先通過大量的生活圖片與視頻來激活學生思維。教師出示不倒翁音箱、不倒翁奶瓶、不倒翁兒童玩具、不倒翁懶人沙發、不倒翁手機架等照片，讓學生初步了解不倒翁原理在生活中的運用，感知科學的神奇。接著，教師介紹“十二聰明法”中的聯一聯、學一學、搬一搬等思維提示法，讓學生嘗試利用該原理，從形狀和功能兩個方面考慮，對生活物品進行創新設計。通過小組合作，每個小組都設計出不倒翁創意物品，比如為期末考試設計的不倒翁圓珠筆，為方便教師使用而設計的不倒翁黑板擦，還有不倒翁鬧鐘、不倒翁行李箱等。學生在創意物化的過程中，產生思維的碰撞、智慧的交流，融會貫通各類知識和技巧，提高技術操作水平及知識遷移水平。在設計制作中發展創新思維，學習不倒翁“不怕打擊，始終微笑，永遠站立”的精神。

勇于探究的科學精神，打破學科界限，融通各學科知識，貫通價值觀與創造力，培養學生自我超越的終身學習能力與習慣。在這一核心素養指向下，教師若能致力提升科學探究活動的有效性，用好科學探究精神的培養策略，那么學生就會向科學精神和能力、知識的共同發展目標不斷邁進。