利用科学探究活动提升科学实践能力的探索 ——小学科学教科版五年级上册“光是怎样传播的”教学

《义务教育科学课程标准（2022 年版）》提出探究实践是科学核心素养的重要组成部分。在实际教学中教师往往容易让探究活动陷入走形式、走过场的窘境，无法真正激发学生探究兴趣，保持学生对未知世界的好奇心。本文以教科版五年级上册第一单元《光》的第 2 课时“光是怎样传播的”为例，以激发学生探究兴趣，学会科学探究基本过程为出发点，提高学生科学探究能力，养成探究式学习方式，进而促进学生科学核心素养发展。

一、立足学情，激发学生乐于探究

小学生对未知世界的是充满好奇心的，而这种好奇心会随着年龄的增长不断减弱，其原因不是因为他们学习的知识多了无问题可问，而是因为在学习过程中屡屡受挫，他们的好奇得不到引导，求知的愿望得不到充分满足。就比如有学生会问“天空为什么是蓝色的”，很多时候他们提出的问题由于他们已有知识和经验的不足，并不能通过探究来解决，如果多次问题得不到解决，求知的兴趣也就会慢慢的减弱。所以，要学会结合已有的知识经验进行提问，在此之前教师要通过了解学情开展探究活动，找出学生的“最近发展区”，引导学生提出可探究的科学问题，让学生体验探究过程的愉快感受。

在《光是怎样传播的》这一课中，学生在三年级已经学习了影子产生的条件，在本课的导入过程中，通过复习回顾影子产生需要什么条件，学生能想到需要光源、遮挡物、屏，在此基础上追问：有了产生影子的条件，影子是怎样产生的呢？

学生通过观察实物演示，很容易就想到光在传播过程中被遮挡物挡住了，所以形成了影子。这时教师就学生“光在传播过程中被遮挡物挡住了”这一回答让学生提出可探究的科学问题，通过筛选提出本课的探究内容——光是怎样传播的？

二、合理猜想，设计科学探究方案

猜想不是胡乱猜测，漫无边际，猜想应该是有理有据，这也是后面实验设计的前提，猜想和实验设计不是独立分割的，脱离了猜测的依据，实验设计会变得更加困难，学生找不到设计实验方案的头绪，实验设计成了最难的痛点，学生不知道从何下手，在思维的发展上则出现断裂，不利于科学思维的培养。如学生能大胆猜想，能说出猜想的依据，那么再根据猜想设计实验方案就变得更加顺利。

在这一课中，提出问题“光是怎样传播的”以后，有学生猜测“光是直线传播的”，这时老师再追问“你这样猜测的理由是什么”，有的学生说“下雨天晚上我能看到前方的车灯光束是直直的”，有人说屋内“阳光透过门缝照进，能看见光束是直的伴有灰尘颗粒”，还有学生说“光是直线传播的，如果不是直线传播那经过遮挡物就可以绕过去”等等。学生通过的有依据的猜想，在设计实验时就可以很自然得想到用什么方法和材料来寻找答案。如学生提出可以采用模拟实验的方法模拟雨天中看到车灯的情景，也可以用粉笔灰模拟灰尘的方法来观察光路，所以，合理有依据的猜想是实验设计的前提，在这个环节应该让学生多联系生活实际和已有的知识，激发学生猜想与设计实验。

三、材料多元，充分满足探究需求

在学生根据猜想设计实验方案时，由于知识与经验的缺乏学生设计实验时可能不够全面，教师适时出示有结构的实验器材，可以很好的引导学生进行实验设计。而实验材料的选择必定是要多元的，有结构的。兰·本达教授对“材料”有过这样一段论述：材料的种类、组合以及交给孩子们的次序就是材料的结构。有结构的材料可以激发学生的探究兴趣，还能提高学生的探究能力。

本课中，从学生已有的知识经验出发，在教材原有的基础上增加了一些学生熟悉的，且容易获得的实验材料，对材料的数量和结构进行了改进。教材提供的实验材料是手电筒、燕尾夹、三张在相同位置打孔的矩形卡纸和一张不打孔的卡纸。为了提高实验的探究性，在由原来材料的基础上改进成 7 种材料，分别是①8手电筒 ②激光笔 ③三张在相同位置打孔的矩形塑料卡片和一张不打孔的矩形塑料卡片 ④带有四个卡槽的纸板 ⑤喷水壶 ⑥竹签 ⑦弯橡胶管。先让学生根据这些熟悉的材料选择要做哪种实验，是模拟实验还是验证实验，并根据猜想设计组合材料。在课堂上学生利用所学的知识和已有的经验设计出了多样化的实验方案。

他们设计的方案有：①+③+④；②+⑤；①+⑦……学生拿到材料后迫不及待开始探究，并在实验过程中不断完善实验设计。多元化的实验材料和实验设计方案，有助于学生深度理解科学知识，培养学生的科学素养。

四、利用实验汇报，引发学生思维碰撞

实验成果汇报是学生提高表达能力和合作能力的重要环节，在汇报实验结果过程中，教师引导学生进行小组评价与反思，可以促进学生的交流，引发学生的思维碰撞，让学生发现他人的优点和自己不足的同时，不断提出改进办法，达到学生科学思维的提升。

在本节课中的实验成果汇报环节，许多小组展示他们多样化的实验设计，并通过组内合作演示实验过程，在演示过程中，其他同学对于与自己不一样的想法总是充满兴趣，当看到实验过程及产生的现象，很容易引发学生对这个实验的思考，教师适时引导其他小组的同学对这个实验设计的进行评价，在评价过程中他们的科学思维不断得到提升。如：在教学过程中，有个小组设计展示了这样一个设计方案，他们选择的材料有手电筒、三张在相同位置打孔的矩形塑料卡片和一张不打孔的矩形塑料卡片、带有四个卡槽的纸板。他们说到“当三个张卡纸的小孔在一条直线上时，光能穿过小孔，说明光是沿直线传播的。”这时有学生就提

出疑问“如何确定这三个小孔就在一条直线上呢？”，其他同学们展开交流讨论，观察发现竹签可以帮助确定这三个小孔是否在一条直线上。通过大家的观察与思考，汇报环节再一次点燃了学生的思维火花，在后面其他小组展示时又更加积极地参与到讨论中去，提出更多建议与改进办法，促进核心素养的形成。

学生是学习的主体，教师是学习的引导者。通过这次磨课让我感受到应将课堂还给学生，教师要精心设置教学环节，引导学生不断思考与提出有依据的猜想，使学生敢于表达、学会质疑，培养学生的探究能力和实证意识。小学科学课程是科学的启蒙课程，对于课堂上得出的实验结果应该给学生留下更多的思考空间，保持他们对自然科学的好奇心和求知欲是科学教师永恒的追求。