开放课程资源构筑探究空间

孙秋红

当前许多课堂仍然存在着包办探究明确道理、叙述实验灌输结论、活动杂乱低效无果等问题，这些做法，让学生囫囵吞枣、死记硬背，知识固然学了不少，但却束缚了学生的手脚，桎梏了学生的思维，抑制了学生的学习兴趣，阻碍了学生科学素养的全面提升。

其实，在面对纷繁复杂的科学世界时，学生作为科学课程学习的主体，会产生无比激情和盎然兴趣。教师应尊重学生的意愿，以开放的观念和心态，为他们营造一个宽松、和谐、民主、融洽的学习环境，引领他们到校园、家庭、社会、大自然中去学科学用科学。科学课程的开放性，表现在时间、空间、过程、内容、资源、结论等多方面，教师不能局限于教材，必须利用与开发多种多样的课程资源。

一、拓展教材资源

课程标准提出“用教材教”的理念，能在更大程度上把知识的教学融合在培养能力、态度的过程中。教师设计教学目标时，要有“用教材教”的意识，创造性地使用教材，把科学探究和情感、态度、价值观的目标有机地与科学知识目标结合在一起。

一是时间上的拓展。课堂上的时间毕竟有限，教师应引领学生课后进行研究，让他们自己去设计、制作，通过向课外拓展，让学生有更多动手、动脑的机会。

二是空间上的拓展。学生在课堂上受到空间的限制，许多活动不能很好地展开，这就要让学生走出课堂，到生活和大自然中去进行更多的研究活动。

三是内容上的拓展。教师要根据学生的特长、教材的内容，安排他们开展小制作、小实验、小发明或者写小论文等活动。这样不仅巩固了科学知识和技能，也有利于培养学生的创新精神。

案例一：《探究种子发芽的条件》活动方案

“种子发芽实验”主要是探究绿豆种子发芽需要的条件。教材主要环节：通过猜想提出问题——设计对比实验——进行实验——整理数据得出结论——种植绿豆芽。显然，依靠课堂40分钟是不可能完成此探究活动的，而且种子发芽的过程是阶段性的，变量的控制要求很严格，实验的数据必须准确。为此，我们设计了专题性的探究活动《探究种子发芽的条件》。

1．分析学情

学生对植物生长的条件有所了解，但对种子发芽的知识了解不多，对发芽条件的认识更是模糊。通过课前了解发现，学生通常认为阳光、温度、土壤、水、空气等都是不可或缺的，认为光照越好，绿豆越容易发芽，芽长得越长，以为种子发的芽就是植物的茎、叶，不清楚根的形成与芽的关系。五年级学生已经具有做简单对比实验的基础，了解对比实验的基本要求。

2．预期目标

全程经历绿豆发芽过程，即通过土壤栽培，探究绿豆从下种、发芽、长叶、开花到结果的全过程。同时，在这一过程中，学习提出问题，合理进行猜想，根据问题猜想，找到实验条件，选择控制变量，设计实验，制定实验计划，按照计划实施实验，记录实验数据，整理和分析实验数据，得出科学结论，认识到对比实验中控制变量的重要意义。

通过有计划、有步骤地开展实验探究，整理分析数据，进行社会实践调查，亲身经历科学探究的过程，培养学生发现问题、解决问题的能力，激发他们科学研究的兴趣，增强社会责任感，并真实地感受到科学、技术与社会之间的关系。

3．实验人员

实验学生40人，辅导教师1人，市场被调查者1～2人，专家1人。

4．方案详情

(1)活动内容。绿豆种子发芽是否需要水，绿豆种子发芽是否需要空气，绿豆种子发芽是否需要温度，绿豆种子发芽是否需要阳光。

难点：绿豆种子发芽是否需要空气，绿豆种子发芽是否需要阳光的实验探究。

重点：绿豆种子发芽是否需要阳光的实验探究。

创新点：绿豆种子发芽是否需要阳光的实验探究。

(2)可利用的各类科技教育资源除学生家庭外，还包括菜市场、农业大学等。

(3)活动过程。

活动一：种子发芽实验

如下种子发芽条件的实验，每个实验两组同做。

①绿豆种子发芽是否需要水；②绿豆种子发芽是否需要温度；③绿豆种子发芽是否需要空气；④绿豆种子发芽是否需要阳光；⑤种子发芽是否需要土。

教师要善于抓住实验中出现的意外现象引导学生做延伸研究，如观察时从培养皿的底部可以看到根的状态（如图1所示），教师要指导学生抓住机会，观察根的结构，认知根能吸收水分和养分的作用，了解根的向地性，为根的研究做好知识储备。

