基于核心素養(yǎng)的初中科學(xué)教學(xué)探討

摘 要：核心素養(yǎng)在教育改革進(jìn)程中越來(lái)越受到人們的重視，基于核心素養(yǎng)的教學(xué)，則必然要求有與之匹配的變革行動(dòng)。促進(jìn)教師理解核心素養(yǎng)是關(guān)鍵，基于核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)導(dǎo)向是廣大一線科學(xué)教師必須面對(duì)的課題，如何將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實(shí)到科學(xué)課堂教學(xué)中，本文以牛頓第一定律的創(chuàng)新教學(xué)為例介紹了基于科學(xué)課程核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；科學(xué)學(xué)科；牛頓第一定律；創(chuàng)新教學(xué)

一、 問(wèn)題的提出

教育部在2014年研制印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》，提出“教育部將組織研究提出各學(xué)段學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力”?？梢姾诵乃仞B(yǎng)內(nèi)涵是學(xué)生在接受教育的過(guò)程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。

二、 初中科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

初中科學(xué)核心素養(yǎng)是初中學(xué)生在接受科學(xué)教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的品格和關(guān)鍵能力，是初中生通過(guò)科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)化成帶有科學(xué)學(xué)科特性的品質(zhì)。從專業(yè)角度講，科學(xué)核心素養(yǎng)主要有以下幾個(gè)方面：持續(xù)的學(xué)習(xí)能力、解決問(wèn)題的能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維能力等。從現(xiàn)實(shí)的科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀的分析可以發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)校的科學(xué)教學(xué)只從知識(shí)、技能、方法等方面考慮和設(shè)計(jì)教學(xué)，而從核心素養(yǎng)大的教育觀角度出發(fā)的教育性設(shè)計(jì)卻不多，那么怎樣才能在科學(xué)教學(xué)中更好地貫徹核心素養(yǎng)教育，使核心素養(yǎng)教育能更好地實(shí)施呢？本文將以牛頓第一定律的教學(xué)片段實(shí)踐探索為例，闡釋基于科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)理念。

三、 培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，依賴于微觀的課堂教學(xué)

在進(jìn)行“牛頓第一定律”教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)如果按照科學(xué)教科書編寫的思路實(shí)施課堂教學(xué)，較難對(duì)學(xué)生形成有效的科學(xué)思維方法教育，在一定程度上還會(huì)阻礙學(xué)生對(duì)科學(xué)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

課本首先回顧力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，提出了問(wèn)題：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是否一定是因?yàn)榱Φ淖饔茫苛τ质窃鯓痈淖兾矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的呢？隨即讓我們先思考一個(gè)問(wèn)題：物體不受力作用時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？再用實(shí)驗(yàn)探究不同阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，然后再推測(cè)出物體不受力作用時(shí)將做什么運(yùn)動(dòng)。教材這樣處理存在著一個(gè)問(wèn)題：“思考物體不受力作用時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？”是怎樣想到的呢？用實(shí)驗(yàn)探究不同阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響的問(wèn)題怎樣想到？再去想象沒(méi)有力時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)情況的問(wèn)題又是怎樣想得到呢？

牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)包含著豐富的科學(xué)思想和創(chuàng)造性思維，是對(duì)學(xué)生思維和科學(xué)方法教育的典型素材，同時(shí)也是《牛頓第一定律》教學(xué)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。然而教材只告訴學(xué)生，要先思考一個(gè)問(wèn)題：物體不受力作用時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？再要用實(shí)驗(yàn)探究不同阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，然后再推測(cè)出物體不受力作用時(shí)將做什么運(yùn)動(dòng)。但很少說(shuō)明為什么能夠想到用這個(gè)科學(xué)方法去研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？大部分學(xué)生將不知道為什么要引入小車斜面實(shí)驗(yàn)。在科學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)抓住的這一實(shí)驗(yàn)探究的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)模擬重演科學(xué)家的思維過(guò)程，讓學(xué)生經(jīng)歷這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想的由來(lái)，知道想象應(yīng)該以事實(shí)為依據(jù)，想象依據(jù)和其事實(shí)依據(jù)的思維來(lái)源是什么？領(lǐng)悟觀察、實(shí)驗(yàn)、科學(xué)想象和科學(xué)推理相結(jié)合的巧妙之處。下面筆者按照“聲音在空氣中傳播實(shí)驗(yàn)啟發(fā)——小車斜面實(shí)驗(yàn)——理想實(shí)驗(yàn)”對(duì)《牛頓第一定律》的教學(xué)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

