優(yōu)化實驗教學 培養(yǎng)學生小學科學學科核心素養(yǎng)

文/駱建安

引 言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，教育部對教師的教學要求逐漸提高，并且對學生的學習能力也提出了更高的要求。學科核心素養(yǎng)是學生學習一門學科的重要基礎，不同的學科對核心素養(yǎng)的要求也不相同。相較于其他學科，小學科學有著較強的實踐性質，能夠有效提高小學生的邏輯思維能力、實踐能力及觀察能力，還有助于小學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。但是，教師在科學教學過程中也存在一定的不足，不能很好地適應新時期教育的要求。教師在開展實驗活動時，缺乏目的性、系統(tǒng)性，導致學生學習效率得不到提升，進而影響教學質量。從新課程改革對教學的要求來看，小學科學教師要圍繞對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)進行教學。下文將針對小學科學的教學情況，提出優(yōu)化策略，以便更好地培養(yǎng)小學生的科學學科核心素養(yǎng)。

一、小學科學學科核心素養(yǎng)的含義

小學科學學科核心素養(yǎng)指的是學生在學習科學時逐漸形成的個人發(fā)展所必備的能力和品格，主要有表達能力、操作能力、創(chuàng)新能力及解決問題的能力等。這些能力在小學科學中是非常重要的核心素養(yǎng)，不僅有利于提高學生的學習能力，還有利于教師優(yōu)化教學過程，對提高教師的教學水平有重要的作用。學生具備了核心素養(yǎng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)實驗中的問題，并找出原因解決問題，從而順利完成實驗。

二、核心素養(yǎng)下小學科學的教學目標

首先是培養(yǎng)學生科學探索的精神。小學階段的學生有著強烈的好奇心，對新鮮事物及科學有著濃厚的興趣，而興趣是小學生學習的重要動力。在教學過程中，教師可以根據(jù)小學生的身心特征開展實驗教學，通過新奇的知識來激發(fā)學生的學習興趣。其次是幫助學生理解科學知識。科學知識是學生開展實驗的基礎，小學科學教師要聯(lián)系生活實際，圍繞學生熟悉的生活事物開展教學，循序漸進地引導學生進行探索。第三，提高學生的認知水平。通過優(yōu)化實驗教學，教師可以使學生在豐富的教學內容和形式中提高自己的科學素養(yǎng)。第四，使學生形成科學的態(tài)度。教師要幫助學生養(yǎng)成良好的思考習慣，使其在遇到問題時能夠大膽質疑，這是保障學生科學學習效果的關鍵。學生在遇到問題時要進行分析和思考，以辯證的思維來看待問題。第五，培養(yǎng)學生的責任感。在科學教學中，教師要幫助學生形成環(huán)保意識，關心社會的發(fā)展，使學生認識到環(huán)保的重要性，增強社會責任感[1]。

三、小學科學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)狀

（一）教學方式較為傳統(tǒng)

由于受傳統(tǒng)教學模式的影響，目前許多教師在教學中仍采用灌輸式教學模式，這不利于培養(yǎng)學生的獨立思考能力。在實際教學過程中，教師往往對教學內容進行簡單演示，讓學生對教師的實驗過程進行模仿。在這樣的教學模式下，學生并不能真正理解，并且其思維也未得到有效培養(yǎng)，在學習過程中一直處于被動接受的狀態(tài)。這種課堂缺少生機，不利于學生參與到實驗教學中，也不利于提升學生的學習興趣和積極性，更不利于學生對實驗原理的深度理解，學生最多就只能做到“知道”。

（二）教學內容較為空洞

在小學科學實驗教學中，教師教學的內容往往局限在教材上，缺乏與實際生活的聯(lián)系。這在一定程度上導致教學過程枯燥，使學生在學習的過程中感到乏味，以至于產生抵觸心理。顯然，這對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是非常不利的[2]。

（三）教材中的實驗內容不適合學生操作

在現(xiàn)有教材中，部分實驗是不利于學生實際操作的。以蘇教版小學科學四年級（上冊）“吸熱與散熱”的內容為例，教材中展示的是利用油和水進行吸熱與散熱性能的對比實驗。筆者做“下水實驗”（備課時教師模擬學生所做的實驗）時，在實驗前準備水、食用油、燒杯、鐵架臺、石棉瓦、酒精燈、秒表、溫度計、記錄表；在實驗時，注意酒精燈火焰，注意溫度計溫度變化并及時記錄。整個實驗做下來需要一節(jié)課，整個實驗的實踐性、科學性、時效性都有待反思。第一，兩盞酒精燈的火焰大小不可能完全一樣，因此同樣時間所吸熱量也是不一樣的。第二，安全性低，四年級的小學生需要在連續(xù)12 分鐘使用酒精燈加熱的同時近距離地觀察并定時記錄溫度。第三，實驗結束清理裝油的燒杯，這一過程非常煩瑣。實驗器材多，操作不便，作為演示實驗已經(jīng)有難度，更何況是分組實驗。

