通過科學實踐提升學生科學素養(yǎng)

張文岑

2022年教育部頒布的《義務(wù)教育科學課程標準》明確指出，科學課程是義務(wù)教育階段一門重要的基礎(chǔ)課程，科學課程強調(diào)從學生熟悉的日常生活經(jīng)驗出發(fā)，通過學生親身經(jīng)歷探究和實踐活動學習科學。而課程標準中明確指出科學課程的核心素養(yǎng)包括科學觀念、科學思維、探究實踐和態(tài)度責任。

筆者在執(zhí)教教科版科學六年級下冊《考察家鄉(xiāng)的自然水域》一課中，從學生熟悉的生活環(huán)境出發(fā)，考察學校附近香洲港海域水質(zhì)情況讓學生通過親身經(jīng)歷科學實踐活動，提出問題并解決問題，促進跨學科學習和知識融合，提高學生的綜合能力和解決問題的能力，培養(yǎng)學生對于社會與環(huán)境問題的關(guān)注，全面提升學生的科學素養(yǎng)。

一、結(jié)合真實情境開展探究實踐

《小學科學課程標準》指出：科學探究是重要的社會實踐活動，小學階段科學強調(diào)從學生熟悉的日常生活實際出發(fā)，探究活動盡量與生活實際相聯(lián)系?？茖W學習應(yīng)基于學生的認知特點和生活經(jīng)驗，從學生的生活實際出發(fā)，在真實情境中開展教學，結(jié)合學生的認知水平和心智發(fā)展水平，轉(zhuǎn)化學生學習過程為滿足內(nèi)心需求的過程，更有利于科學知識的建構(gòu)。

在科學教學過程中，學生有時會陷入這樣一種情況：為了探究而探究，過分強調(diào)實驗，缺與科學的情境、科學的應(yīng)用相分離。這就產(chǎn)生了一個問題，教師雖然在引導學生探究與本課有關(guān)的科學內(nèi)容，但是學生科學知識的生成是被動建構(gòu)，科學思維的發(fā)展也是模糊不清的。

基于科學實踐的教學設(shè)計，教師應(yīng)結(jié)合學生已有的經(jīng)驗和認知，創(chuàng)設(shè)真實的、適切的情境，學生在這樣的情境下自主發(fā)現(xiàn)問題，提出問題進而開展探究實踐。由教師布置任務(wù)向?qū)W生發(fā)現(xiàn)問題、主動建構(gòu)科學知識轉(zhuǎn)變。

例如，在執(zhí)教《考察家鄉(xiāng)的自然水域》一課，可以這樣來設(shè)計：

創(chuàng)設(shè)情境：放學后帶部分學生去香洲港附近的情侶路走一走。而在課堂上則可以出示在一些香洲港附近拍攝的照片 “我們學校距離香洲港的直線距離僅僅只有500米，香洲港所處的情侶路是珠海的一道美麗的風景線。我們漫步于香洲港的附近的時候有什么感受？你想了解些什么？”

學生：“我們學校離香洲港不遠，平時散步的時候，?？吹胶Ｃ嬗欣?，我想知道香洲港附近海水的水質(zhì)怎么樣？”“我想知道香洲港海面上的垃圾是從哪里來的？”“我遇到了清潔工叔叔，他是用垃圾鏟鏟海面的垃圾，好像不怎么好用”……

通過學生的討論，學生開始進入問題情境，結(jié)合已有的經(jīng)驗和認知，激發(fā)對問題的思考，進而提出可以探究的科學問題。

通過真實情境創(chuàng)設(shè)，以科學實踐激發(fā)學生的學習興趣、科學思維，并提出問題，為后續(xù)的科學教學打下良好的基礎(chǔ)。學生們爭先恐后地說出出自己在香洲港附近散步時候觀察到的一些情況，并提出自己的見解和一些想研究的問題，通過小組的激烈討論，提出研究的問題，學生的思維能力、溝通能力得到了極大的發(fā)展。

二、鼓勵提出問題發(fā)展科學思維

在學生基于真實的情境考察之后，學生便可以自由地提出問題，并根據(jù)這些問題制定計劃，根據(jù)這些問題有目的地解決問題。學生選擇的科學實踐可以是從不同的角度出發(fā)，并不一定都是考察水域報告的單一形式，只要是指向家鄉(xiāng)水域情況調(diào)查的，并有利于學生增強保護家鄉(xiāng)水環(huán)境的責任感的自選活動，都應(yīng)該是得到支持的。其中體現(xiàn)社會性、工程性的問題更應(yīng)該被鼓勵進行。

