核心素養(yǎng)視域下提升小學科學教學質(zhì)量的策略研究

文/李傳海

引 言

當前，在立德樹人教育任務的驅(qū)動下，發(fā)展學科核心素養(yǎng)成為主要的教學目標，即結(jié)合學科的特點，培養(yǎng)學生正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。小學生年齡較小，生活經(jīng)驗及學習經(jīng)驗有限，科學教學能夠讓學生觀察生活中有趣的生活現(xiàn)象，也可以激發(fā)學生的實驗探究能力，鍛煉學生的科學思維，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。因此，科學是小學階段發(fā)展學生科學素養(yǎng)的主要學科。基于此，小學科學教師應根據(jù)核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求挖掘?qū)W科的育人價值，構(gòu)建合理有效的教學策略。

一、核心素養(yǎng)視域下小學科學教學中面臨的困境

當前，在小學科學課程教學中，關(guān)于學生核心素養(yǎng)發(fā)展存在的教學問題比較突出，具體如下：部分教師缺乏對科學課程的重視，在教學指導中的準備不足，導致學生對科學知識的學習缺乏主動性，直接影響教學質(zhì)量；實驗教學缺乏趣味性和探究性，一些學校的實驗設備相對匱乏，學生參與實驗的機會不足，難以通過自己動手完成對實驗現(xiàn)象的探究；有些教師在科學實驗課上忽視學生的主體地位，習慣采用演示方式為學生展示實驗現(xiàn)象，導致學生的課堂參與度不高，影響了學生實驗探索能力及科學思維的發(fā)展；科學課程內(nèi)容的構(gòu)建與社會生活脫節(jié)，教師將重點集中在課堂知識的學習上，忽視了與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，導致學生難以在實踐中形成正確的科學態(tài)度。針對這些問題，小學科學教師應積極改進教學策略，提升科學教學質(zhì)量。

二、核心素養(yǎng)視域下提升小學科學教學質(zhì)量的策略

（一）構(gòu)建情境，培養(yǎng)學生的科學觀念

科學觀念是從科學視角形成的對自然現(xiàn)象的基本認識，是科學概念和規(guī)律在頭腦中的提煉和升華，是運用科學知識和方法解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的能力。在核心素養(yǎng)視域下，小學生科學觀念的培養(yǎng)是其科學素養(yǎng)發(fā)展的基礎。只有具備良好的科學觀念，學生才能在學習過程中積累科學知識，才能以科學的角度看待外界事物的變化，才能有意識地探究其中的科學規(guī)律。當然，對于小學生而言，科學觀念的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程，而調(diào)動學生的學習興趣則是科學觀念發(fā)展的關(guān)鍵步驟?；诖耍處熆梢圆扇∏榫辰虒W的方法，將科學與現(xiàn)實生活、趣味游戲等結(jié)合起來，激發(fā)學生觀察科學現(xiàn)象的積極性，促使學生潛移默化地形成科學觀念[1]。

例如，在“生活中的靜電現(xiàn)象”一課的教學中，為了讓學生體驗靜電現(xiàn)象，教師引入生活中有趣的現(xiàn)象，并讓學生觀察。教師用梳子梳干燥的頭發(fā)，并提問：“頭發(fā)可能會怎樣？”學生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗說道：“頭發(fā)可能會飄起來?！苯處熇^續(xù)追問：“頭發(fā)為什么能飄起來呢？”有的學生回答：“因為靜電?！薄澳敲词裁词庆o電現(xiàn)象？靜電現(xiàn)象是怎么產(chǎn)生的呢？”針對這樣的問題學生難以回答，教師則引出主題，引導學生展開小組實驗，重現(xiàn)生活中的靜電現(xiàn)象，并對“電荷”的概念進行探究。通過教師的教學指導，學生理解了正電荷、負電荷的概念，以及電荷流動而產(chǎn)生的靜電現(xiàn)象。這樣的設計讓學生從常見的生活現(xiàn)象入手，探究科學知識，實現(xiàn)了從感性到理性的過渡，同時也讓學生樹立了“生活處處有科學”的思想觀念。

再如，在科學課堂上，為了調(diào)動學生的學習興趣、培養(yǎng)學生的科學觀念，教師設計了“能吹起來的乒乓球”的趣味游戲。在實驗中，教師準備了乒乓球、玻璃杯、長方體積木、正方體積木、塑料固定帶、雙面膠、小釘子等實物；然后把兩塊積木平放疊起，用雙面膠把正方體積木固定在長方體積木的中間處；把兩個玻璃杯口對口傾斜靠在積木上，再用塑料帶子把玻璃杯固定在長方形積木上，杯口與杯口之間留5～10 厘米距離，中間放一個乒乓球。接下來，教師選擇一名學生作為助教配合實驗，即學生在杯子一頭對著乒乓球吹氣，其他學生猜測并觀察他是否能把乒乓球吹進一側(cè)的杯子里。在實驗中有的學生不服氣，認為一定是之前的學生沒有用力才沒有吹動乒乓球，但是十幾個學生走上臺嘗試后乒乓球依然沒有被吹進杯子，反而跳了起來。針對這一有趣現(xiàn)象，教師為學生科普了氣流運動、空氣回流的相關(guān)知識，使學生恍然大悟。通過這樣的游戲設計，教師可以讓學生看到科學現(xiàn)象的有趣之處，從而端正科學態(tài)度，形成正確的科學觀念[2]。

