基于核心素养的初中科学课堂重构研究

胡莹峰

摘 要：文章围绕科学核心素养的培养，阐述通过激趣引入内容、还原科学本质，创设认知冲突，延伸拓展知识等多个策略，以有效重构初中科学课堂，提高教学效率，激发学生学习兴趣，达到实现学生全面发展的目的。

关键词：核心素养;初中科学;重构课堂;设计策略;教学手段

中图分类号：G633.98 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2019）22-0087-02＼

科学的核心素养主要包含科学观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四部分内容。初中科学课程就是一门以提高全体学生科学核心素养、促进学生全面发展为主目标的基础课程。面向核心素养的科学教学，要求教师能通过问题情景和实验探究来建立表象，通过理性思维和抽象概括来建构知识，通过问题解决和学以致用来迁移升华。在基于核心素养的新一轮教学改革背景下，笔者认为科学教师不能只停留于教材的还原，只注重知识的传授，更应该思考课堂教学逻辑的重构和挖掘，变通科学教材，使学生情智共进，获得更好的学习效果。

纵观实际教学，很多教师都有创新教学方式的努力，也做了不少关于课堂重构的研究，但现实中的教学落实总存在一定的滞后性和差距。从笔者提供的问卷调查和统计中也不难看出这一现状，问卷调查及统计结果如表1。

从调查结果中不难看出，鲜有老师在实际教学中想要变通教材，重构课堂，遵循的也是教材权威性，对教学目标的定位也是应试能力的提高。即使有少数萌生重构的想法，但碍于对教师创新素养的要求较高，传统观念根深蒂固，落实后应试效果可能短时间内不理想等原因，不敢尝试或半途而废。

据此现状，结合笔者自身教学经历和观摩经历，现以几个典型案例来谈谈重构课堂的设计策略及有效手段。

一、基于科学探索，创设情境，激趣引入内容

知识源于实践，教师可将知识融入特定的情境中以问题的形式逐步呈现出来，这能使学生经历从具体情境到抽象思维的演变过程，从而激发学生的学习乐趣，让学生熟练掌握科学知识，培养学生科学探索精神。例如，八年级下册第一章第五节“电磁感应”教材的安排是这样的：首先通过实验探究得出产生电磁感应现象的条件和规律，然后引出交流发电机并介绍其工作原理。如果按照教材原本的编排进行教学，那么这种先理论后实践的传统教学模式会使学生的探索欲望大大降低。为了改变这种状况，教师可以重新构建教学逻辑，将第二课时才涉及的手摇发电机作为导入内容，激发学生的探索欲望。在实际教学中，笔者是这样处理的：给学生每组一架小型手摇发电机（生活中很多），组织学生拆开，探索电源的组成部分（磁铁和导体），再通过一系列问题如“没有磁铁能产生电流吗？磁铁和导体静止能产生电流吗？所有运动方式都能产生电流吗？导体运动能产生电流吗”等问题引导学生得出电磁感应的结论。虽然电磁感应是理论，发电机是理论下的产物，而在教学中教师不妨将具体应用置于课堂设计的开端，将理论作为学生的思维碰撞后的产物。这样的课堂重构、这样的设计策略既激发了学生的探索欲望，锻炼了学生动手能力，同时也培养了学生审视、质疑、逻辑、实证等理科思维，符合科学核心素养的培养要求。

