曹洪阳
[摘 要]小学科学是义务教育阶段中一门重要学科,能有效培养学生科学素养,对儿童积累科学知识、培养科学兴趣、提高实践能力、树立科学精神等具有重要意义。研究认为,早期的科学教育对提高人的科学素养起到关键性的作用,因此,在小学科学的教学目标和课堂教学中,要深化这门学科核心素养的培养,以促进学生的全面发展。
[关键词]小学科学;核心素养;实验;思维;教学
随着素质教育与新课改理念的深入推进,小学阶段的教育教学理念有了一定的变革,各学科均已注重培养学生的核心素养。小学科学作为素质教育阶段的重要学科之一,在注重激发学生科学兴趣与培养创新思维的同时,可以帮助学生建立科学知识体系,从而构建本学科理论学习框架,培养学生的学科核心素养。基于此,教师应充分发挥主导作用,以培养学生学科核心素养为宗旨,达到促进学生全面发展的目的。
一、激发学习兴趣,多方渗透科学核心素养教育
(一)遵循儿童认知,激发学习兴趣
认知心理学家皮亚杰认为,儿童的认知活动是建立在兴趣之上的,并且能够维持学习活动的开展。在小学科学教学中培养学生的核心素养,要从培养学生的观察能力、思考能力、解决问题能力等方面入手,进而激发学生学好科学知识的兴趣。实践证明,教师要在平时的教学中循序渐进地指导,帮助学生在学习过程中逐步提升核心素养。例如,在教学《自然界的水循环》时,教师可给学生讲述“雪孩子”的故事。我们生活中的冰、雪、雨等都是水的另一种存在形式,让学生从故事中了解到冰雪融化是水循环的根本,认识到自然界中的水循环对生产与生活的意义,也从中明白了水循环的科学道理。同时,教师还可以通过相关的课堂提问引发学生思考。
(二)利用实验教学,引发学生探究兴趣
科学研究很多结论是通过实验得出并验证的。在小学科学教学中,教师可通过开展实验为学生演示科学原理。例如,在教学“力学”这一知识点时,可这样做实验:在杯中倒入清水,接着往清水中放一个鸡蛋,此时水的位置要高于鸡蛋。教师提问:“鸡蛋是下沉还是浮出水面?通过什么方法能让鸡蛋浮起?”学生不知道如何解决这样的问题。此时,教师给杯中加少许食盐,发现鸡蛋慢慢地浮出了水面。这样的实验引发了学生的学习兴趣,都想知道是什么原理让鸡蛋慢慢浮上来。教师在给学生一定的思考时间后,可让学生再次仔细地观察这个实验过程,同时,讲解实验原理。
二、优化教学方法,切实提高学生解决问题能力
(一)创设生活情境,帮助理解知识
小学科学中很多知识与我们的现实生活息息相关,所以,在教学中创设生活化的教学情境特别重要,因为生活化的教学情境可以降低教学难度,还可以激活学生的生活体验,既能够让学生利用自己的生活经验来解决问题,提高学生解决问题的能力,也能让学生认识到科学知识在现实生活中的应用价值。例如,在教学“温度与水的变化”时,因为温度是学生每天都能感受到的自然现象,而且学生已经有了有关温度的概念和体会。所以,教师就可以创设学生冬天学习与生活的情境。如冬天学生能看到教室的窗户上凝结了水珠,更冷的时候玻璃上还结了冰。春天或秋天早上起来能看到小草上有露珠等,而这样的现象都是水在不同温度下形成的。这些情形学生都在生活中经历过,因而学生更容易理解温度与水的变化和课本上的知识。
(二)利用问题引导,培养探索精神