四、核心素養(yǎng)下優(yōu)化小學科學實驗教學的策略

（一）聯(lián)系學生實際生活，開展實驗教學

根據(jù)《義務教育科學課程標準》的要求，教師要培養(yǎng)學生對科學的興趣和探索欲，引導學生學習生活中的科學知識。小學生對事物的認識，是其在生活中不斷認知逐漸積累起來的。因此，教師需要以小學生的生活經(jīng)驗作為出發(fā)點，培養(yǎng)學生的科學學科核心素養(yǎng)。學生在主動探索世界的過程中，對事物形成的最初概念并非正確，這些認識往往比較幼稚、不完整?；诖?，教師需要圍繞學生的實際生活經(jīng)驗，讓學生將自己對事物的最初概念的理解展示出來。小學生所展示出來的不屬于科學的部分，便是教師開展實驗教學的契機和切入點。通過這樣的方式，教師可以有效地引導學生認識到自己認知的不足之處，并做出相應的改正。以“橋的結構”為例，在研究拱橋時，筆者帶領學生分別了解了五種典型的橋梁：多拱形、單拱形、拱形在上、拱形在下、多層拱形，并讓學生研究拱橋在增強抗彎曲能力上的有效舉措。在研究鋼索橋時，筆者為學生展示了多種造型美觀的鋼索橋，讓學生在對圖片進行觀察和研究的過程中，了解這些橋梁是如何增強抗彎曲能力的[3]。

（二）引導學生大膽猜想，培養(yǎng)學生科學思維

科學猜想對科學的發(fā)展有著非常重要的作用。在小學科學實驗學習中，部分學生會根據(jù)自身的生活經(jīng)驗、書中的知識或者腦海中的幻想，提出一些科學的猜想。不過在許多情況下，學生的表達缺乏根據(jù)，有時只是為了顯示自己與眾不同。因此，在小學實驗教學中，教師可以不必使用科學“猜想”這一名詞，“猜測”更加適合小學生的發(fā)展特點。在科學實驗教學中，部分學生的猜測也存在一定的道理。“水和食用油的比較”中有一個教學環(huán)節(jié)是比較水和食用油哪一個流得更快。在提出問題后，教師會發(fā)現(xiàn)學生的表達有一定的道理。部分學生說，水比食用油也許流得更快一些，其理由是油比水要黏稠，在流動時要比水慢一些。學生在表達自己觀點的過程中，通過運用“也許”“比”來表示自己的猜測。這是因為學生并未實踐過水和食用油到底哪一個流動速度更快。但也有學生說：“食用油比水要流得更快，我在家中看媽媽倒油，發(fā)現(xiàn)流速也很快?！睂W生的這一表達同樣也是猜測，與上一位學生原因一樣，不過這名學生更加具有理性思維。他在表達過程中用了一個“倒”字，就表示了水和食用油的輕重，表達更加直接。接下來的實驗要使用秤來稱取水和食用油，一名學生提出了對稱取數(shù)量是否需要相等的疑問。這體現(xiàn)了學生的理性思維。學生的這些表現(xiàn)對其科學學科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展有著重要的作用。因此，教師需要給予學生相應的肯定和表揚，鼓勵學生繼續(xù)發(fā)展下去。

（三）通過實踐操作，提高學生動手能力

小學科學是一門有著較強實踐性質的學科。學生在學習理論知識后，需要通過自己的實踐操作，來加深對科學知識的認識，這是科學教學必不可少的一部分。在科學實驗中鍛煉學生的動手能力，有助于提高學生的核心素養(yǎng)。因此，在實驗教學中，教師應想方設法引導學生參與到實際動手操作中。