（二）設計問題，培養(yǎng)學生的科學思維

科學思維是從科學視角對客觀事物本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認識方式，是對科學中的基礎理論、理想模型和經(jīng)驗事實之間的關(guān)系的理解，是分析綜合、抽象概括、推理論證等科學思維方法的內(nèi)化，是基于事實證據(jù)和科學推理對不同觀點和結(jié)論質(zhì)疑、批判，進而提出創(chuàng)造性見解的能力和品質(zhì)。在新課程改革背景下，學生科學思維的發(fā)展是核心素養(yǎng)發(fā)展的必然要求。小學是學生思維培養(yǎng)的重要時期，科學這門課程對學生思維能力的發(fā)展有著重要的意義。理解科學知識、樹立科學觀念、展開科學探索不僅需要學生具備豐富的知識儲備，還需要學生具備一定的思維能力，即能夠準確捕捉、提煉、解讀科學知識，并實現(xiàn)創(chuàng)新應用?；诖?，在小學科學教學中，教師要為學生提供思維發(fā)展的機會，采取多樣化指導，讓學生的科學思維得到綜合訓練。

例如，“植物的共同特點”這一課內(nèi)容涉及對之前所學知識的綜合分析，這對學生科學思維的培養(yǎng)十分有益。因此，教師設計相應的教學任務，引導學生在對比、歸納、總結(jié)中鍛煉思維能力。（1）比較陸生植物和水生植物，說一說植物需要哪些條件才能正常生長，列表說明這兩類植物生存條件的共同點。在任務探究中，教師引導學生回憶我們周圍生長的各種植物，指導學生將其記錄在表格中，并按照陸生植物和水生植物分類，進而討論交流它們的生存條件，總結(jié)其中的共同點。（2）根據(jù)圖示，總結(jié)植物的一生，并思考問題：植物的一生經(jīng)歷了哪些變化？教師為學生展示了向日葵一生的圖片，并提問：“你能說一說向日葵一生經(jīng)歷了哪幾個典型生長階段嗎？”學生通過討論后得出結(jié)論：“向日葵的一生經(jīng)歷了種子、發(fā)芽、幼苗、開花、結(jié)果這些生長階段。”教師再次為學生出示一棵大樹的一生，并要求學生對比向日葵的一生，總結(jié)其中的相同和不同，了解植物從生長到死亡的全過程。（3）通過對植物的觀察和研究，你發(fā)現(xiàn)植物有哪些共同特點。學生通過對之前所學知識的總結(jié)歸納，認識到植物都生長在一定的環(huán)境中，都需要水分、陽光、空氣等，都會生長發(fā)育，都會繁殖后代，最后衰老死亡。

在這一案例中，教師所設計的教學任務都是針對學生科學思維而展開的，學生可以通過對不同現(xiàn)象的對比，認識科學現(xiàn)象，也可以從整體上分析，提煉歸納科學知識，進而實現(xiàn)科學思維的發(fā)展。

（三）設計實驗，促進學生的科學探索

在核心素養(yǎng)視域下，科學探究是指學生在科學探究意識的指導下能夠在相應的情境中提出科學問題，形成猜測和假設，利用科學方法獲取和處理信息，形成結(jié)論以及對實驗探究過程和結(jié)果進行交流、評估、反思的能力。在小學科學教學實踐中，教師應給予學生充分的探究空間，讓學生能夠通過主動思考完成探究任務，探究科學規(guī)律。例如，教師可以結(jié)合科學實驗操作來規(guī)范學生使用化學試劑的行為，促使學生在提出問題、解決問題的過程中養(yǎng)成良好的自主思考、自主探究的習慣，從而在后續(xù)的實驗過程中減少犯錯的頻率，延長對知識點的記憶時間，增強實驗探索效果。

教師也可以鼓勵學生收集相關(guān)素材，在課外設計趣味實驗。如在講解了電學相關(guān)知識后，教師鼓勵學生設計“土豆發(fā)電”的趣味實驗。在實驗中，學生在土豆上插入鐵圈，用兩根導線分別纏繞住兩個鐵圈，當作正負極，然后連接小燈泡，觀察燈泡是否發(fā)亮。通過趣味實驗，學生探究思考了背后的科學原理，提升了自主探究能力。