二、基于科学本质，还原历史，探索反思

科学的理论、定律在历史的年轮中具有创造性、累积性，同时存在可挑战性，它在实际的教学和探究中又不乏参与者的主观性。如将两者巧妙地结合，定能带给课堂意想不到的惊喜。例如七年级下册第三章第四节“牛顿第一定律”，编者重点呈现了斜面实验的演示和推理过程，让学生体会理想的实验。如果在教学过程中，教师只是讲授这个斜面实验，那么其实本节的教学只达到一个隔靴挠痒的程度，真正的科学本质并没有被探究，这样的课堂就不利于培养学生的核心素养。如果教师能从亚里士多德的“凡运动的事物必然都有推动者在推着它运动”到伽利略的“如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变”，再到笛卡尔的“如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动”，再到牛顿的观点一一进行呈现演绎，那么学生对科学的本质定能有更深入的了解，也会更加懂得学好科学的必要性。再如，八年级上册第一章第二节“水的组成”，若按照传统教学手段，通过水的电解实验进一步给出结论，阳极气体为氧气、阴极气体为氢气来进行课堂教学，笔者认为也是略显简单。为何阳极气体不是另外一种能助燃的气体如氯气、氟气等而一定是氧气呢？同样，阴极气体为何一定是氢气呢？笔者认为学生心里其实是充满着疑团的，一方面质量守恒定律还未涉及，另一方面这里还蕴含着一段鲜有老师提起的科学史。如能在这节课中进行课堂的重构，以科学史的形式阐述背景并解释结论，那么一定会起到画龙点睛、激发乐趣、活跃课堂的作用。这样的例子举不胜举，例如在八年级上册第四章第五节“电荷与电流”教学中，教师可以编排介绍静电史（琥珀电和玻璃电），加深学生对正负电荷的了解。可以通过介绍富兰克林放风筝的经典故事来开展“物质的导电性与电阻”的教学等。通过这一策略，教师能培养学生的科学态度和责任，让学生去探索科学的本质，从而提升学生的科学核心素养。

三、基于生活经验，创设认知冲突，归因纠错

学生是带着经验走进课堂的，而他们先有的认识在科学中被称为“前概念”，有些前概念是正确的，而更多的前概念是不完整的、错误的，其对后续的正确概念的建立是有影响的。在重构课堂时，如果能设置好认知冲突，敢于直面前概念，推出谬误，这样的课堂一定会让学生终生难忘。例如七年级下册第三章第七节“压强”中，教材介绍流体压强与流速的关系是：流速越大，压强越小。但是在学生的实际认知中，其实正好是相反的。如果教师忽视学生的前概念，始终照搬教材呈现的案例，用流体压强与流速的关系去解释，那么这样一堂课下来学生也许会越学越困惑。这时教师不妨在课前添置几组实验，如：向纸中间吹气，向漏斗中的乒乓球吹气，向纸带上表面吹气等。让学生直面现实与猜想的冲突，并带着这种认知冲突开始新课的学习。那么学生通过积极思考，不断推翻自己的前概念，建立崭新的概念，这样的重构课堂蕴含的乐趣一定会妙不可言。通过这一策略，能培养学生解决问题的能力，也能培养学生敢于质疑的精神。

四、基于智慧课堂，拓展知识，信息化手段助力

初中科学课程中很多知識是高于学生认知水平的，如果教师置之不理会对知识体系的完整性造成影响，不利于学生系统学习科学知识。此时，教师需要借助信息化手段重构课堂。例如“植物的一生”第三课时，教材只介绍到花的结构，并没有将植物一生中开花结果的阶段呈现出来，笔者认为这就没有很好体现本节的核心知识：植物完整的一生。因此教师有必要做简单的阐述，如通过插播开花结果的视频等方式进行恰当的重构。再如，讲解“电荷和电流”部分知识时，在分析摩擦起电原因时需要用到原子的知识，此时教师可以采取建立模型等手段进行相关知识的补充和拓展。如此，通过信息化手段的介入，教师将原本滞后讲解的知识提早插入新课，这样的重构能让学生获得完整的知识体系。

总之，培养学生的科学核心素养，最终还需要提高课堂教学质量，而课堂教学本是一个多姿多彩、妙趣横生的过程，优秀的教师要敢于在课堂上尝试，敢于推陈出新。具体到科学教学而言，教师可从课堂重构的角度，创设情境，还原历史，创设认知冲突，延伸拓展知识，上一堂深入人心的好课。

参考文献：

[1]闵辉.PISA科学素养测试的新变化及教学启示[J].教育参考，2019（01）.

[2]陈伶俐.基于核心素养的初中科学校本课程开发研究[D].上海师范大学，2018.

[3]盛琼.初中科学课堂问题设计有效性研究[D].上海师范大学，2018.