在《考察家鄉(xiāng)的自然水域》一課中，學生針對香洲港水域情況調(diào)查提出如下問題：

問題1：怎么樣才能知道海水是否已經(jīng)受到污染的標準呢？

問題2：可以采取什么方法測量香洲港附近海水的水質(zhì)？還需要怎么樣的技能？

問題3：如何了解到平時可見的垃圾是從哪里來的？應(yīng)該怎么樣減少垃圾的數(shù)量？

問題4：清潔工叔叔的打撈垃圾工具十分原始，我可以改進這個裝置嗎？

……

針對上述問題，教師可以大致將問題歸結(jié)為三類，問題1、2為有關(guān)水質(zhì)情況的調(diào)查，問題3是有關(guān)社會性問題的，問題4是有關(guān)工程性問題的。因此，教師做出的指導也應(yīng)不同：針對問題1、2應(yīng)該引導學生通過提出問題、做出猜想、制定計劃、實踐驗證、得出結(jié)論、交流分享等步驟完成本課的主要科學探究活動；而針對問題3，可以通過現(xiàn)場考察，分析問題產(chǎn)生的原因，并制定解決問題的方案或者倡議；針對問題4應(yīng)該鼓勵學生通過改進現(xiàn)有設(shè)計、提出新的設(shè)計、實踐測試、修改設(shè)計等步驟解決問題，甚至可以鼓勵學生從模型制作向科創(chuàng)制作前進。這樣的模式給予學生更自由的選擇，更主動的空間，學生全身心投入于探究和實踐，熱情高漲地完成研究任務(wù)，變成了考察活動真正的主人，像科學家一樣主動的研究。學生通過提出問題、制訂方案、處理信息、分析數(shù)據(jù)等教學環(huán)節(jié)，開展思維型科學實踐，在動手動腦中培養(yǎng)解決問題的能力、創(chuàng)新能力，激勵學生積極思維，促進學生掌握科學方法。

三、重視解決問題引導關(guān)注社會

2022 版《義務(wù)教育科學課程標準》強調(diào)學生的知識學習應(yīng)與社會實踐相結(jié)合，將科學態(tài)度與社會責任作為培養(yǎng)重點。學生通過本課的學習能夠在科學實踐、科學探究的基礎(chǔ)上實現(xiàn)真正意義上對社會環(huán)境的關(guān)注，并提出解決社會生活問題的方法，而不僅僅限于學習知識的本身。下面是其中一些學生課程期間和結(jié)束后的過程記錄、感受和收獲，摘錄如下：

A： 由于海邊的石頭上長滿了青苔，很滑，如果從樓梯下到海邊打水，一不小心可能滑到海里。于是我想了一個辦法，在一個紙杯邊上打兩個小孔，用繩子拴住，再在紙杯的底下粘上一個小石子，然后手拿著繩子把紙杯降到水里打水，打上來后裝在水瓶里，用溫度計沾海水滴在PH試紙上測量，結(jié)果是6-7，略偏酸性。

B： 我們還學習了用酒精溫度計量水溫和氣溫。測量時，用手拿住溫度計的尾部，量水溫時要把它紅色的頭全部放進水里，1-2分鐘就可以讀數(shù)了。讀數(shù)時要把溫度計的頭放在水里，不要提起來，讀完數(shù)后才能拿出溫度計。我們這一組測出的水溫和氣溫都是27℃。

C：我采訪了海邊的環(huán)衛(wèi)工人，他說海里的垃圾主要來源于漁民生活垃圾和游玩的游客。游客為什么要往海里扔垃圾呢？我大概測量了一下，垃圾桶之間的距離大概是100米。我想游客們亂扔垃圾的原因有這么幾個：一是懶，不愿走這段路；二是沒有環(huán)保的意識和習慣；三是認為丟點垃圾沒關(guān)系，反正有人清理，不知道在海里清理垃圾是件很困難的事，不體諒環(huán)衛(wèi)工人的辛苦。因此我建議把垃圾桶改為50米設(shè)立一個，可以設(shè)立廣告牌提醒行人不要亂丟垃圾。

從以上學生的描述中可以看到，學生不但積極思考解決問題的方法，也開始學會如何通過訪談獲得自己想要的信息，學習了科學方法進而提出了創(chuàng)造性的見解和方案，具有初步的創(chuàng)新思維能力。

這樣一節(jié)課的學習，讓學生了解到了如精密PH試紙、垃圾分類方法、如何改進清潔工使用的工具等知識，也嘗試主動要求了解海邊清潔工的工作情況、利用海報和匯報課將結(jié)果展示、并能針對環(huán)境保護提出自己的見解。同時學生在探究過程中通過親身參與整個探究活動過程，獲得了第一手資料，并從中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，尋求解決問題的方法，自主設(shè)計方案，這不但激發(fā)了學生對研究的興趣，同時也使學生分析問題、解決問題的能力有了很大提高。在基于科學實踐的教學中，學生的思維能力、溝通能力、問題解決能力都大幅提高，并引導學生關(guān)注社會與環(huán)境情況，促進學生的科學素養(yǎng)全面發(fā)展。

責任編輯 龍建剛