基于身边物品的小学《科学》课程探究

摘 要：小学《科学》课程提倡使用身边随手可得的物品进行探究活动和科学探究实验。学生身边易获取、低成本的材料是小学《科学》课程探究的首选材料，它不但能为学生提供科学探究的载体，还能激发孩子们探究的兴趣，让学生积极地开展探究性学习。因此，可以从学生身边的物品入手，触发探究话题、突破探究难点、提高探究效率、拓宽探究广度，最大限度地发挥身边物品在小学《科学》课程探究活动中的价值。

关键词：身边物品；小学《科学》课程；探究活动

作者简介：杨玲萍，浙江省温岭市城西小学教师。（浙江 温岭 317500）

中图分类号：G622 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2018）15-0036-03

小学《科学》课程在很多情况下需要学生自己动手做实验来进行学习，而积极有效的实验探究，有助于学生掌握科学知识和提高科學素养。《小学<科学>课程标准》提倡使用身边易获取、低成本的物品进行探究活动和课程实验，强调学生进行探究活动。科学源于生活，身边的很多小物品中蕴含着许多科学原理。学生在参与探究、利用和挖掘身边物品蕴藏的科学原理时，会有很多意想不到的收获。本文结合现行的教科版小学《科学》教材与平时的教学实践，谈谈基于身边物品的小学《科学》课程探究的几点思考。

一、以身边物品触发探究话题

由学生自主发现和提出科学探究的问题是最有价值的，而问题的提出需要思维在一个不断冲突的过程中才能实现。只有让学生亲历活动，他们才能在真实的活动中、在矛盾的冲突处产生新问题。小学《科学》课程教学中，利用身边的物品创设思维的情境，是触发学生产生探究话题的重要途径之一。如六年级上册第三单元《电和磁》的教学中，一位教师先是用谈话的方式引入（1820年4月，丹麦科学家奥斯特在一次实验中偶然让通电的导线靠近指南针，发现了一个奇怪的现象。奥斯特有什么惊奇的发现呢？让我们也来重现这历史性的一刻吧！），接着，出示简单电路与指南针的装置，让学生进入第一个探究活动（通电导线与指南针）。另一位教师则利用一个半封闭的纸盒，把奥斯特发现电流磁效应的实验装置（简单电路、电池、开关）藏起来，在纸盒的上面挖了一个小正方形空隙使其只能看到指南针和一截导线，然后以表演一个“小魔术”为幌子，悄悄地接通电源，让学生看到与导线平行放置的指南针的小磁针稍稍发生了偏转，水到渠成地引出了探究问题——“是什么原因让指南针的小磁针发生了偏转”。

可以看出，上述两种引入方式最大的不同之处在于，第二位教师利用了一个身边常见的物品——长方体纸盒，稍作加工处理后把它变成了一个小魔术的道具——小暗箱，遮挡了大部分的实验装置。学生在看到细微的现象后就迫不及待地想知道其中的“秘密”，在强烈的求知欲的驱使下，课堂气氛就会变得特别活跃，学生纷纷希望自己能像科学家奥斯特一样体验“通电导线产生磁性”的探究实验。又如三年级下册第四单元《磁铁有磁性》一课，仍然可以用小魔术——“隐形”的磁铁隔着玻璃瓶吸上水中的回形针引出探究磁铁的性质；再如六年级下册第一单元《放大镜下的晶体》一课，出示用铅笔、透明的玻璃杯、浓食盐水、细线制作的食盐晶体，引出“美丽的晶体”这个探究话题。在类似的探究活动的导入阶段，教师巧妙地利用身边物品设计一些小实验，容易快速地吸引学生的注意力，激发他们的好奇心和求知欲，而在强烈的探究欲望的驱使下，探究的问题就会自然生成。

