提高學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)策略研究
——以浙教版“科學(xué)探究:杠桿的平衡條件”為例

李維國

（浙江省臺州市溫嶺市新河鎮(zhèn)長嶼中學(xué)，浙江臺州 317500）

引 言

隨著時代的發(fā)展，任何學(xué)科教育都必須突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，從現(xiàn)實(shí)角度入手分析最適合學(xué)生的教學(xué)方式和手段。所以，提高學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的科學(xué)教學(xué)必須從創(chuàng)新視角來考慮學(xué)生綜合能力的發(fā)展。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)充分重視學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，從不同角度思考科學(xué)核心素養(yǎng)對學(xué)生的重要影響，并充分利用各種教學(xué)資源來提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

一、核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

核心素養(yǎng)要求學(xué)生懂得如何發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，學(xué)會自主學(xué)習(xí)、探究實(shí)踐、合作交流，形成與學(xué)科知識、技能相關(guān)的綜合素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)既是現(xiàn)代教育對課堂教學(xué)的新要求，也是新課程改革的重要內(nèi)容[1]。因此，教師必須充分認(rèn)識核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及重要性，結(jié)合學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)高素質(zhì)、綜合型人才。

二、知識導(dǎo)學(xué)——引導(dǎo)高階思維

在科學(xué)課堂中應(yīng)用深度學(xué)習(xí)策略，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑之一。教師應(yīng)通過知識導(dǎo)學(xué)啟發(fā)學(xué)生的高階思維，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)學(xué)生整體知識體系的完善。在初中科學(xué)課堂中開展深度學(xué)習(xí)，教師應(yīng)基于新課程改革要求設(shè)計教學(xué)方案，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際學(xué)情，思考如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)綜合能力。

例如，在教學(xué)浙教版“科學(xué)探究：杠桿的平衡條件”中，教師可以開展“認(rèn)識杠桿”的趣味性導(dǎo)學(xué)活動，讓學(xué)生自帶剪刀、訂書機(jī)、核桃夾等，觀察和討論這些生活中常見的用品的結(jié)構(gòu)有哪些相似的地方。通過觀察和討論，學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些事物都有一根硬棒，并且這根硬棒在兩個力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動，這根硬棒被叫作杠桿。接下來，教師可以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識杠桿的五要素：動力、阻力、支點(diǎn)、力臂。特別是對于力臂的引入，教師可以用實(shí)驗(yàn)引入，將彈簧測力計保持力的作用點(diǎn)不變，改變力的方向，讓學(xué)生觀察杠桿是否還能平衡，若不能平衡，請說明是什么因素影響了杠桿平衡，是力的方向還是力的大小，還是力的作用點(diǎn)。通過這樣的引導(dǎo)，學(xué)生對力臂的概念就會逐漸清晰起來。為了進(jìn)一步探究杠桿的平衡條件，教師可以利用桿秤來稱不同的物品，并提問學(xué)生怎樣調(diào)節(jié)才能讓桿秤保持平衡。學(xué)生通過對杠桿五要素進(jìn)行分析，進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)情境中。這樣，一個全新的創(chuàng)新導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)就建立了，學(xué)生學(xué)習(xí)起來就比較有序、有理、有節(jié)奏，進(jìn)而進(jìn)入高階思維。

三、重視知識探究，深化本質(zhì)認(rèn)知

科學(xué)在不斷發(fā)展和進(jìn)步，其不僅是一個前進(jìn)的過程，更是一個探究的過程。科學(xué)課堂同樣如此，其教學(xué)核心就是探究?；诤诵乃仞B(yǎng)下的科學(xué)課堂離不開探究和思考，教師在組織教學(xué)的過程中應(yīng)利用好實(shí)驗(yàn)教學(xué)來進(jìn)行探究性教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，讓學(xué)生在科學(xué)課堂中找到正確的學(xué)習(xí)方向。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)重視知識、實(shí)踐的研究，將知識轉(zhuǎn)換為更深層次的思維導(dǎo)向及價值觀念，深化學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)知。