當然，在培養(yǎng)學生科學探究能力的過程中，最重要的是組織學生參與課堂的實驗探究，讓學生在體驗和經(jīng)歷中認識科學現(xiàn)象，學習科學知識，鍛煉科學探索能力。例如，在“不同物質(zhì)在水中的溶解能力”的教學設計中，教師在解釋了“溶解能力”的概念之后，提出問題：“根據(jù)生活經(jīng)驗，我們知道食鹽和小蘇打都能夠在水中溶解，那么這兩種物質(zhì)誰的溶解能力更強呢？請你來猜猜。你想要如何驗證你的猜測？”在問題的驅(qū)動下，學生展開了分組實驗。然后，教師組織學生匯報實驗方法，并針對實驗方法提出問題：這些實驗方法合理嗎？在實驗中水應該有什么要求？最后為了方便比較，教師與學生決定統(tǒng)一將水量定為50 毫升。在實驗過程中教師不斷提問：“小蘇打和食鹽要怎么加入水中？怎么保證每一次加的量相同？一勺加進去后，要觀察到什么樣的現(xiàn)象才能加第二勺？在實驗中要統(tǒng)計的數(shù)據(jù)是什么？”在教師的引導下，學生思考、討論，并規(guī)范操作，記錄數(shù)據(jù)，進行匯報。教師針對各組學生的實驗數(shù)據(jù)，進一步提問：“這些記錄的數(shù)據(jù)說明了什么？誰溶解得更多？為什么？”學生通過實驗驗證自己的猜想，同時也掌握了實驗探究的基本方法。為了進一步鍛煉學生的科學探索能力，教師設計拓展實驗：“如果將實驗中的物質(zhì)換成糖和味精，你會比較兩種物質(zhì)的溶解能力嗎？”根據(jù)問題為學生安排課后實驗任務，促使學生鞏固科學實驗能力。

（四）聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度

科學態(tài)度是指在認識科學本質(zhì)，理解科學、技術(shù)、社會、環(huán)境關(guān)系的基礎上形成的對科學和技術(shù)應有的正確態(tài)度以及責任心，其中包括嚴謹認真、實事求是和持之以恒的探索精神，獨立思考、敢于質(zhì)疑和善于反思的創(chuàng)新精神，以及保護環(huán)境、推動可持續(xù)發(fā)展的責任感等?，F(xiàn)代社會的發(fā)展離不開科學技術(shù)的創(chuàng)新，但是，如何運用科學技術(shù)來為人類造福，則是人類面臨的一個重大課題。當前，科學技術(shù)的發(fā)展為人類帶來了福利，同時，技術(shù)應用帶來的問題也讓人類開始反思，如在科學技術(shù)的支持下人類對自然界的開發(fā)越來越深入，而造成的環(huán)境問題也日益嚴重；科學技術(shù)在應用中面臨著諸多倫理學、社會學的困境，讓人類對技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生恐懼。面對這一現(xiàn)實情況，在小學科學教育中，學校不僅要教授學生科學知識和科學技能，更要從學生的社會性發(fā)展出發(fā)，培養(yǎng)其科學態(tài)度和社會責任感，為學生未來更好地參與現(xiàn)代科技社會奠定基礎[3]。

例如，在“維護生態(tài)平衡”這一課的教學設計中，教師立足學生之前所學，為學生構(gòu)建情境，引導學生將科學探究的視角從“生態(tài)瓶”推廣到“草原”，再到“沙塵暴”，為學生提供體驗學習和推理思考的機會，使學生從小生態(tài)和模擬生態(tài)拓展到大自然真正的生態(tài)系統(tǒng)，通過擴展對生物與環(huán)境之間關(guān)系的認識，加深學生對人類生活環(huán)境的認識。在教學指導中，教師為學生提供了草原沙塵暴的視頻和圖片，將學生劃分為不同的學習小組，讓學生分析草原生態(tài)系統(tǒng)失衡的原因，推測草原上某種動植物增減后生態(tài)平衡狀態(tài)的變化，同時從人與社會和諧共處的角度升華學生的思想，增強學生保護地球環(huán)境的意識。

此外，教師也可以通過課外實踐活動培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和社會責任感。例如，在講解了“生物的多樣性”相關(guān)知識后，教師以“國際生物多樣性日”為契機，結(jié)合學校教學活動的實際情況，組織學生參加豐富多彩的活動，普及宣傳保護生物多樣性的意義，提升學生保護生物多樣性的意識。在課堂上，教師組織主題活動，引導學生從科學的角度討論保護生物多樣性的意義，并呼吁學生從自身做起，保護各種生物；組織學生共同制定“生物多樣性公約”，向?qū)W生講解生態(tài)環(huán)境保護知識、各類瀕臨滅絕的生物以及人類為此所做的努力，并要求學生共同遵守，從而規(guī)范學生的行為，提升學生保護生物多樣性的能力。

結(jié) 語

總之，在核心素養(yǎng)的視域下，教師應設計多種方式讓學生認識到科學的趣味所在，不斷優(yōu)化科學教學設計，為學生營造探索性課堂，組織實踐活動，以促進學生科學觀念、科學思維、科學探索能力的全面發(fā)展。