教师要引导学生充分利用实验材料深入探究，如选取对比实验时，同一个装置中的绿豆芽分开培养，一个放在阳光下，一个罩盒放在暗处，进行绿豆芽生长是否需要阳光的对比实验。又如，选取另一个装置中的豆苗，分开培养，做豆苗的向光性实验。

活动二：观察豆苗的生长过程

经历黄豆和绿豆种子在土壤中种下、发芽、成长（长叶、长高）、开花、结果的过程，按时做好科学观察记录，探究分析植物生长过程、发芽率、向光性等。

豆苗的生长过程需一个半月的时间，可以让学生经历种植过程，体验成功的乐趣，锻炼坚强的意志，习得科学方法。

活动三：调查访问

教师带领同学们到菜市场调查卖豆芽的商家，请教科学专家，上网查阅资料，并写出科学小论文。

二、挖掘环境资源

环境有着春风化雨、潜移默化的育人功能，创设独特浓郁的科学氛围是现代教育的一个理念。学生是学校的主人，把校园营造成一座科技育人的乐园，让他们置身其中，每天能感受到浓浓的科技气息，从小就受到科技文化环境潜移默化的熏陶和感染，科学素养和创新能力一定会得到提升的。

案例二：动态星空

“四季星空”的观察是教学的一个难点，以往采用的方法多是利用投影、活动星图，但投影出示的是竖直的平面，活动星图可视性很小，无法实现指导时共同观察，存在空间方位上的差异，教师利用这两种手段难以有效指导。

我设计了4米见方的活动星图置于屋顶天花板上（如图2所示），通过技术手段（电路驱动、led发光管、地面遥控等）调控，实现了观察、交流、指导同步进行。鲜活的动态模拟增加了学生的兴趣，还极大地调动了学生夜间观星的热情。有了校内动态星空做引领、校外活动星图做帮手，教师再引领家长带领学生夜间观星画图，学习效果非常好，很容易地化解了“星空教学”的难点。

案例三：安装科技橱窗

学生小制作能将知识与探究紧密结合，是学以致用的具体体现，不仅丰富了学习资源，还能培养学生的实践能力和创新精神。可小制作参与者毕竟是少数，如何以点带面成为一种辐射呢？

我们将三楼走廊设计成科技长廊，在楼道墙壁上安装多个活动橱窗，设计了可动手操作的实验装置，如串联并联电路、音调的高低、哈哈镜等（如图3所示），还留出了几个空闲的橱窗，作为学生制作展示平台，小杆秤、水钟、摆、小开关等学生作品成了大家争相参观的内容。作品时有更新，激励了大家创作的欲望。橱窗使学生动手动脑趋于主动，观察思考渐成习惯。

案例四：奇异的彩虹

通过小学科学这门课程的学习，能够使小学生保持与生俱来的好奇心，发展学习科学的潜力，为他们成为具有创新精神和实践能力的新一代打下良好的基础。留心身边科学，让探究成为一种习惯尤为重要。

201 1年10月14日下午4点多，学生急匆匆地叫我到操场去看奇异的彩虹。只见在天空的右上方出现了一抹“彩虹”，可是没有下雨呀，更奇的是弧度和彩虹相反，我赶紧用手机拍下了照片（如图4所示）。面对学生叽叽喳喳的追问，我留下了查阅资料的作业，并请他们明天交流。

