小學(xué)科學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實問題情境培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的實踐探索

席學(xué)榮

核心素養(yǎng)主要指學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。核心素養(yǎng)是人為了適應(yīng)社會的需要和終生學(xué)習(xí)的需要所發(fā)展的解決復(fù)雜問題和不可預(yù)測情境的素養(yǎng)能力[1]?？茖W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)的過程中發(fā)展起來的，是在解決真實情境中出現(xiàn)的問題時所表現(xiàn)出來的價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。

一、創(chuàng)設(shè)真實問題情境，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐和態(tài)度責(zé)任?？茖W(xué)觀念是學(xué)生對觀察到的現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進行解釋后的抽象，是經(jīng)過實證后的想法或觀點。因此，通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，能幫助學(xué)生學(xué)以致用，從而獲得實證后的想法或觀點，形成正確的科學(xué)觀念?？茖W(xué)思維的形成依靠的是具體的真實情境下的問題解決，通過不斷地糾錯改進才能使學(xué)生的思維逐漸科學(xué)化。通過創(chuàng)設(shè)真實情境，可以讓學(xué)生在適合的情境中發(fā)展思維，更好地達成科學(xué)思維的核心素養(yǎng)。探究實踐是指能夠反映科學(xué)研究工作的真實情況，通過學(xué)生本人參與實踐過程，親身體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，利用已知經(jīng)驗與新的經(jīng)驗相聯(lián)系，從而獲得學(xué)習(xí)的激情和快樂，提高學(xué)生的主觀能動性，并在此過程中獲得新的科學(xué)知識。讓學(xué)生經(jīng)歷真實情境下的探究活動能使學(xué)習(xí)更有效、更具有目的性，有益于學(xué)生提高科學(xué)探究能力。態(tài)度責(zé)任是學(xué)生態(tài)度與價值觀的體現(xiàn)。在真實情境中學(xué)習(xí)，學(xué)生接觸社會熱點問題、周圍科學(xué)現(xiàn)象，辨識身邊科學(xué)，運用獲得的科學(xué)觀念、科學(xué)方法處理人與社會的關(guān)系，參與簡單的社會事務(wù)討論，作出理性解釋和判斷，采取決策和行動取向，提高嘗試解決日常生活中的科學(xué)問題的擔(dān)當(dāng)與能力。

培養(yǎng)與考查學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的方法之一就是學(xué)生在情境中如何表現(xiàn)，比如是否能靈活運用各種科學(xué)觀念，是否使用了科學(xué)思維，是否展現(xiàn)了社會責(zé)任等。小學(xué)科學(xué)教學(xué)作為學(xué)生對科學(xué)的初步接觸，科學(xué)核心素養(yǎng)處處可見真實情境下的學(xué)習(xí)，通過創(chuàng)設(shè)真實情境達成科學(xué)核心素養(yǎng)可以作為一種有效的教學(xué)方法。

二、在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實問題情境的實踐

教師通過搜集實物，拍攝視頻、圖片創(chuàng)設(shè)真實問題情境，校園、科技館、植物園、博物館乃至自然界、社會熱點現(xiàn)象，都是真實問題情境，關(guān)鍵是如何挖掘、搜集與提煉。

1. 利用學(xué)生身邊事例創(chuàng)設(shè)問題情境

學(xué)科核心素養(yǎng)需要情境化，課堂教學(xué)所創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境首先須達到“真實”的要求[2]。真實，首先意味著貼合現(xiàn)實生活，與學(xué)生的日常活動相聯(lián)系。真實情境是指與學(xué)生生活經(jīng)驗相聯(lián)系的真實的事物或環(huán)境，是能夠促進學(xué)生理解知識，喚起學(xué)生情感共鳴，提升學(xué)生能力及素養(yǎng)的載體。科學(xué)觀念的建立并不是單純地讓學(xué)生理解科學(xué)概念，而是希望學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的科學(xué)知識應(yīng)用于生活，解決在現(xiàn)實生活中遇到的一些實際問題，并同時鞏固科學(xué)概念和科學(xué)方法，促進科學(xué)觀念的形成。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中設(shè)計教學(xué)情境時，應(yīng)盡量選擇學(xué)生熟悉的例子與教材內(nèi)容相聯(lián)系，得出抽象概念之后再運用于新的情境中，讓學(xué)生對于知識的理解更加有深度。例如冬奧會后，學(xué)生對滑雪十分感興趣，3 年級“物體在斜面上運動”課程就可創(chuàng)設(shè)雪道分級的真實情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2. 創(chuàng)設(shè)具體的生活場景