巴甫洛夫说过:“质疑是发现的开始,探究的动力,创新的源泉。”课堂教学中教师往往会利用问题来贯穿教学始末,进而让学生自主学习能力得到提高。随着素质教育的推进,课堂教学中教师更加注重学生的探索精神的培养。这样,既能提高学生获取知识的能力,也能充分发挥学生的课堂主体地位。教师采用问题引导的方法很多,可以是课堂导入中利用,也可以在教学过程中使用,还可以在教学任务完成后留给学生课后继续思考。例如,在教学“新的生命”时,因为当今的小学生对植物成长知识较缺乏,因而在教学开始时就可利用问题导入新课。首先,让学生回忆生活中植物的生长情况;接着,要求学生展开想象的翅膀想象一下种子生根发芽的过程;最后,可要求学生尝试着用自己的语言来描述植物的生长。这样,学生就会在脑海中回忆生活中见过的植物,然后可让他们联想生物成长大致经过了哪些过程。这样,通过课堂中的問题引领,可以有效地调动学生的学习积极性,培养学生解决问题的能力。
三、加强实验教学,扎实提高学生学科素养
(一)科学开展实验,培养学生理解能力
科学研究往往需要实验来完成,并通过实验加以验证。实验是小学科学教学中不可缺少的内容,实验既可以让学生了解科学现象,从而在现象中总结规律,还可以帮助学生理解知识,弄清知识的来源过程。所以,教师要扎实地开展实验来培养学生的科学素养。例如,在开展《研究土壤的成分》这个实验时,就可根据教学目的让学生了解土壤的分类和含量,以及土壤中腐殖质的情况。为了弄清这些问题,可先让学生去户外获取一些土壤,接着让学生用手摸一模以初步感受土壤,最后,进行溶解土壤的操作。在实验中,要求学生认真操作并仔细地观察实验中出现的现象,培养学生细致严谨的科学作风。为了更好地培养学生的理解能力,可把原来实验中需要的漏斗改用饮料瓶,效果也很好。
(二)鼓励动手操作,提高实践能力
行为主义学习理论告诉我们,实践不仅可以获取知识,而且可以验证知识。小学科学研究的内容广泛,其中有些内容需要学生开展操作活动来完成。所以,教师应利用小学生喜爱动手的特点设计并安排一些实践活动,让学生在实践中提高动手操作能力。例如,在教学“工具和机械”时,学生对杠杆原理及定滑轮与动滑轮的理解存在一定的困难,更不理解两者之间的区别。为此,可以把学生分成两个学习小组,通过动手操作来探究定滑轮与动滑轮的特点与区别。再如,在教学“杠杆原理”时,可让学生用纸、笔等简单的材料模拟杠杆原理实验,实验中的动手操作既是对课本内容的重复与演示,更重要的是在这个过程中培养了学生的动手操作能力,可以让学生理论联系实际,有利于学生内化知识,有利于培养学生的核心素养。
四、开展合作探究,深入提高学生自主学习能力
(一)利用问题引领,促进学生自主思考
问题引领是激发学生自主思考与主动探究的教学方法,是提高学生自主学习能力的有效途径。教学中通过教师的问题引领,既能够吸引学生的有意注意,而且能促进学生的自主学习。例如,在教学《声音的产生》時,为了提高学生的自主学习能力,可先给学生播放一段音乐以引起学生的兴趣,然后教师呈现这样的问题:“同学们,你们知道音乐是如何产生的吗?”“你知道音乐是用什么乐器演奏出来的?”“你知道乐器的发声部位吗?”这样的问题可以引导学生深入探究声音是如何产生的,让学生的大脑经历自主思考的过程,进而培养学生自主思考能力。在教学过程中,有学生可能会提出这样的问题:“老师,声音的产生与什么因素有关?”此时,教师可借此问题引导全班学生开展交流讨论。最后引出答案:有的学生认为声音的传播与空气有关;有的学生认为声音是乐器的弦振动发出的;有的学生说这是人敲打乐器发出来的。这说明,课堂中教师设问能促进学生的思考,提高学生分析问题与解决问题的能力,从而让学生自主学习的能力得到提升。
(二)鼓励合作探究,培养科学精神