例如，在教學(xué)浙教版“科學(xué)探究：杠桿的平衡條件”中，如果教師只關(guān)注學(xué)生技能的培養(yǎng)，課堂教學(xué)目標(biāo)將難以充分實(shí)現(xiàn)。為了更好地激發(fā)學(xué)生的探究欲望，引導(dǎo)學(xué)生不斷探究、思考，教師首先可以利用多媒體給學(xué)生創(chuàng)設(shè)“杠桿平衡”圖示情境，然后通過問題情境引導(dǎo)學(xué)生探究，如杠杠平衡時，作用在杠桿上的動力F1、阻力F2和動力臂L1、阻力臂L2之間存在怎樣的定量關(guān)系。教師可以先讓學(xué)生分為幾個小組進(jìn)行探討，然后設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案：利用提供的器材，即杠桿支架、幾個質(zhì)量為50克的相同鉤碼、一個彈簧測力計、輕質(zhì)細(xì)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)計實(shí)驗(yàn)表格并將收集的數(shù)據(jù)記錄下來。在實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，即F1L1=F2L2時，杠桿平衡。通過這種方式，學(xué)生可以在分析問題、解決問題的過程中學(xué)習(xí)“杠桿平衡原理”，并掌握科學(xué)探究的具體方式。同時，教師還要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中記錄出現(xiàn)的問題，并與同學(xué)及教師交流產(chǎn)生問題的原因，這樣，生成性的問題得以拓展和解決，更有利于學(xué)生對杠桿平衡條件的理解。例如，學(xué)生在探究過程中使用彈簧測力計向下拉時出現(xiàn)動力乘以動力臂不等于阻力乘以阻力臂的現(xiàn)象，這是為什么呢？學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，把支點(diǎn)放在杠桿的一端，重做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)也不相等，這又是為什么呢？這樣，學(xué)生帶著問題進(jìn)行探究，既激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，又深化了認(rèn)識。

四、關(guān)注課題研討，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

美國著名教育家戴爾提出的“經(jīng)驗(yàn)之塔”教育理論指出，教師在教學(xué)過程中應(yīng)更關(guān)注如何讓學(xué)生獲取直接經(jīng)驗(yàn)，避免傳授過多的間接經(jīng)驗(yàn)，規(guī)避在教學(xué)過程中出現(xiàn)“概念—概念”的說教[2]?；诖?，在科學(xué)課堂中，教師應(yīng)提高對課題研究的關(guān)注，積極通過課題研究培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。

例如，在浙教版“科學(xué)探究：杠桿的平衡條件”課堂教學(xué)后，教師可以給學(xué)生布置一系列的課外研討任務(wù)，讓學(xué)生探究關(guān)于杠桿的其他知識，引導(dǎo)學(xué)生收集與杠桿定理相關(guān)的資料，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探究素養(yǎng)。例如，阿基米德說：“給我一個支點(diǎn)，我可以撬起地球。”這句話應(yīng)如何理解？古埃及金字塔里的大石頭是如何提升到那么高的地方的？吊塔是如何工作的？通過思考這些問題，學(xué)生可以更好地理解杠桿平衡原理，并理解人類對杠桿平衡的運(yùn)用，從而培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

五、融合STSE教育，升華責(zé)任意識

STSE教育既是現(xiàn)代教育改革發(fā)展的產(chǎn)物，也是科學(xué)教學(xué)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要手段之一。教師在教學(xué)過程中應(yīng)該明確科學(xué)教育與STSE教育之間的關(guān)系，基于STSE教育開展各種各樣的科學(xué)課堂活動，探索全新的教學(xué)方式，融入現(xiàn)代教育方法以實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育的本質(zhì)目的。在實(shí)際教學(xué)中，STSE教育的應(yīng)用主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任，通過一系列的創(chuàng)新性實(shí)踐活動、教學(xué)活動提高學(xué)生的責(zé)任意識[3]。在科學(xué)課堂中，其主要表現(xiàn)為通過知識教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的多元素養(yǎng)，如價值取向、責(zé)任意識及綜合能力等。例如，吊塔上的操作員要徒手爬上幾十米的吊塔頂端，那么如何利用杠桿平衡知識讓操作員安全到達(dá)頂端呢？通過思考這個問題，學(xué)生把所學(xué)知識升華為社會責(zé)任意識，大大增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動力和熱情。

結(jié) 語

綜上所述，在初中科學(xué)課堂中提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)符合現(xiàn)代教育要求，這個教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要教師付出更多的時間和精力，孜孜不倦地探索教學(xué)模式。筆者希望通過本文對科學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的探究，促使廣大科學(xué)教育者更清楚地認(rèn)識到科學(xué)教育的本質(zhì)意義，從而不斷創(chuàng)新教學(xué)理念和方式，推動科學(xué)教育的發(fā)展。