“雙減”背景下小學(xué)低年級(jí)科學(xué)課外活動(dòng)的實(shí)施路徑*
——以“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”為例

吳 祥 胡興勇

(1.合肥市屯溪路小學(xué)教育集團(tuán)金斗路小學(xué) 安徽合肥 230000) (2.合肥市師范附屬小學(xué) 安徽合肥 230000)

小學(xué)科學(xué)課程是一門培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的綜合性基礎(chǔ)課程,對(duì)提高全民科學(xué)素養(yǎng),促進(jìn)科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)意義重大。隨著“雙減”政策的深入實(shí)施,小學(xué)三點(diǎn)半課后服務(wù)活動(dòng)全面開展,科學(xué)課外活動(dòng)成為課后服務(wù)的重要內(nèi)容。習(xí)近平總書記指出:“要在教育‘雙減’中做好科學(xué)教育加法,激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲,培育具有科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年人群。”各學(xué)校應(yīng)充分利用“雙減”創(chuàng)造出來(lái)的時(shí)間和空間,適當(dāng)做小學(xué)科學(xué)教育的“加法”,利用課后服務(wù)時(shí)間開展豐富多樣的科學(xué)課外活動(dòng),在豐富課后服務(wù)內(nèi)容的同時(shí),創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)教育的形式,提升小學(xué)科學(xué)教育的效果,更好地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任四個(gè)方面科學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。本文以低年級(jí)科學(xué)課外活動(dòng)“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”為例,詳細(xì)闡述在“雙減”背景下小學(xué)低年級(jí)科學(xué)課外活動(dòng)的有效實(shí)施路徑。

一、遵循學(xué)生年齡特點(diǎn)設(shè)計(jì)科學(xué)活動(dòng)內(nèi)容

科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)要符合學(xué)生年齡特點(diǎn),從學(xué)生的興趣點(diǎn)出發(fā),才能最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心和探求欲。低年級(jí)學(xué)生活潑好動(dòng),有意注意時(shí)間比較短,喜歡一些小玩具,樂(lè)于在玩中學(xué)。基于低年級(jí)學(xué)生的年齡特點(diǎn),我校科學(xué)教研組針對(duì)課外活動(dòng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)展開了專題討論。一方面,學(xué)校專職科學(xué)教師人數(shù)比較少,基本是數(shù)學(xué)老師兼帶;另一方面,低年級(jí)學(xué)生動(dòng)手能力相對(duì)較弱,科學(xué)活動(dòng)內(nèi)容不能太復(fù)雜。我校一、二年級(jí)每周兩節(jié)科學(xué)課,課時(shí)量比較充足,可以從低年級(jí)學(xué)生感興趣的小玩具入手,比如紙飛機(jī)、溜溜車、彈珠、指尖陀螺等。最后,我們選擇以陀螺為抓手,設(shè)計(jì)了“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”科學(xué)課外活動(dòng)。

“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”這個(gè)科學(xué)課外活動(dòng)項(xiàng)目指向技術(shù)與工程領(lǐng)域,根據(jù)低年級(jí)學(xué)生的特點(diǎn),我們把這個(gè)活動(dòng)設(shè)計(jì)成了5節(jié)課:第一課是“巧手繪陀螺”(出示很多小陀螺圖片,讓學(xué)生畫出自己想要制作的小陀螺);第二課是“修改陀螺平面圖”(以四人為一組,小組交流,修改紙陀螺平面圖);第三課是“制作我們的小陀螺”(根據(jù)學(xué)生交流結(jié)果,為學(xué)生提供硬卡紙和牙簽,讓學(xué)生分組進(jìn)行制作);第四課是“升級(jí)我們的小陀螺”(圍繞怎樣讓紙陀螺旋轉(zhuǎn)得更久這個(gè)問(wèn)題展開討論,組織學(xué)生改進(jìn)自己的小陀螺);第五課是“展示我們的小陀螺”(小組進(jìn)行PK,推薦一名優(yōu)秀選手參加班級(jí)陀螺PK賽)。整個(gè)活動(dòng)設(shè)計(jì)緊扣學(xué)生興趣點(diǎn),任務(wù)由簡(jiǎn)到難,難度逐步遞進(jìn),目標(biāo)明確,符合低年級(jí)學(xué)生的年齡特點(diǎn),適合在課后服務(wù)時(shí)間開展。

二、通過(guò)小組合作形成良好的科學(xué)活動(dòng)常規(guī)

