小學科學實驗教學中學生核心素養(yǎng)發(fā)展的策略

高臨靜

在新課程改革的背景下，小學科學實驗教學如何有效培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)？本文結合教科版五年級下冊《增加船的載重量》的教學實踐，探討小學科學實驗教學中學生核心素養(yǎng)發(fā)展的策略。

一、發(fā)掘結合點，創(chuàng)設情境，激發(fā)責任感

基于落實科學態(tài)度與社會責任這一學科核心素養(yǎng)，教師應梳理教材的教學內(nèi)容與教學目標，發(fā)掘其中所蘊涵的學科育人的結合點，培養(yǎng)學生正確的價值觀和社會責任感。

《增加船的載重量》一課是教科版小學科學五年級下冊第二單元“船的研究”的第四課。筆者依據(jù)本課教學內(nèi)容和教學目標，發(fā)掘與其契合的蘊含教育價值的科學教學資源。在聚焦環(huán)節(jié)，筆者播放微視頻《中國力量》，展現(xiàn)我國“中遠發(fā)展”號貨輪抵達美國東部海岸港口，引起美國人民“強勢圍觀”。觀看視頻后，筆者引導學生交流“你有什么感想”，使學生切身感受到祖國科學技術日新月異的發(fā)展，為中國制造的輝煌成就感到無比自豪。在拓展環(huán)節(jié)，筆者通過“水密隔艙”微視頻，讓學生體會到“水密隔艙”不僅便于貨物的裝卸與管理，還使船只更具抗沉性、快速性和穩(wěn)定性，感受到中國古代航海科技的偉大成就，增強學生的文化自信。

二、立足落腳點，優(yōu)化設計，引領深度探究

教學中，教師應優(yōu)化活動設計，引領學生進行深度探究，提升學生科學探究的能力。

1. 精選材料搭建探究支架。

探究式學習是學生學習科學的主要方式，而材料是學生親歷科學、感悟科學、體驗科學、建構科學概念的重要支架，因此教師要精心選擇實驗材料。

用12 cm×12 cm鋁箔設計制造不同底面積的船，研究它們載重量差異的活動，是《增加船的載重量》一課的重點探究活動。為解決鋁箔紙易皺易破的缺陷，筆者引導學生選用容易折疊、硬度適中的鋁箔膠帶作為實驗船的實驗材料。這不僅減輕了制作鋁箔船的難度，節(jié)省制作時間，還大大提高了實驗的有效性。

2. 項目化學習引領科學探究。

教學中，筆者引領學生在經(jīng)歷鋁箔船“產(chǎn)生問題—設計作品—完成項目”的實踐活動中，深度探究，構建概念，積累解決問題的方法和經(jīng)驗。

（1）創(chuàng)設情境，激發(fā)興趣。

在導入新課環(huán)節(jié)，學生通過微視頻領略“中國力量”的風采后，筆者適時提出：“隨著社會的發(fā)展，人們需要越來越大的船，來滿足交通和運輸貨物的需要。造船技術是怎樣解決載重量的問題呢？”以此問題引發(fā)學生思考增加船的載重的方法，激發(fā)學生探究問題的欲望和內(nèi)驅(qū)力。

（2）設計方案，優(yōu)化完善。

“造船是需要一定成本的，當材料一定時，怎樣才能做到載重量最大呢？”這一驅(qū)動性問題讓學生帶著真實任務進入到學習情境中，激活學生已有知識和經(jīng)驗，使其提出大膽的猜想和假設，在自主探究和團隊討論中，制訂實驗設計的方案；再通過方案的展示交流，組織學生展開深入的分析、論證與反思，使學生相互借鑒、優(yōu)化、完善實驗方案。

（3）制作交流，構建概念。

學生制作鋁箔船、測試載重量的過程，也是不斷觀察、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、團隊決策、修正優(yōu)化項目設計、核心素養(yǎng)提升的過程。制作完成后，筆者讓學生進行展示匯報，引導學生交流實驗現(xiàn)象和分析各體積鋁箔船載重的數(shù)據(jù)信息，幫助學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，豐富“船的載重量”這一科學概念的內(nèi)涵和外延。