一切真正的教育從經(jīng)驗中產(chǎn)生，一切學(xué)習(xí)都來自經(jīng)驗。陶行知認(rèn)為，在教學(xué)的過程中要滲透生活，他提倡教師從教材中有關(guān)生活的資源和學(xué)生的實際生活兩方面創(chuàng)設(shè)生活情境，展開教學(xué)[3]。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，實驗是科學(xué)探究的重要手段，學(xué)生親身參與簡單的實驗，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，可以使他們更好地理解科學(xué)知識，形成科學(xué)觀念，掌握科學(xué)方法。將實驗與具體生活場景結(jié)合，可以培養(yǎng)學(xué)生解釋科學(xué)現(xiàn)象、解決真實問題的能力。例如小學(xué)生在生活中會接觸到動植物，這涉及到生命科學(xué)的基本概念，教師可通過組織實地考察、實驗和觀察等活動，引導(dǎo)學(xué)生探究生命現(xiàn)象的本質(zhì)、生態(tài)環(huán)境的關(guān)系和生命體的多樣性等知識。此外，在講解水的沸騰時，可以將實驗?zāi)M為在廚房，讓學(xué)生觀察水燒開的過程，理解水的狀態(tài)變化；在講解聲音傳播時，可以安排學(xué)生在操場上進行實驗，通過傳聲筒將聲音傳遞給遠處的同學(xué)，體驗聲音傳播的過程，理解聲音傳播的規(guī)律；在講解物體的熱傳遞時，可以讓學(xué)生自己動手制作保溫杯，通過實驗觀察保溫杯的保溫效果，理解熱傳遞的規(guī)律；在講解“熱氣球受熱后是怎樣飛起來的”這一現(xiàn)象時，可以讓學(xué)生應(yīng)用塑料垃圾袋、卡紙、蠟燭等生活中常見的材料制作簡易熱氣球，理解“空氣受熱后會膨脹變輕而上升，變冷后又下降”。

3. 創(chuàng)設(shè)多樣化的互動情境

情緒心理學(xué)理論表明，人在愉悅的情感狀態(tài)下更有利于思維。在情境創(chuàng)設(shè)中要注入情感元素，以教師的真實情感激發(fā)學(xué)生的情緒及情感，這種熱烈的情緒讓學(xué)生獲得真實的體驗，進而產(chǎn)生一種內(nèi)驅(qū)力，將所學(xué)知識外化為行為[4]。在科學(xué)教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)多樣化的互動情境可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生處于情緒喚醒狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生在解決科學(xué)問題時，能夠運用科學(xué)知識和方法，進行推理和判斷的科學(xué)思維能力。例如教學(xué)6年級“校園生物大搜索”，可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)定向越野的情境，讓學(xué)生以定向越野為載體、生物搜索為目標(biāo)，極大地激發(fā)學(xué)生生物搜索的積極性和主動性；在學(xué)習(xí)“影子的秘密”時，組織學(xué)生舉辦皮影戲大賽，學(xué)生既能在表演過程中將影子長短、大小和方向的變化規(guī)律熟練綜合運用，又能增強對皮影及非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護意識，有效傳承、弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，堅定文化自信。

三、如何有效創(chuàng)設(shè)真實問題情境

1. 關(guān)注學(xué)生的生活背景與興趣

教師要盡可能了解學(xué)生的背景與興趣，包括學(xué)生的家庭、社區(qū)、文化、經(jīng)驗與生活方式等方面，這樣才能創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活、興趣相關(guān)的問題情境，讓學(xué)生更加容易接受和理解。教師可以通過觀察學(xué)生的生活和興趣，了解學(xué)生的需求和問題，創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活、興趣相關(guān)的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生自主探究和思考?！敖虒W(xué)要注重以學(xué)生生產(chǎn)和生活的背景中的知識為基礎(chǔ)，幫助學(xué)生深入理解科學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律，實現(xiàn)生物學(xué)內(nèi)容的生活化和實用化。”[4] 教師可選擇一些與學(xué)生學(xué)習(xí)、生活經(jīng)歷相關(guān)或者相似的事例或問題，如食品安全、交通安全、環(huán)境保護等內(nèi)容。例如在講解“水的凈化過程”時，可以從學(xué)生飲用水的安全和衛(wèi)生入手，讓學(xué)生了解水的凈化方法和原理，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注水資源的重要性和節(jié)約水資源的方法。又如在學(xué)習(xí)“營養(yǎng)要均衡”一課時，請學(xué)生化身小小營養(yǎng)師，針對“要減重的爸爸”“缺乏維生素的媽媽”和“正在長身體的寶寶”這三類人群進行飲食規(guī)劃，保證他們最后能營養(yǎng)均衡達到健康標(biāo)準(zhǔn)。這樣貼近生活且富有趣味性的實踐情境不僅增強了學(xué)生對膳食寶塔知識的應(yīng)用能力，還讓學(xué)生真實體會到科學(xué)知識的應(yīng)用價值和積極作用。