二、以身边物品突破探究难点

小学《科学》课程课本提供了基本的教学内容，很多探究活动都有相应的操作指南，也罗列了所需的材料，但有时会因为实验室仪器配备的不全面和实际操作的困难，致使实验无法正常开展或即使开展了也达不到预期的效果。因此，教师在组织教学时不要局限于课本所呈现的内容，而应在理解课本编写意图的基础上，充分利用生活中常见的材料，制成简单易操作的实验仪器，让学生观察到明显的实验现象，成功突破探究的难点。

例如，五年级下册第二单元《金属热胀冷缩吗》一课中，有“观察钢条的热胀冷缩”这一探究实验，教材中以配图的方式建议选用30cm长的钢条，先用酒精灯加热，再冷却，通过观察“钢条有没有伸长变短”的现象判断钢条会不会热胀冷缩。在这个探究装置中，不管加热多长时间，仅凭肉眼是无法直接观察到“钢条伸长缩短”这一现象的。所以，一位教师充分借助身边的一些物品，对这个实验进行了如下改进（如图1）：先用三块长短不同的小木板（淡蓝色处）与一块有卡槽的小木块（土黄色处）做成一个底架，然后把一段25cm长的细钢条（淡黄色）架在上面，再把一面小小的平面镜（湖蓝色）放在卡槽中，刚好抵着细钢条的另一端。实验前，让一名同学手拿一支小激光手电指星笔，在距离平面镜1.5m处站好，调整角度让光点反射到黑板上，在留有光点的地方（红点处）做上记号。在酒精灯的加热下，钢条温度缓缓升高，黑板上的光点也随之慢慢往下移，停止加热冷却后，又能观察到光点逐渐回到了原来的位置。光点的上下缓慢移动，形象地展示了钢条的热胀冷缩。

又如，四年级上册第二单元《水能溶解一些物质》一课，用三个一次性塑料杯代替玻璃烧杯，同时展开过滤实验；再如，五年级下册第四单元《证明地球在自转》一课，用塑料管子、微波炉中的小转盘、陀螺、细绳、染了红墨水的米粒等设计成简易的“傅科”摆，探索摆的特点，等等。利用身边物品进行加工改进，不但可以使学生的探究活动得以顺利开展，有效突破难点，还可以使他们进一步感受到人类在探索过程中善于利用不同物质的自身的特性，让它们发挥各自的功能，为我们的生活服务的智慧，在无形中给学生灌输了学科学、用科学的理念。

三、以身边物品提高探究效率

小学《科学》是一门实践性很强的课程，探究活动是学生获取科学知识的主要途径。《小学<科学>课程标准》指出，小学《科学》课程教学应力求从学生熟悉的生活情境出发，选择学生身边感兴趣的物品，通过学生亲身经历动手动脑等探究活动，使他们初步感受科学与日常生活的密切联系。选择适合学生开展探究活动的操作材料，可以让学生由材料引发经历，由经历形成科学素养。

例如，五年级下册第二单元《热起来了》一课，在探究“衣服能给身体增加热量吗”探究活动时，教师可以让学生小组合作讨论设计模拟实验方案，证明“衣服不能给身体增加热量”。学生们会有各种各样的设计方案，有的具有操作性，有的却无法进行。而教材中建议用字典模拟人的身体，在字典外包上毛衣，在连续的一段时间内（2分钟、4分钟、6分钟、8分钟、10分钟）测量记录夹在字典中的温度计显示的数据，最后比较得出结论。但在实际探究过程中，让学生在10分钟内坚持规范操作的难度很大，学生可能会由于记录下的数据没有规律可循而无法得出科学的实验结论，进而失去继续探究的兴趣。针对这一现状，教师可以对模拟实验的材料进行改进，选用学生身边的塑料瓶（如矿泉水瓶）装入室温状态的水来模拟人體，在瓶盖上钻了一个小孔插入温度计，然后在瓶子外面包裹上一条毛巾以模拟衣服，再让学生在连续的一段时间内（2分钟、4分钟、6分钟、8分钟、10分钟）测量记录瓶子内温度计显示的数据。改良后的实验装置，可以直接放在桌面上，解放了负责操作的学生的手，避免了用手捂着人为引起的温度变化，又让每位学生都能及时观察到连续一段时间内温度计上的数据没有明显变化。从这样一组没有明显变化的数据中，学生自然能得出“衣服不能给身体增加热量”的实验结论。