三、聚焦關鍵點，充分引導，發(fā)展科學思維

科學探究目標的達成與科學思維及科學思維方式、方法的培養(yǎng)緊密關聯(lián)。教師在課堂教學實施科學探究活動中，要聚焦科學探究目標的關鍵點，促進科學思維能力的培育和發(fā)展。

1.聚焦問題設計。

教師要遵循小學生身心發(fā)展規(guī)律，精心設計問題，通過一個個循序漸進的問題，將探究活動串聯(lián)成有序的邏輯鏈，激活學生的思維，幫助學生在探究活動中展開有序的思考，在提高學生科學思維能力的同時構建起完善的知識脈絡。

2. 聚焦信息分析。

科學探究過程就是搜集證據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出科學結論的過程。本課在完成測試船載重量后，筆者引導學生比較組內(nèi)三種不同體積鋁箔船的最大載重量，推斷實驗結論，再將全班的數(shù)據(jù)匯總在一張表格中，讓學生通過對數(shù)據(jù)大小進行直觀比較，分析“大數(shù)據(jù)”，得出“船的載重量跟它的體積有關，相同材料制作的船型體積越大，船的載重量就越大”的結論。

3. 聚焦爭議熱點。

由于學生受年齡特征、知識積累和思維發(fā)展的局限，思維容易停留在事物現(xiàn)象的表面，無法全面、深層次思考問題，從而形成認知分歧。例如，在交流“這些數(shù)據(jù)說明船的載重量跟什么有關”時，學生觀點各異，此時筆者引導學生對鋁箔船的底面積、舷高、體積三個量進行深入的比較和辨析，撇開非本質(zhì)的屬性，探尋實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)蘊含的本質(zhì)屬性，形成正確的科學概念，提升學生思維的廣度、深度、邏輯性。

4. 聚焦創(chuàng)新思維。

教師在教學過程中要積極鼓勵引導大膽想象，激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能。在如何改進船艙解決彈珠滾動的問題環(huán)節(jié)，筆者給予學生充裕的時間，讓學生親自動手改裝船艙，在展示交流中，“田”“川”“◇”“弓”形等分格法讓學生開拓了思維，增強了學生的創(chuàng)新意識。

四、捕捉生長點，評價激勵，培養(yǎng)科學態(tài)度

1. 巧借課堂生成資源，培養(yǎng)科學態(tài)度。

在科學教學中，學生的探究“錯誤”也是一種隱形的教育資源，因此教師要善于抓住契機，因勢利導，引導學生形成正確的科學態(tài)度。例如，在學生展示不同體積鋁箔船的載重量時，兩個小組出現(xiàn)了8 cm×8 cm×2 cm的鋁箔船比6 cm×6 cm×3 cm鋁箔船的載重量小的情況，這與其他10個小組的數(shù)據(jù)并不相符。為了解決這個問題，筆者引導學生觀看現(xiàn)場錄制的這兩組學生再次測試載重量的實驗過程，分析形成數(shù)據(jù)差異的主要原因，發(fā)現(xiàn)了一組實驗是因為側(cè)翻進水導致誤差，而另一組是因為船底不平，船舷變形，水從舷低的位置進水。這一過程不僅讓學生直觀地認識到船的平穩(wěn)性的重要性，更是體會到科學研究的復雜性和嚴謹性，培養(yǎng)學生一絲不茍、尊重事實的科學態(tài)度。

2. 巧用課堂評價，培養(yǎng)科學態(tài)度。

科學態(tài)度的培養(yǎng)伴隨著學生學習的全過程。在教學過程中，教師應采用適當?shù)募钚栽u價，促進學生保持學習的主動性的同時，引導學生形成正確的科學態(tài)度和社會責任心。此外，教學中不僅要注重教師的課堂評價，也要注重引導學生在自我評價、與他人的相互評價中逐漸形成基本的科學態(tài)度。

（作者單位：福建省永安市西門小學 責任編輯：蘇少偉）