由于科學(xué)課外活動(dòng)是利用課后服務(wù)時(shí)間來(lái)開展的,參加活動(dòng)的學(xué)生來(lái)自同一年級(jí)的不同班級(jí),彼此之間不認(rèn)識(shí),再加上低年級(jí)學(xué)生之前沒(méi)有接觸過(guò)此類科學(xué)活動(dòng),顯得非常興奮,活動(dòng)時(shí)氣氛過(guò)于活躍,學(xué)生吵鬧、無(wú)視活動(dòng)規(guī)則和紀(jì)律,活動(dòng)無(wú)法正常開展。因此,在開展科學(xué)課外活動(dòng)之初,要讓學(xué)生形成良好的科學(xué)活動(dòng)常規(guī),遵守活動(dòng)紀(jì)律,才能保障活動(dòng)的順利進(jìn)行。

筆者在開展“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”活動(dòng)之初,先讓學(xué)生介紹一下自己,然后讓學(xué)生交流一下為什么會(huì)選擇這項(xiàng)課外活動(dòng)。在學(xué)生彼此熟悉了以后,讓他們?nèi)娜艘唤M,自由組合,確定每個(gè)小組的組長(zhǎng)以及設(shè)計(jì)組名,每次活動(dòng)都以小組合作的形式開展。為了保證后續(xù)課外活動(dòng)的順利開展,教師要讓學(xué)生形成良好的科學(xué)活動(dòng)習(xí)慣:每個(gè)小組的學(xué)生是固定的;在小組研討的時(shí)候,有學(xué)生站起來(lái)回答問(wèn)題,其他同學(xué)要認(rèn)真傾聽,如果有不同意見,可以等這名同學(xué)說(shuō)完以后舉手,等老師點(diǎn)名后再發(fā)表自己的意見;所有作品需要學(xué)生個(gè)人獨(dú)立制作,但是遇到問(wèn)題的時(shí)候,小組同學(xué)都要盡力幫忙,加強(qiáng)合作;在制作的時(shí)候,要先動(dòng)腦思考,然后再動(dòng)手去做;任何一件作品都要不斷修改和完善;等等。在明確并引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成以上科學(xué)活動(dòng)習(xí)慣之后,在活動(dòng)中還要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生小組合作的意識(shí),以便后續(xù)科學(xué)活動(dòng)的順利開展。

三、利用思維可視化工具培養(yǎng)科學(xué)思維能力

所謂“思維可視化”是指以圖示或圖示組合的方式,把原本不可見的思維結(jié)構(gòu)、思考路徑及方法呈現(xiàn)出來(lái),使其清晰可見,即將隱性的思維表達(dá)轉(zhuǎn)化為顯性。小學(xué)低年級(jí)學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力、理解能力、學(xué)習(xí)水平等存在一定的欠缺,隱性的表達(dá)方式很難被學(xué)生理解和接受,這就需要將抽象的知識(shí)以直觀形象的方式呈現(xiàn)給學(xué)生。在科學(xué)活動(dòng)中,可以創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的情境、直觀的場(chǎng)景,通過(guò)動(dòng)態(tài)的操作等帶給學(xué)生更直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn);也可以借助圖形、視頻、實(shí)驗(yàn)、思維導(dǎo)圖等工具實(shí)現(xiàn)思維可視化,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”是一個(gè)涉及技術(shù)和設(shè)計(jì)的小學(xué)科學(xué)課外活動(dòng),活動(dòng)主要任務(wù)是讓學(xué)生制作一個(gè)屬于自己的紙陀螺,并探究陀螺的科學(xué)特征。在活動(dòng)過(guò)程中,學(xué)生需要綜合運(yùn)用各種知識(shí)和技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題,強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)、實(shí)踐和建構(gòu)的作用,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力和工程思維。在設(shè)計(jì)和制作紙陀螺的過(guò)程中,每個(gè)學(xué)生的想法都是不一樣的。由于低年級(jí)學(xué)生喜歡畫畫,教師可以指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)畫圖的形式來(lái)呈現(xiàn)自己的想法,實(shí)現(xiàn)思維的可視化。在活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生先繪制紙陀螺平面圖,對(duì)思維進(jìn)行可視化表達(dá);然后進(jìn)行小組交流,在小組交流中反思自己的不足,對(duì)自己所畫的平面圖進(jìn)行修改;最后,學(xué)生按照自己繪制的平面圖來(lái)制作紙陀螺。在制作的過(guò)程中,低年級(jí)學(xué)生隨意性比較強(qiáng),往往會(huì)丟掉自己畫的平面圖,天馬行空地進(jìn)行制作,導(dǎo)致制作出來(lái)的與原先繪制的平面圖有很大的差異。所以,在學(xué)生制作的過(guò)程中,教師要不斷提醒學(xué)生根據(jù)自己畫的平面圖來(lái)制作紙陀螺。如果學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己繪制的平面圖沒(méi)法實(shí)現(xiàn),可以讓學(xué)生停下來(lái),修改自己的平面圖,然后再進(jìn)行制作。學(xué)生通過(guò)畫圖讓思維可視化,在思維可視化的基礎(chǔ)上再反復(fù)修改和嘗試制作紙陀螺,較好地培養(yǎng)了問(wèn)題解決能力和科學(xué)思維能力。