《牛頓第一定律》教學(xué)過(guò)程（片段）

[教學(xué)片段1]

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：手用力推動(dòng)木塊，使其前進(jìn)一段距離。

師：木塊為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生思考分析：有手的推力的作用。

師：生活中這樣的例子還有嗎？

學(xué)生舉例：推桌子，風(fēng)吹樹搖等

師：據(jù)此，我們認(rèn)為物體運(yùn)動(dòng)需要力的存在，是嗎？（學(xué)生由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和直覺(jué)較容易推測(cè)導(dǎo)出錯(cuò)誤的結(jié)論——物體運(yùn)動(dòng)需要力，力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，教師說(shuō)明2000多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德也有相同的觀點(diǎn)。）

師：但400多年前一位科學(xué)家伽利略提出了懷疑，并用有力的證據(jù)加以證明。

[設(shè)計(jì)意圖]

讓學(xué)生使木塊運(yùn)動(dòng)起來(lái)，引導(dǎo)得到“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”。然后用亞里士多德的觀點(diǎn)加以肯定，讓學(xué)生錯(cuò)誤的概念在教學(xué)情境中暴露出來(lái)。接下來(lái)，教師通過(guò)復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí)，讓學(xué)生意識(shí)到“力并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，并用伽利略和亞里士多德的關(guān)于“力與運(yùn)動(dòng)”的爭(zhēng)端的科學(xué)史知識(shí)，使學(xué)生的“認(rèn)知沖突”進(jìn)一步的升華，讓學(xué)生在矛盾中碰撞出思維的火花。

師：先來(lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：用力推一下小車。大家看到什么現(xiàn)象？生：小車運(yùn)動(dòng)起來(lái)，后來(lái)又停下。

師：小車離開手后，沒(méi)有了手的推力的作用為什么還會(huì)運(yùn)動(dòng)？生：（學(xué)生沉默）

師：小車又為什么會(huì)停下來(lái)？生：有阻力的作用。（學(xué)生思考分析：根據(jù)學(xué)生過(guò)去學(xué)過(guò)的知識(shí)得出另一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論——力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。）

師：那么整個(gè)過(guò)程中，力到底發(fā)揮什么作用呢？運(yùn)動(dòng)和力有什么樣的關(guān)系？生：（沉默或小聲議論）

師：研究一個(gè)事物的作用，簡(jiǎn)單的方法就是：把一個(gè)事物去掉，然后觀察會(huì)怎樣。如要認(rèn)識(shí)手機(jī)（移動(dòng)電話）對(duì)生活的作用，設(shè)想沒(méi)有手機(jī)（移動(dòng)電話）的生活將會(huì)怎樣，同理要看力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的作用，就看物體沒(méi)有受到力時(shí)怎樣運(yùn)動(dòng)。

[設(shè)計(jì)意圖]

經(jīng)驗(yàn)表明，學(xué)生初遇一個(gè)問(wèn)題或結(jié)論時(shí)，有時(shí)不一定能馬上理解，但在有類似的例子進(jìn)行“互解”的情況下，則更容易接受。舉“手機(jī)（移動(dòng)電話）對(duì)生活的作用”的例子就是為了與物體運(yùn)動(dòng)中力的作用互解，達(dá)到對(duì)研究物體運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系轉(zhuǎn)化為沒(méi)有力時(shí)，物體是怎樣運(yùn)動(dòng)的目的。

[教學(xué)片段2]

師：物體不受力作用時(shí)，做什么運(yùn)動(dòng)呢？那么如何研究物體不受力作用時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？物體不受力的環(huán)境在自然界中又不存在？如何去研究？生：（思考中）