一切科学研究成果都是在探索中获得的,培养学生的探究能力是解开科学之谜的有效途径。教师应该遵循小学生的认知特点,结合教学内容设计一些科学探究情境。这样,不仅可以增加教学的趣味性,也能够借此情境激发学生的科学探究精神,有效促进学生核心素养的养成。例如,在教学《摩擦力》时,可给学生提供木块、地毯、小轮子、润滑油、软尺、弹射器等探究摩擦力大小的实验工具。同时,创设一个集体游戏的情境:把全体学生带到一片宽阔的操场上开展游戏,每个学生只能选择一种工具,用自己选择的工具从场地的起点到终点,每四人组成一组开展游戏活动。当游戏开始时,发现有的小组把准备的木块与轮子组装成了滑板车,有的小组成员在地上涂上一些润滑油,有的小组没有采取任何措施。从游戏结果来看,制作滑板车的学习小组从起点到终点用的时间最少,其次是利用润滑油的小组。这样的探究情境可让学生充分理解摩擦力大小与哪些因素有关。
五、实施素质教育,努力培养学生创新思维
(一)融合学科元素,促进思维发展
培养学生的思维能力是学科核心素养的关键。在小学科学教学中发展学生的思维仅凭理论知识是远远不够的,往往需要通过实验操作来完成。所以,教师应该利用实验对学生进行必要的指导,既让学生正确地掌握操作方法,也让学生的思维得到发展。例如,在教学电知识时,学生常常在操作上犯错,如把灯泡烧毁、电路短路等。此时,应该要求学生先画一个电路图,然后再动手实验。为了防止学生在连接电路时出错,可让学生利用电脑对自己的设想进行验证,即在开展实验前先正确画出电路图,并按照所画的电路图开展模拟实验,若电路正确灯泡就会正常发光,如果设计的电路图不正确就会产生短路现象,并且软件就会自动提示。通过固定的软件纠,就能在实验中正确地连接电路。在这样的操作过程中,有效地促进了学生的思维发展。再如,在自制饮料瓶做吸尘器这个活动中,教师可先通过课件给学生播放吸尘器收纳垃圾的动画视频,再把饮料瓶和杯子等材料给学生,让他们自主开展实验,接着,再提供一些诸如胶带、导线、螺丝、小电动机等实验需要用到的器材,要求学生先设计一个电路图,然后再动手操作。在诸如此类的动手实践中,把多种科学元素融合进来,对培养学生的创新思维有很大帮助。
(二)优化思维方式,拓展思维空间
在探索科学知识的过程中,应该让学生自主思考,拓展知识视野,努力提高解决问题的能力,进而从中发展学生的创造性思维。优化学生的思维需要教师在教学中营造科学的氛围,课堂上提出具有挑战性的、开放性的问题让学生思考,培养学生创造性地解决问题的能力。独立思考是优化学生思维方式的有效途径,在此过程中要能够善于沟通,通过相互交流来验证自己的思维方式的合理性,达到拓展学生思维空间的目的。例如,在教学“地球的运动”时,其中有“昼夜交替现象”这一内容。因为所有小学生都在生活中经历过这样的自然现象,他们白天上学,晚上在家做功课后睡觉,然而,要用科学的思维来解释这种现象就需要一定的科学知识了。此时,这不仅要让学生了解地球运动的常识,而且需要学生通过一定的思维方式来理解这个问题。假如以地球为中心,地球围绕太阳公转,这样一年中只有一个白昼和一个晚上。然而所有的星体都是运动的,要弄清昼夜交替现象就必须在了解相关基本知识的基础上,探索天体运行规律,在相互间交流和沟通中探索规律。学习中学生虽然可能会出现很多有个性的见解,但在这个过程中却能让学生思维得到拓展,从而有效培养学生的核心素养。
综上所述,在小学科学教学中立足课堂教学培养学生的核心素养具有十分重要的意义。这就需要教师结合课堂教学的内容与学生的学习实际,努力激发学生对科学的兴趣,培养学生动手操作能力,着力培养学生的科学思维,这样,才能让学生在建立学科知识体系过程中,达到提升本学科的核心素养,促进学生全面发展的目的。
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(责任编辑 武之华)