第二天，我们专门上了一节汇报课，先是学生反馈，我用提前做好的课件相机补充。有学生查得这种现象是环天顶弧，它是一种由太阳光折射形成的天文奇观。阳光以一定的角度照射在距离地面约为6096米至7620米处，日光与云层中的细小冰晶扁平面相接触时，光线在每个晶体内发生弯曲，并折射出七色光谱。因为冰晶呈扁平状是六角形，它们反转了光线，形成一种倒挂曲线。我通过课件图像引导学生把它和彩虹进行比较，更加清楚了两种自然现象。

有的同学还查到了双道彩虹，知道了比较明显的那一道彩虹称之为虹，而外面那一道暗一点的彩虹称为霓，在水滴内经过一次反射的光线，便形成人们常见的彩虹（主虹）。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生第二道彩虹（霓）。

有没有三道彩虹呢？学生提出疑问。我上网查阅资料呈现给学生，看着他们高涨的热情我也很兴奋。顺着网页的提示，我们发现了更多的趣闻，并把知识做了梳理（如图5所示）。

学生的探究由身边的科学现象展开，获得了相关知识，圆满地解释了神秘的自然现象，增长了探究的兴趣和能力。

三、创设实践平台

当前，学校开展科学教学面临师资、场地、器材、经费等困难，充分利用社区科技教育资源优势，依靠社会力量服务教学，是一种有效的途径和方法。科研机构、科技馆、气象局、水利局等单位，是中小学生获取科学知识、培养各种能力的重要阵地。科学教师要善于带领学生走出去参观、访问，争取器材设备或资金的赞助。

案例五：参观气象台，开阔视野

3.23是世界气象日。每年气象开放日我们都带领部分学生到气象局参观。学生在气象台天气预报室，近距离了解天气预报的制作过程，感受卫星云图、天气雷达、数值预报等高科技的魅力。在《天气预报》演播室，学生观看科普片《小小气象站》，并在摄像机前过了一把主持瘾，再现了主持人播报天气的真实情景。气象局工作人员的耐心讲解和专家的互动答疑，使学生增长了知识，开阔了眼界，更激发了他们的科学志趣。

气象局还赠送了《小学生防雷手册》《气象谚语手册》《气象知识手册》以及气象科普光盘等，为服务学生探究天气搭建了知识平台。经学校与气象局协商，对方同意援建学校小气象站的需求。

四、开发校本课程

科学教学应当是开放的，培养学生的科学素质仅仅依靠课堂教学是不够的。为了提高活动的高效性，我们将课堂教学与课外活动紧密结合起来，开发了校本课程《亲历科学》，促进活动的有效实施。

《亲历科学》有明确的目标：深化科技特色文化，提升学校科技文化品味，充分体现科技示范学校的办学特色，创建创新型校园；引领学生亲身经历和体验过程，促进学生亲近自然，珍爱生命，积极参与资源和环境保护，关心科技的发展，培养学生探究能力和创新精神。《亲历科学》系列教材包括《仰望星空》《小小气象站》《种植管理》《趣味实验》四册。具体安排如下表：

校本课程成为推动学生成长的平台，激励学生创新发展（图6为学生观测“猎户座和北斗七星”的记录）。

教师不要把学生束缚在教室这个有限的空间里，教室外才是孩子们学科学、用科学的更广阔天地；不要把上下课铃声当作教学的起点和终点，小学生探究科学的活动往往不是一节课所能完成的，教师要引导学生在课后开展后续活动；教师要拓展学生的信息渠道，广泛利用存在于教科书以外的各种资源；教师不要拘泥于教科书上规定的教学内容，孩子眼中的科学世界永远是妙趣横生的；教师要让学生知道科学探究的答案有时不是唯一的，要允许学生存有己见，既关注别人的答案又反省自己的答案。

科学教师要积极创设课程资源，放手让学生自己去学科学、用科学，经历科学探究的过程，学习科学控究的方法，培养他们初步的科学思维方式和逐步养成求真求实的科学态度，以及敢于质疑、不断探索的科学精神。学生在科学探究的体验中，能够逐渐了解科学、技术与社会的关系，形成科学的认知方式和科学的自然观，发挥创造潜能。

河北省保定市南关小学( 071000)