師：在研究聲音在空中傳播時(shí)，我們將一只小電鈴放在密封的玻璃罩內(nèi)，接通電源使電鈴發(fā)聲，逐漸抽取罩內(nèi)的空氣，使罩內(nèi)的空氣慢慢地減少，外界聽到聲音慢慢減弱，然后推理出聲音不能在真空中傳播，聲音的傳播需要介質(zhì)的結(jié)論，即運(yùn)用實(shí)驗(yàn)+推理的方法來(lái)解決這一個(gè)研究問(wèn)題。

教師進(jìn)一步引導(dǎo)提出：在研究運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系時(shí)，能否轉(zhuǎn)化為研究物體受到摩擦阻力慢慢減少后對(duì)物體的影響，然后再推測(cè)出物體不受力作用時(shí)將做什么運(yùn)動(dòng)。

[設(shè)計(jì)意圖]

教學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)安排在揭示科學(xué)家的研究問(wèn)題的思想方法上，在教學(xué)的層面進(jìn)行適當(dāng)編制，讓學(xué)生深入思考，使教學(xué)過(guò)程真正成為學(xué)生主動(dòng)參與的“再發(fā)現(xiàn)過(guò)程”?？茖W(xué)家在科學(xué)研究的過(guò)程與學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的過(guò)程存在一定程度的相似性。這樣，為什么先用實(shí)驗(yàn)探究不同阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，然后再推測(cè)出物體不受力作用時(shí)將做什么運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方法是自然得到的，而不是憑空得到的。學(xué)生很容易就設(shè)計(jì)出牛頓第一定律的具體實(shí)驗(yàn)方案。而且由聲音在空氣中傳播實(shí)驗(yàn)啟發(fā)了構(gòu)思理想實(shí)驗(yàn)的思維來(lái)源，運(yùn)用了類比推理的科學(xué)思想，教師還指出當(dāng)年科學(xué)家是類似于這樣的思維過(guò)程才得出的科學(xué)結(jié)論。

四、 反思與感悟

從以上可以看到，科學(xué)核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容：學(xué)習(xí)能力、解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新思維能力在《牛頓第一定律》的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生有機(jī)會(huì)得到較好的培養(yǎng)。理想的科學(xué)學(xué)科教育應(yīng)沿著前人的足跡，重演知識(shí)形成的過(guò)程，讓學(xué)生親歷知識(shí)形成的過(guò)程，才能符合學(xué)生的認(rèn)知水平，例如通過(guò)以上重演理想斜面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想的由來(lái)探討，發(fā)散了學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生從“知識(shí)”走向“智慧”，將培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的“核心素養(yǎng)”落到實(shí)處，提升學(xué)生的“自我生長(zhǎng)”的能力，從而為學(xué)生的終身發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定良好的基礎(chǔ)。

馬云曾說(shuō)：“一個(gè)人最需要學(xué)習(xí)的其實(shí)不是知識(shí)，而是學(xué)習(xí)的能力?！边@就要求科學(xué)課堂教學(xué)不是僅僅交給學(xué)生知識(shí)，更應(yīng)給培養(yǎng)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的能力，從而才會(huì)提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。通過(guò)上面的探討，對(duì)基于核心素養(yǎng)的科學(xué)課程教學(xué)有以下幾點(diǎn)感悟：（一） 要認(rèn)識(shí)到課本的知識(shí)是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)的載體而不是最終的目標(biāo)。（二） 課堂教學(xué)盡可能讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，讓學(xué)生重蹈人類思想發(fā)展中的那種最關(guān)鍵的步子，使學(xué)生成為真正的探究者。（三） 給學(xué)生提供應(yīng)用科學(xué)方法研究問(wèn)題的機(jī)會(huì)。課堂教學(xué)過(guò)程中教師要為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)創(chuàng)設(shè)適宜的情境，幫助學(xué)生借助科學(xué)家研究問(wèn)題的方法探索自然界、建構(gòu)知識(shí)，并在此過(guò)程中掌握基本的方法、感悟科學(xué)家研究過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)的科學(xué)精神，這樣知識(shí)可以忘記了，能力卻能帶著走。

參考文獻(xiàn)：

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[2]余自強(qiáng).綜合科學(xué)課程研究[M].杭州：浙江教育出版社，2011.

作者簡(jiǎn)介：

蔣晨曉，浙江省臺(tái)州市，溫嶺市澤國(guó)鎮(zhèn)第五中學(xué)。