“雙減”背景下小學(xué)低年級科學(xué)課外活動的實(shí)施路徑

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,對提高全民科學(xué)素養(yǎng),促進(jìn)科技強(qiáng)國建設(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)活動全面開展,科學(xué)課外活動成為課后服務(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?！备鲗W(xué)校應(yīng)充分利用“雙減”創(chuàng)造出來的時(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,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。本文以低年級科學(xué)課外活動“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”為例,詳細(xì)闡述在“雙減”背景下小學(xué)低年級科學(xué)課外活動的有效實(shí)施路徑。一、遵循學(xué)生年齡特點(diǎn)設(shè)計(jì)科學(xué)活動內(nèi)容科學(xué)活動設(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)動學(xué)生的好奇心和探求欲。低年級學(xué)生活潑好動,有意注意時(shí)間比較短,喜歡一些小玩具,樂于在玩中學(xué)?；诘湍昙墝W(xué)生的年齡特點(diǎn),我?？茖W(xué)教研組針對課外活動內(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,低年級學(xué)生動手能力相對較弱,科學(xué)活動內(nèi)容不能太復(fù)雜。我校一、二年級每周兩節(jié)科學(xué)課,課時(shí)量比較充足,可以從低年級學(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?！靶D(zhuǎn)吧!小陀螺”這個(gè)科學(xué)課外活動項(xiàng)目指向技術(shù)與工程領(lǐng)域,根據(jù)低年級學(xué)生的特點(diǎn),我們把這個(gè)活動設(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“升級我們的小陀螺”(圍繞怎樣讓紙陀螺旋轉(zhuǎn)得更久這個(gè)問題展開討論,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)秀選手參加班級陀螺PK賽)。整個(gè)活動設(shè)計(jì)緊扣學(xué)生興趣點(diǎn),任務(wù)由簡到難,難度逐步遞進(jìn),目標(biāo)明確,符合低年級學(xué)生的年齡特點(diǎn),適合在課后服務(wù)時(shí)間開展。二、通過小組合作形成良好的科學(xué)活動常規(guī)由于科學(xué)課外活動是利用課后服務(wù)時(shí)間來開展的,參加活動的學(xué)生來自同一年級的不同班級,彼此之間不認(rèn)識,再加上低年級學(xué)生之前沒有接觸過此類科學(xué)活動,顯得非常興奮,活動時(shí)氣氛過于活躍,學(xué)生吵鬧、無視活動規(guī)則和紀(jì)律,活動無法正常開展。因此,在開展科學(xué)課外活動之初,要讓學(xué)生形成良好的科學(xué)活動常規(guī),遵守活動紀(jì)律,才能保障活動的順利進(jìn)行。筆者在開展“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”活動之初,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選擇這項(xiàng)課外活動。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)小組的組長以及設(shè)計(jì)組名,每次活動都以小組合作的形式開展。為了保證后續(xù)課外活動的順利開展,教師要讓學(xué)生形成良好的科學(xué)活動習(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)生站起來回答問題,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,要先動腦思考,然后再動手去做;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)活動習(xí)慣之后,在活動中還要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生小組合作的意識,以便后續(xù)科學(xué)活動的順利開展。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,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)低年級學(xué)生的認(rèn)識能力、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以直觀形象的方式呈現(xiàn)給學(xué)生。在科學(xué)活動中,可以創(chuàng)設(shè)生動的情境、直觀的場景,通過動態(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?！靶D(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,活動主要任務(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。在活動過程中,學(xué)生需要綜合運(yùn)用各種知識和技術(shù)來解決問題,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)生解決問題的能力和工程思維。在設(shè)計(jì)和制作紙陀螺的過程中,每個(gè)學(xué)生的想法都是不一樣的。由于低年級學(xué)生喜歡畫畫,教師可以指導(dǎo)學(xué)生通過畫圖的形式來呈現(xiàn)自己的想法,實(shí)現(xiàn)思維的可視化。在活動中引導(dǎo)學(xué)生先繪制紙陀螺平面圖,對思維進(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制作紙陀螺。在制作的過程中,低年級學(xué)生隨意性比較強(qiáng),往往會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)生制作的過程中,教師要不斷提醒學(xué)生根據(jù)自己畫的平面圖來制作紙陀螺。如果學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己繪制的平面圖沒法實(shí)現(xiàn),可以讓學(xué)生停下來,修改自己的平面圖,然后再進(jìn)行制作。學(xué)生通過畫圖讓思維可視化,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)活動著名心理學(xué)家維果茨基認(rèn)為,在兒童智力活動中所要解決的問題(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。簡單地說,教師的幫助就好比“腳手架”,通過這個(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)低年級的科學(xué)課外活動中,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。在“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”這個(gè)科學(xué)課外活動中,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)知識點(diǎn),小學(xué)生要到高年級才開始學(xué)習(xí),對于低年級學(xué)生來說,沒有學(xué)習(xí)過這個(gè)知識點(diǎn),在完成活動時(shí)就會有一定困難。此時(shí),教師通過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)知識點(diǎn),確保后續(xù)的科學(xué)活動能夠順利完成。搭建合適的“腳手架”,促進(jìn)了學(xué)生對科學(xué)知識的掌握,增強(qiáng)了學(xué)生完成科學(xué)活動的自信心。五、引導(dǎo)改進(jìn)材料實(shí)現(xiàn)科學(xué)作品迭代升級作品的迭代升級是技術(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)活動作品的過程中,會逐步發(fā)現(xiàn)很多問題,針對出現(xiàn)的問題,教師要引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)作品使用的材料,對作品不斷完善,從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)作品的迭代升級。在“旋轉(zhuǎn)吧!小陀螺”這個(gè)科學(xué)活動中,最初給學(xué)生提供的材料是硬卡紙和牙簽,學(xué)生在實(shí)際制作過程中出現(xiàn)了很多問題。比如硬卡紙容易損壞,接觸時(shí)間長了容易出現(xiàn)褶皺;由于硬卡紙?zhí)p太薄,所以制作出來的紙盤旋轉(zhuǎn)效果很差;牙簽不尖,紙盤插不進(jìn)去,一插就斷了。針對這些問題,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)生重新選擇了活動材料,用厚度為2～3mm的瓦楞紙做紙陀螺的紙盤和長度為8～9cm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。活動中一開始只有幾個(gè)學(xué)生做出來,后來大部分學(xué)生都能做出來,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)踐過程中,掌握科學(xué)探究的一般過程與方法,增強(qiáng)科學(xué)探究意識,形成科學(xué)探究實(shí)踐能力。對比實(shí)驗(yàn)是開展科學(xué)探究的重要方式之一,學(xué)生通過對比實(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)活動的最后環(huán)節(jié),通過設(shè)計(jì)紙陀螺對比實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生對紙陀螺的科學(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)行對比實(shí)驗(yàn),完成探究任務(wù)。對比實(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,末端尖而長度不同的竹簽;3、4組提供末端尖的而長度相同的簽,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)上來轉(zhuǎn)動本組的紙陀螺,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)生通過完成表格,初步了解對比實(shí)驗(yàn)的操作步驟和方法,掌握科學(xué)探究的一般過程,并最