2. 選擇生動形象的典型事例

生動形象的典型事例可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與好奇心，提高學(xué)生對問題的關(guān)注度和理解力，教師要不斷引導(dǎo)學(xué)生通過觀察與思考，發(fā)現(xiàn)過程中的問題，并提出相應(yīng)的探究問題。例如在講解植物的光合作用時，可以讓學(xué)生觀察植物的生長過程，發(fā)現(xiàn)葉片的綠色與光線的重要性，并提出相應(yīng)的探究問題：“為什么植物需要光線？光線對植物的生長有什么影響？”又如教學(xué)5年級“船的研究”單元“制作與測試我們的小船”，正值端午時節(jié)，就可用賽龍舟為背景，讓學(xué)生利用單元所學(xué)知識，升級自己的小船，挑戰(zhàn)制作“龍舟競渡”，設(shè)計并制作1 艘至少可以承載500 g 且有自己動力系統(tǒng)的“龍舟”。在學(xué)習(xí)“用沉的材料造船”時，可以先將1 塊小鐵塊放入盛滿水的水槽中，詢問學(xué)生小鐵塊下沉的原因，學(xué)生能根據(jù)生活經(jīng)驗回答“因為鐵塊重”，緊接著再次追問“大輪船也是鋼鐵制成的，比咱們這塊小鐵塊重得多，為什么它就可以漂浮在海面上？”這樣生動形象的事例不但為新知的探索留下懸念，還能讓學(xué)生更加積極主動地投入到科學(xué)探究活動中去。

3. 提供足夠的材料和資源

現(xiàn)實生活中真實的東西可以直接刺激學(xué)生的感官，并讓學(xué)生在心靈上產(chǎn)生感應(yīng)。教師為學(xué)生提供充分的、有用的材料和資源，包括實驗器材、教材、圖書、影視資料、互聯(lián)網(wǎng)資源等，讓學(xué)生在豐富的活動中，不斷探究，歸納總結(jié)，最終提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。常見的素材有圖片、視頻、動畫、活動、故事、科學(xué)史料、藝術(shù)、試題、模型，以及常識與體驗類素材等。生活化的情境素材與其他素材類型相比，有較高的時效性，還會因社會發(fā)展、地域差異等因素，使得教師的生活經(jīng)驗與當(dāng)今學(xué)生的生活經(jīng)驗不盡相同。因此，搜集和利用素材時要注意符合學(xué)生的認(rèn)知。例如教學(xué)4 年級“果實和種子”一課，云南的教師就可以利用生物多樣性優(yōu)勢，給孩子們準(zhǔn)備各種各樣的種子。在研究“哪個傳熱快”時，學(xué)生需要通過實驗對銅、鋁、鐵等金屬材料的導(dǎo)熱性能進行比較。在以往的教學(xué)中，是通過在3 種金屬棒上涂抹凡士林，再粘上火柴，同時加熱，觀察哪根金屬棒上的火柴先掉落，以此判斷傳熱性能。但在實際教學(xué)中，難以保證每次涂抹的凡士林等量，且容易出現(xiàn)與導(dǎo)熱系數(shù)排序不一致的實驗誤差，降低了學(xué)生的課堂參與感。而隨著實驗器材的不斷更新，感溫油墨的出現(xiàn)是符合學(xué)生認(rèn)知的，清晰且直觀的實驗現(xiàn)象極大地提高了學(xué)生的探究效率。

4. 引導(dǎo)學(xué)生進行實踐操作與探究

實踐是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段，教師需要注重學(xué)生的實際操作與實驗，讓學(xué)生親身參與其中，體驗并感受科學(xué)探究的過程。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進行實踐操作和科學(xué)探究，讓學(xué)生自己動手操作和實驗，促進提升學(xué)生的實踐探究能力，讓學(xué)生更加深入地了解問題情境，形成自己的思考與理解。例如教學(xué)4 年級“聲音”一課，可讓學(xué)生用本單元所學(xué)有關(guān)聲音音高的相關(guān)知識，親自實踐設(shè)計一個屬于自己的樂器。在探究“空氣能占據(jù)空間嗎”這個看似簡單的問題時，對于3 年級學(xué)生而言存在一定的難度。學(xué)生可能知道空杯子里充滿空氣，但是對于空氣會占據(jù)空間的概念是不清楚甚至是持懷疑態(tài)度的。因此，可以請學(xué)生運用倒置的杯子和遇水變色的標(biāo)簽進行3 個層層遞進的實驗，體驗水和空氣對杯子內(nèi)空間的“搶奪戰(zhàn)”，逐步推進科學(xué)概念的建構(gòu)。