四、搭建合適的腳手架幫助學(xué)生完成科學(xué)活動(dòng)

著名心理學(xué)家維果茨基認(rèn)為,在兒童智力活動(dòng)中所要解決的問(wèn)題(潛在發(fā)展區(qū))與原有能力(現(xiàn)有發(fā)展區(qū))之間可能存在差異,通過(guò)教學(xué),兒童在教師的幫助下可以消除這種差異,這個(gè)差異就是“最近發(fā)展區(qū)”。建構(gòu)主義者從維果茨基的思想出發(fā),將建筑行業(yè)中使用的“腳手架”作為上述概念框架的形象化比喻,該框架應(yīng)按照學(xué)生智力的“最近發(fā)展區(qū)”建立。簡(jiǎn)單地說(shuō),教師的幫助就好比“腳手架”,通過(guò)這個(gè)“腳手架”,教師可以把學(xué)習(xí)管理的任務(wù)轉(zhuǎn)移給學(xué)生,使學(xué)生的智力提升到更高水平,真正做到教學(xué)走在發(fā)展的前面。在小學(xué)低年級(jí)的科學(xué)課外活動(dòng)中,為學(xué)生搭建有效的“腳手架”,是很有必要的。由于學(xué)生的知識(shí)水平有限,教師需要提供合適的“腳手架”,幫助學(xué)生克服困難,順利完成相應(yīng)的科學(xué)活動(dòng)。

在“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”這個(gè)科學(xué)課外活動(dòng)中,學(xué)生制作紙陀螺需要確定圓的圓心、畫出圓、用剪刀剪圓以及在圓上插入竹簽,其中確定圓的圓心、畫出圓這個(gè)知識(shí)點(diǎn),小學(xué)生要到高年級(jí)才開始學(xué)習(xí),對(duì)于低年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō),沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)這個(gè)知識(shí)點(diǎn),在完成活動(dòng)時(shí)就會(huì)有一定困難。此時(shí),教師通過(guò)提前制作好的微課視頻,為學(xué)生講解和演示如何確定圓心和畫出圓,適時(shí)為學(xué)生搭建合適的“腳手架”,幫助學(xué)生快速掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn),確保后續(xù)的科學(xué)活動(dòng)能夠順利完成。搭建合適的“腳手架”,促進(jìn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握,增強(qiáng)了學(xué)生完成科學(xué)活動(dòng)的自信心。

五、引導(dǎo)改進(jìn)材料實(shí)現(xiàn)科學(xué)作品迭代升級(jí)

作品的迭代升級(jí)是技術(shù)與工程領(lǐng)域非常顯著的特征。最初的作品可能是比較粗糙的,使用效果也不理想,這跟作品使用的材料是有一定關(guān)系的。在制作和使用科學(xué)活動(dòng)作品的過(guò)程中,會(huì)逐步發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題,針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題,教師要引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)作品使用的材料,對(duì)作品不斷完善,從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)作品的迭代升級(jí)。

在“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”這個(gè)科學(xué)活動(dòng)中,最初給學(xué)生提供的材料是硬卡紙和牙簽,學(xué)生在實(shí)際制作過(guò)程中出現(xiàn)了很多問(wèn)題。比如硬卡紙容易損壞,接觸時(shí)間長(zhǎng)了容易出現(xiàn)褶皺;由于硬卡紙?zhí)p太薄,所以制作出來(lái)的紙盤旋轉(zhuǎn)效果很差;牙簽不尖,紙盤插不進(jìn)去,一插就斷了。針對(duì)這些問(wèn)題,教師引導(dǎo)學(xué)生開展小組討論交流,尋找更好的替代材料,不斷改進(jìn)和完善紙陀螺。

師:硬卡紙做紙盤不夠堅(jiān)硬,可以用什么材料來(lái)做紙盤呢?