以“光的折射”為例，為了演示光的傳播，教師向學生展示了潛望鏡。一些學生發(fā)現(xiàn)了潛望鏡的有趣之處，就對潛望鏡產生了濃厚的興趣。這時，教師可以將潛望鏡交給學生，讓學生在不破壞的前提下拆開進行研究，了解其工作原理，然后再恢復原狀。又如，在關于“氣象”的實驗中，教師要求學生堅持觀測天氣一段時間，并且要制訂相應的記錄表做好記錄。實際上，不論實踐操作還是觀察記錄，這些內容的本質都是引導學生形成科學的思維方式，培養(yǎng)學生不斷堅持的品質，同時也是培養(yǎng)學生科學學科核心素養(yǎng)的關鍵。

（四）借助技術提升實驗效率，提升學生核心素養(yǎng)

在科學課中，學生要想高效展示實驗數(shù)據(jù)，就要借助電子表格，提高數(shù)據(jù)分析能力。在實驗完成后，學生需要把自己在活動中所得到的數(shù)據(jù)進行展示，并與其他學生交流。如果每個小組用1 分鐘進行展示，那么整堂課在這一環(huán)節(jié)可能就要耗費10 分鐘，所用的時間顯然有點多了。這樣一來，學生學習的效率也會降低。在實際教學中，教師可以通過EXCEL 表格快速統(tǒng)計，節(jié)省數(shù)據(jù)展示所占用的時間，使學生更加有效地開展科學探究活動。

以“吸熱和散熱”為例，在對比水和沙吸熱和散熱的數(shù)據(jù)時，教師可以讓學生利用多媒體技術，使交流展示變得更高效、更直觀。比如，利用視頻投影，教師可以把學生第一手的實驗數(shù)據(jù)展示出來，再加以簡要說明，讓其他同學對其有更直觀的了解。另外，教師還可以利用excel 編制一份表格，在學生活動結束后，讓學生匯報數(shù)據(jù)，并快速將其錄入在表格中。這樣的方法可以較快地把各組的數(shù)據(jù)收集起來，也可以把各組的數(shù)據(jù)進行匯總，便于學生對實驗數(shù)據(jù)進行觀察和比較。教師還可以利用函數(shù)功能在數(shù)據(jù)錄入后直接對數(shù)據(jù)進行處理，這樣就可以使學生更好地分析數(shù)據(jù)，更高效科學地得出結論。

（五）激發(fā)學習興趣，豐富學生核心素養(yǎng)提升的情感技巧

要想提高課堂教學效率，教師就要對接手的班級做好常規(guī)管理，特別是新教師要多向本班班主任或其他學科教師請教。正所謂，上智馭心，下智馭力。教師要和學生玩在一起。在“空氣也是生命資源”的教學中，為了讓學生體驗沒有空氣會如何。筆者是這樣引導學生的：“我們來比賽，看誰憋氣時間最長，老師也參加。”學生一聽教師也要參加，就非常興奮，估計心里在想，正好可以看看教師表現(xiàn)如何。隨后，筆者說：“這樣，老師來定游戲規(guī)則，你們看可以嗎？我一個人，你們三個人火車接力和我比賽，看誰能贏?！边@下，學生更興奮了。筆者請了計時員和裁判監(jiān)督有沒有作弊。結果是，三個學生都結束了憋氣，筆者還繼續(xù)在憋氣，結果當然是筆者贏了。接著，筆者問這三個學生：“沒有空氣會如何？”他們聲情并茂地回答筆者“會窒息?！边@樣一來，本節(jié)課的教學目標也就達到了。又如，在“空氣中有什么”的導入環(huán)節(jié)，筆者對學生說：“今天老師要教大家一種技能，就是隔瓶提升水位?！边@時學生的表情是驚訝的和持懷疑態(tài)度的。隨后，筆者請四位學生進行監(jiān)督。筆者在燃燒皿里放入少許酒精，點燃后罩上透明的玻璃罩，一下子水位就上升了。學生大呼神奇，對本節(jié)課的學習充滿期待。

結 語

核心素養(yǎng)的形成需要學生經(jīng)過長期的學習。在引導學生學習的過程中，教師需要創(chuàng)新教學觀念，圍繞核心素養(yǎng)，運用新型的教學方法，聯(lián)系學生實際生活，開展實驗教學，引導學生大膽猜想，培養(yǎng)學生科學思維，使學生通過實踐操作，提高動手能力。這些都是提升學生核心素養(yǎng)的有效途徑。在教學過程中，教師要激發(fā)學生學習興趣，通過對學科知識的分析與思考，以學生為本，充分發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)新思維，以適應學生的發(fā)展和學習需求，進而促進學生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。