居家環境下引領學生開展自主科學探究活動

馬洪偉

人們的家居一般設計了廚房、餐廳、客廳、臥室、衛生間等不同的生活區域，有的家庭還為孩子設計了學習區和娛樂區等。人們根據生活的需要在不同區域配備了不同功用的生活用具，使居家生活更舒適、更便捷。這些家庭生活用具是不同時期的人在居家生活中根據需要設計和發明出來的，一般稱這些生活用具為家庭用具。這些用具中蘊含著設計、制作、使用等科學原理，具有科學與技術、工程及美學等教育功用，是學生學習生活中最好的科學課程資源。但是，生活中人們對這些家庭用具的教育功用往往熟視無睹，很少利用其組織孩子開展科學、技術與工程的探究性學習活動。疫情期間，學生主要在家庭空間里活動，且居家活動時間充足。充裕的時間、空間及豐富的家庭用具為學生自主探究生活中的科學提供了保障。為此，我們根據科學課程標準要求，結合教材學習內容，利用家庭用具開發了一些適合學生居家自主探究學習科學的課程資源，并在一定范圍內引領學生開展了自主探究居家用具中的科學的實踐研究，積極探索居家環境下促進學生科學素養提高的途徑與方法。

一、任務單引領學生觀察

在引領學生學習小學科學四年級“物體的傳熱性能”內容時，為了使學生有效開展居家自主探究活動，我們根據學習內容設計了“鍋、鏟等廚房用具傳熱性能的觀察”探究任務單，讓學生知道“物體的傳熱性能”的探究目的、探究材料、探究方法、評價方法等，提高學生的實物觀察與繪圖記錄能力。學習任務單如下：

探究主題：鍋、鏟等廚房用具傳熱性能的觀察。

探究內容：觀察鍋、鏟等廚房用具的各部分是用什么材料制成的？哪些部分用到了熱的良導體？哪些部分用到了熱的不良導體？人們為什么要這樣設計呢？

探究提示：1.用簡筆畫的方法繪制鍋、鏟等廚房用具的形狀，將其各部分的尺寸用尺子量好，將數據寫在簡筆畫上相應的位置上。2.采用觀察和操作的方法探究鍋、鏟等廚房用具各部分的傳熱性能。3.涉及用火實驗要注意安全，務必在家長的陪伴下進行。

作業形式：1.將自主探究的結果記錄在記錄單上。2.在家長的幫助下拍攝探究的過程。3.對自己的自主探究進行評價。

作業提交：1.拍照記錄單上傳釘釘班級群。2.上傳拍攝的探究照片或視頻至釘釘班級群。

提示家長：學生學習需要對鍋、鏟等廚具進行觀察和操作，請您配合孩子進行探究活動，解答孩子的疑問;孩子探究時給他拍照、錄制視頻。

記錄單引領學生觀察家庭用具，使科學學習貼近學生的生活，學生居家自主探究的目的性強，探究有序，效率高、效果好。

二、任務單引領學生實驗

在引領學生學習小學科學三年級“不同用紙的吸水性”內容時，我們根據學習內容設計了“不同家庭用紙吸水性能的對比實驗”探究任務單，讓學生知道“不同用紙的吸水性” 對比實驗探究目的、探究材料、探究方法、評價方法等，提高其實驗設計、實驗觀察、實驗操作能力。學習任務單如下：

實驗主題：家庭用紙吸水性能的對比實驗。

實驗內容：探究不同家庭用紙的吸水性能，想一想人們為什么要設計出這么多不同的生活用紙。

實驗提示：1.收集家庭不同區域的生活用紙，如學習用紙、廚房用紙、衛生間用紙、客廳用紙、鞋盒用紙等。2.將不同生活用紙用剪刀裁剪成寬2厘米、長20厘米的長條。3.用膠帶將裁剪好的不同用紙粘貼在一根筷子上，紙與紙的間隔相同，紙的下端在一條直線上。4.取一水盆，在水盆中倒入三分之一的水，用有色顏料將水染色。5.兩只手分別捏住粘有不同生活用紙筷子的兩端，并使筷子的兩端持平。6.慢慢將所有生活用紙的下端同時浸入水中2厘米。7.浸入1分鐘，觀察現象。

作業形式：1.將自主實驗的結果記錄在記錄單上。2.在家長的幫助下拍攝探究的過程。3.對自己的自主探究進行評價。

作業提交：1.拍照記錄單上傳釘釘班級群。2.上傳拍攝的探究照片或視頻至釘釘班級群。

提示家長：請您配合孩子進行探究實驗活動，解答孩子的疑問;孩子探究實驗時給他拍照、錄制視頻。

任務單引領學生實驗，讓學生在實驗中了解對比實驗的設計與實驗方法，在提高自己動手操作能力的同時，自主探究出科學結論，感悟到生活用具的設計、發明的目的是更有效地改善和方便人們的生活。

三、任務單引領學生探究

在引領學生學習小學科學五年級“電路的組成”內容時，我們根據學習內容設計了“探究電動玩具的構造”探究任務單，讓學生在拆卸和組裝過程中了解電動玩具的內外部構造、設計原理、工作原理等，在提高學生動手拆卸、觀察繪圖記錄能力的同時，也提升其科學、技術與工程素養。學習任務單如下：

探究主題：探究電動玩具的構造。

探究內容：從你玩過的電動玩具中找一個玩具（完好的和損壞的皆可），用家里的維修工具（如螺絲刀等）拆卸這個玩具。想一想這些構造在玩具中的作用。

探究提示：1.觀察家里的維修工具（如螺絲刀等）是由哪幾個部分構成的，各部分是用什么材料制作的;用簡筆畫的方法繪制這個工具的形狀，將其各部分的尺寸用尺子量好，寫在簡筆畫上。2.用家里的維修工具（如螺絲刀等）拆卸這個玩具，觀察玩具各部分的形狀，用簡筆畫的方法繪制玩具各部分的形狀，寫出這些構造的名稱，將其各部分的尺寸用尺子量好，將數據寫在簡筆畫上。3.繪制電動玩具的電路圖。（可以請爸爸或媽媽幫助）4.用維修工具組裝好電動玩具。5.想辦法讓電動玩具運動起來。如果電動玩具運動不起來，思考其不能運動的原因。

作業形式：1.將拆卸玩具的觀察結果記錄在記錄單上。2.在家長的幫助下拍攝探究的過程。3.對自己的自主探究進行評價。

作業提交：1.拍照記錄單上傳釘釘班級群。2.上傳拍攝的探究照片或視頻至釘釘班級群。

提示家長：請您配合孩子進行玩具的拆卸與組裝活動，解答孩子的疑問;孩子在拆卸、組裝、繪圖時給他拍照、錄制視頻。

拆卸的工具和玩具都是利用科學原理制作成的。用任務單引領學生經歷動手簡易操作、觀察思考，有效幫助學生了解設計原理、工作原理等科學原理背后隱藏的科學概念，獲得對生活中物品的探究方法，促使其思考生活用具中存在的問題，尋找解決問題的方法。學生在此過程中提高了技術素養，創新能力得到發展。

充分挖掘家庭用具中的教育功用，形成引領學生觀察、實驗、解暗箱的個性化科學課程資源，是疫情環境下和科學課程標準賦予科學教師的任務。有效利用學生家庭中的科學教育資源，引領學生自主地開展探究家庭生活中的科學的活動，提高了學生探究科學的興趣。他們在探究中學到了探究方法、科學研究方法，增加了科學知識儲備，科學素養也得到提升。