提高学生科学核心素养的教学策略研究——以浙教版“科学探究:杠杆的平衡条件”为例

李维国

（浙江省台州市温岭市新河镇长屿中学，浙江台州 317500）

引 言

随着时代的发展，任何学科教育都必须突破传统教学模式的束缚，从现实角度入手分析最适合学生的教学方式和手段。所以，提高学生科学核心素养的科学教学必须从创新视角来考虑学生综合能力的发展。在实际教学中，教师应充分重视学生科学核心素养的培养，从不同角度思考科学核心素养对学生的重要影响，并充分利用各种教学资源来提高科学教学质量。

一、核心素养的内涵

核心素养要求学生懂得如何发现问题、分析问题、解决问题，学会自主学习、探究实践、合作交流，形成与学科知识、技能相关的综合素养。培养学生的核心素养既是现代教育对课堂教学的新要求，也是新课程改革的重要内容[1]。因此，教师必须充分认识核心素养的内涵及重要性，结合学科教学培养高素质、综合型人才。

二、知识导学——引导高阶思维

在科学课堂中应用深度学习策略，是培养学生核心素养的有效途径之一。教师应通过知识导学启发学生的高阶思维，培养学生的科学思维，促进学生整体知识体系的完善。在初中科学课堂中开展深度学习，教师应基于新课程改革要求设计教学方案，根据教学内容和学生实际学情，思考如何培养学生的科学综合能力。

例如，在教学浙教版“科学探究：杠杆的平衡条件”中，教师可以开展“认识杠杆”的趣味性导学活动，让学生自带剪刀、订书机、核桃夹等，观察和讨论这些生活中常见的用品的结构有哪些相似的地方。通过观察和讨论，学生发现这些事物都有一根硬棒，并且这根硬棒在两个力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒被叫作杠杆。接下来，教师可以引导学生认识杠杆的五要素：动力、阻力、支点、力臂。特别是对于力臂的引入，教师可以用实验引入，将弹簧测力计保持力的作用点不变，改变力的方向，让学生观察杠杆是否还能平衡，若不能平衡，请说明是什么因素影响了杠杆平衡，是力的方向还是力的大小，还是力的作用点。通过这样的引导，学生对力臂的概念就会逐渐清晰起来。为了进一步探究杠杆的平衡条件，教师可以利用杆秤来称不同的物品，并提问学生怎样调节才能让杆秤保持平衡。学生通过对杠杆五要素进行分析，进入本节课的学习情境中。这样，一个全新的创新导学环节就建立了，学生学习起来就比较有序、有理、有节奏，进而进入高阶思维。

三、重视知识探究，深化本质认知

科学在不断发展和进步，其不仅是一个前进的过程，更是一个探究的过程。科学课堂同样如此，其教学核心就是探究。基于核心素养下的科学课堂离不开探究和思考，教师在组织教学的过程中应利用好实验教学来进行探究性教学，激发学生的求知欲望，让学生在科学课堂中找到正确的学习方向。在实际教学中，教师应重视知识、实践的研究，将知识转换为更深层次的思维导向及价值观念，深化学生对科学本质的认知。

例如，在教学浙教版“科学探究：杠杆的平衡条件”中，如果教师只关注学生技能的培养，课堂教学目标将难以充分实现。为了更好地激发学生的探究欲望，引导学生不断探究、思考，教师首先可以利用多媒体给学生创设“杠杆平衡”图示情境，然后通过问题情境引导学生探究，如杠杠平衡时，作用在杠杆上的动力F1、阻力F2和动力臂L1、阻力臂L2之间存在怎样的定量关系。教师可以先让学生分为几个小组进行探讨，然后设计实验方案：利用提供的器材，即杠杆支架、几个质量为50克的相同钩码、一个弹簧测力计、轻质细线进行实验，设计实验表格并将收集的数据记录下来。在实验后，学生分析实验数据并讨论得出实验结论：当动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F1L1=F2L2时，杠杆平衡。通过这种方式，学生可以在分析问题、解决问题的过程中学习“杠杆平衡原理”，并掌握科学探究的具体方式。同时，教师还要求学生在实验过程中记录出现的问题，并与同学及教师交流产生问题的原因，这样，生成性的问题得以拓展和解决，更有利于学生对杠杆平衡条件的理解。例如，学生在探究过程中使用弹簧测力计向下拉时出现动力乘以动力臂不等于阻力乘以阻力臂的现象，这是为什么呢？学生做完实验后，把支点放在杠杆的一端，重做实验，发现也不相等，这又是为什么呢？这样，学生带着问题进行探究，既激发了学习热情，又深化了认识。

四、关注课题研讨，培养创新能力

美国著名教育家戴尔提出的“经验之塔”教育理论指出，教师在教学过程中应更关注如何让学生获取直接经验，避免传授过多的间接经验，规避在教学过程中出现“概念—概念”的说教[2]。基于此，在科学课堂中，教师应提高对课题研究的关注，积极通过课题研究培养学生的创新意识和创造能力。

例如，在浙教版“科学探究：杠杆的平衡条件”课堂教学后，教师可以给学生布置一系列的课外研讨任务，让学生探究关于杠杆的其他知识，引导学生收集与杠杆定理相关的资料，培养学生的创新意识和探究素养。例如，阿基米德说：“给我一个支点，我可以撬起地球。”这句话应如何理解？古埃及金字塔里的大石头是如何提升到那么高的地方的？吊塔是如何工作的？通过思考这些问题，学生可以更好地理解杠杆平衡原理，并理解人类对杠杆平衡的运用，从而培养创新能力。

五、融合STSE教育，升华责任意识

STSE教育既是现代教育改革发展的产物，也是科学教学实现教学目标的重要手段之一。教师在教学过程中应该明确科学教育与STSE教育之间的关系，基于STSE教育开展各种各样的科学课堂活动，探索全新的教学方式，融入现代教育方法以实现科学教育的本质目的。在实际教学中，STSE教育的应用主要是为了培养学生的社会责任，通过一系列的创新性实践活动、教学活动提高学生的责任意识[3]。在科学课堂中，其主要表现为通过知识教学培养学生的多元素养，如价值取向、责任意识及综合能力等。例如，吊塔上的操作员要徒手爬上几十米的吊塔顶端，那么如何利用杠杆平衡知识让操作员安全到达顶端呢？通过思考这个问题，学生把所学知识升华为社会责任意识，大大增强了学习动力和热情。

结 语

综上所述，在初中科学课堂中提升学生的科学核心素养符合现代教育要求，这个教学目标的实现需要教师付出更多的时间和精力，孜孜不倦地探索教学模式。笔者希望通过本文对科学教学中学生科学核心素养培养的探究，促使广大科学教育者更清楚地认识到科学教育的本质意义，从而不断创新教学理念和方式，推动科学教育的发展。