由此可见，这些探究实验材料都是选择利用生活中的常用物品，设计成有结构的材料，让学生顺利开展探究活动，享受探究的乐趣的同时，感受规范与科学地进行探究活动的重要性，也培养了他们严谨的科学态度。

四、以身边物品拓宽探究广度

思维能力是学生主动学习的核心，是学好小学《科学》课程的前提。因此，培养学生的思维能力是小学《科学》课程教学的一项重要任务。有价值、有生命力的探究活动，往往设计精巧，教师可以运用这些实验来启迪学生的思维，使他们能进一步掌握科学知识，增强自主独立解决问题的能力。小学《科学》课程实验探究活动形式丰富多彩，有益于激发学生的思维灵感，学生选择身边物品作为探究材料进行借鉴、设计、创作的过程，就是培养他们发散性思维和创造性思维的过程。

例如，选择普通的一次性注射器，可以用橡皮泥堵住装针头的出口，推动活塞观察气泡的变化，用来进行“空气占据空间”和“空气可以压缩”的探究活动；若取出针筒，把装针头的出口密封，并选一块直径4cm厚度2cm的圆形泡沫塑料块，中间挖出一个刚好能插上针筒的圆孔做成底部，再剪平针筒的上部形成了一个自制的小量筒；它还可以是探究沉与浮、潜水艇等的好材料。找一个乒乓球，可以拴上一根细线，解释声音是物体振动而产生的；把它一部分压瘪放入热水里，探究空气的热胀冷缩；还可以比较圆顶形与球形的相同点与不同点，感悟形状带来的不同魅力。取一个气球，可以探究生活中的静电现象，可以研究弹性，又可以揭示空气的存在；既可以解释反冲力，又可以演示空气的流动形成了风这一自然现象，还可以体验水的压力以及气体、液体的热胀冷缩等。源于身边的这些物品，且是学生感兴趣的，在一定生活经验的积累中，很容易引导学生快乐地投入到动手探究中去。如在学习五年级下册《金属热胀冷缩吗》一课后，有学生就设计了一种更直观的热胀冷缩演示器，即在一块长方形的木板上钉了两条长10cm，宽1cm的小木条，两根木条下端的距离刚好可以通过一个游戏币，在蜡烛火焰上加热游戏币，等游戏币受热膨胀后，把它放在两根木条的中间，就可以看到原来能轻松自如通过“关口”的游戏币被两根木条卡住了，把游戏币放在冷水中冷却一下，游戏币又能轻松地通过“关口”了。

实践证明，来自身边物品的实验演示器，是学生在书本上探究实验中受到的启发，它们既来自于书本又超越了书本，是学生创新火花的闪现，也是科学实验探究中的巨大收获。当学生能自发去收集家庭中的一些废弃物，搜集一些身边的小物品，在科学学习的同时完成一些小制作、小实验和小发明，他们就会深切感受到科学就在身边，科学技术与生活息息相关，进而达成小学《科学》课程教学的目的。

综上所述，小学《科学》课程探究活动，通过选择贴近学生生活的、常见的、简易的身边物品作为探究材料，比精致的、特制的材料更能激发他们探究的好奇、兴趣和需要；同时，选择身边物品作为探究材料也符合小学生的年龄特点和认知水平，他们有能力借助材料的探究来发现新问题，并通过自主解决问题来深切感受科学源于生活，需回归于生活，再服务于生活。

参考文献：

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[3] 温兰君.对新课程教学行为的再思考[J].基础教育研究，2013，（6）.

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[5] 周斌.基于身边材料开展小学《科学》课程教学的实践策略——谈新课程引领下的变废为宝[C].责任·创新·发展——上海青少年科技辅导论文征集论文汇编，2008.

责任编辑 陈 莉