四、創(chuàng)設(shè)真實問題情境遵循的原則

1. 創(chuàng)設(shè)的情境必須是真實的

生活中真實的情境包含多個錯綜復(fù)雜的因素，在選用這樣的情境時教師要去掉無關(guān)因素，使情境易于理解，避免學(xué)生陷入細(xì)枝末節(jié)的思考而使情境創(chuàng)設(shè)流于形式[4]。例如在3 年級“影子的秘密”這一課中，我們不妨從生日投影燈實物開始，讓學(xué)生探究光和影的秘密，最后利用簡單材料制作生日投影氛圍燈。在學(xué)習(xí)“認(rèn)識幾種常見的巖石”時，可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個小地質(zhì)學(xué)家在認(rèn)識不同種類巖石的特征后與其在生活中的運用相聯(lián)系的情境，讓學(xué)生對生活中常見的3種巖石進行用感官的初步觀察和使用工具的細(xì)致觀察。

2. 創(chuàng)設(shè)的情境要有教育價值

在選取生活中的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)問題情境時，教師除了要注意所選的現(xiàn)象真實可信之外，還要確保生活現(xiàn)象本身飽含有價值的問題，原始的或者原生的生活情境素材內(nèi)在信息量比較豐富，而且有些信息也不適適合在課堂上呈現(xiàn)，教師要注重挖掘積累生活情境，在運用這些素材時，必須考慮其與課堂教學(xué)的匹配性問題。例如在5 年級“分析一個實際的環(huán)境問題”這個單元中，教師就可以用身邊的例子，如昆明的教師可用滇池治理的事例，讓學(xué)生查閱資料分析問題。

3. 創(chuàng)設(shè)的情境要切合學(xué)習(xí)主題

創(chuàng)設(shè)運用知識情境要盡量確保情境的科學(xué)性，并切合課堂教學(xué)主題。在考慮到學(xué)生現(xiàn)有水平的前提下，情境還需有一定的難度，使學(xué)生充分調(diào)動思維。過于簡單的問題情境，難以吸引學(xué)生的注意力，很難引發(fā)學(xué)生進行更深層次的思考和研究；但過于復(fù)雜的問題情境，學(xué)生又缺少足夠的科學(xué)知識理解、分析和解決，容易使學(xué)生受到困擾，甚至?xí)驌魧W(xué)生的好奇心和自信心。例如4 年級“電路中的開關(guān)”一課，可從雙控開關(guān)出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在制作完一個開關(guān)后，嘗試用雙開關(guān)控制小燈。在學(xué)習(xí)“壓縮空氣”一課時，有的課堂會讓學(xué)生通過觀察向籃球里打氣的次數(shù)與球的彈性之間的關(guān)系認(rèn)識空氣是可以被壓縮的，但這樣的情境把簡單問題復(fù)雜化了，容易引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生諸如“籃球為什么越來越硬”“如何控制打氣的量”等一些“超綱”的思考，應(yīng)盡可能讓簡單情境有效地為教學(xué)服務(wù)，比如直接向?qū)W生引入用注射器制作的“空氣壓縮槍”就能達到事半功倍的效果。

4. 創(chuàng)設(shè)的情境不局限于課堂導(dǎo)入

研究發(fā)現(xiàn)，很多教師僅在課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)情境，其他教學(xué)環(huán)節(jié)并沒有創(chuàng)設(shè)。其實，科學(xué)課堂教學(xué)中的每一個環(huán)節(jié)都需要創(chuàng)設(shè)情境，各個情境的素材還應(yīng)有相似性，縮短學(xué)生理解情境的時間。真實且有意義的評價情境就是實現(xiàn)檢測和發(fā)展學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體。生活化的真實情境充分體現(xiàn)科學(xué)的應(yīng)用性，在評價時要考查學(xué)生能否利用所學(xué)科學(xué)基本概念和科學(xué)方法解釋生活中的現(xiàn)象，解決生活中的問題，同時還要在評價中普及生活中的科學(xué)知識，向?qū)W生傳遞科學(xué)的應(yīng)用價值，實現(xiàn)對科學(xué)思維及社會責(zé)任素養(yǎng)的考查。例如教學(xué)6 年級“小小工程師”單元，從學(xué)校要在操場上建一座塔臺，以供足球教練站在塔臺上指揮隊員訓(xùn)練這一真實情境出發(fā)，整個單元讓學(xué)生經(jīng)歷明確要求—前期研究—確定設(shè)計方案—制作模型—測試評估—優(yōu)化方案—交流結(jié)果的工程活動?！笆澄镌谏眢w內(nèi)的旅行”一課也非常適合創(chuàng)設(shè)完整、系統(tǒng)的情境，讓學(xué)生以游客視角到人體內(nèi)各個消化器官“景點”打卡旅游，了解各“景點”的結(jié)構(gòu)特點和功能，一整趟旅行下來對食物的消化過程形成更完善的認(rèn)識。

創(chuàng)設(shè)真實問題情境是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，好的問題情境能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，提高學(xué)生對問題的關(guān)注度和理解力，提高學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生在科學(xué)探究中不斷成長和進步。