(學(xué)生分組交流和討論)

師:家里買的電器外包裝的紙是不是堅(jiān)硬的?

生:比較堅(jiān)硬。

師:你是怎么知道的?

生:上次我們家買空調(diào),空調(diào)裝好了,地上有這種紙,我用小刀在上面劃,發(fā)現(xiàn)很難劃開,所以我認(rèn)為這種紙很堅(jiān)硬。

師:非常好,這位同學(xué)能在生活中仔細(xì)觀察和發(fā)現(xiàn)事物。這種紙叫瓦楞紙,它是由幾層紙組合在一起的,非常堅(jiān)硬。我們可以嘗試用這種紙來(lái)制作紙陀螺的紙盤。

結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn),學(xué)生重新選擇了活動(dòng)材料,用厚度為2～3 mm的瓦楞紙做紙陀螺的紙盤和長(zhǎng)度為8～9 cm的燒烤用的竹簽做紙陀螺的轉(zhuǎn)軸。在一次又一次的試錯(cuò)過(guò)程中,學(xué)生不斷改進(jìn)紙陀螺的制作方法,從而實(shí)現(xiàn)紙陀螺的迭代升級(jí)。活動(dòng)中一開始只有幾個(gè)學(xué)生做出來(lái),后來(lái)大部分學(xué)生都能做出來(lái),學(xué)生的自我成就感大大增強(qiáng),極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情。

六、開展對(duì)比實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)科學(xué)探究實(shí)踐能力

探究實(shí)踐是科學(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一。學(xué)生在技術(shù)與工程實(shí)踐過(guò)程中,掌握科學(xué)探究的一般過(guò)程與方法,增強(qiáng)科學(xué)探究意識(shí),形成科學(xué)探究實(shí)踐能力。對(duì)比實(shí)驗(yàn)是開展科學(xué)探究的重要方式之一,學(xué)生通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),從事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化和相互關(guān)系等角度探究科學(xué)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)和解決科學(xué)問(wèn)題,激發(fā)科學(xué)探究欲望,培養(yǎng)自身的科學(xué)思維和科學(xué)探究實(shí)踐能力。

在“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”科學(xué)活動(dòng)的最后環(huán)節(jié),通過(guò)設(shè)計(jì)紙陀螺對(duì)比實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)紙陀螺的科學(xué)特征開展進(jìn)一步探究。實(shí)驗(yàn)一共分為8個(gè)小組,學(xué)生分組進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),完成探究任務(wù)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:1、2組提供大小、厚薄相同的圓形紙盤,末端尖而長(zhǎng)度不同的竹簽;3、4組提供末端尖的而長(zhǎng)度相同的簽,大小相同、厚薄不同的圓形紙盤;5、6組提供末端尖而長(zhǎng)度相同的竹簽,厚薄相同、大小不同的圓形紙盤;7、8組提供厚薄相同、大小相同的圓形紙盤,長(zhǎng)度相同、末端平的竹簽。然后每個(gè)小組派一個(gè)同學(xué)上來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)本組的紙陀螺,其他同學(xué)仔細(xì)觀察并思考什么樣的紙陀螺轉(zhuǎn)得更久。小組進(jìn)行交流,并完成表格(見表1)。學(xué)生通過(guò)完成表格,初步了解對(duì)比實(shí)驗(yàn)的操作步驟和方法,掌握科學(xué)探究的一般過(guò)程,并最終得出探究結(jié)論:紙盤大小適中、較厚、高度較低,竹簽底端較尖的紙陀螺轉(zhuǎn)得更久。

表1 不同條件下紙陀螺旋轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)記錄

總之,“雙減”政策的實(shí)施為科學(xué)活動(dòng)的開展提供了充足的時(shí)間和空間,學(xué)校要充分認(rèn)識(shí)科學(xué)教育的重要性,在開足開齊科學(xué)課程的前提下,利用課后服務(wù)時(shí)間開展豐富多樣的科學(xué)課外活動(dòng),做好“雙減”中科學(xué)教育的加法,在拓寬學(xué)生視野、增長(zhǎng)學(xué)生見識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng),為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。