通过科学实践提升学生科学素养

张文岑

2022年教育部颁布的《义务教育科学课程标准》明确指出，科学课程是义务教育阶段一门重要的基础课程，科学课程强调从学生熟悉的日常生活经验出发，通过学生亲身经历探究和实践活动学习科学。而课程标准中明确指出科学课程的核心素养包括科学观念、科学思维、探究实践和态度责任。

笔者在执教教科版科学六年级下册《考察家乡的自然水域》一课中，从学生熟悉的生活环境出发，考察学校附近香洲港海域水质情况让学生通过亲身经历科学实践活动，提出问题并解决问题，促进跨学科学习和知识融合，提高学生的综合能力和解决问题的能力，培养学生对于社会与环境问题的关注，全面提升学生的科学素养。

一、结合真实情境开展探究实践

《小学科学课程标准》指出：科学探究是重要的社会实践活动，小学阶段科学强调从学生熟悉的日常生活实际出发，探究活动尽量与生活实际相联系。科学学习应基于学生的认知特点和生活经验，从学生的生活实际出发，在真实情境中开展教学，结合学生的认知水平和心智发展水平，转化学生学习过程为满足内心需求的过程，更有利于科学知识的建构。

在科学教学过程中，学生有时会陷入这样一种情况：为了探究而探究，过分强调实验，缺与科学的情境、科学的应用相分离。这就产生了一个问题，教师虽然在引导学生探究与本课有关的科学内容，但是学生科学知识的生成是被动建构，科学思维的发展也是模糊不清的。

基于科学实践的教学设计，教师应结合学生已有的经验和认知，创设真实的、适切的情境，学生在这样的情境下自主发现问题，提出问题进而开展探究实践。由教师布置任务向学生发现问题、主动建构科学知识转变。

例如，在执教《考察家乡的自然水域》一课，可以这样来设计：

创设情境：放学后带部分学生去香洲港附近的情侣路走一走。而在课堂上则可以出示在一些香洲港附近拍摄的照片 “我们学校距离香洲港的直线距离仅仅只有500米，香洲港所处的情侣路是珠海的一道美丽的风景线。我们漫步于香洲港的附近的时候有什么感受？你想了解些什么？”

学生：“我们学校离香洲港不远，平时散步的时候，常看到海面有垃圾漂浮，我想知道香洲港附近海水的水质怎么样？”“我想知道香洲港海面上的垃圾是从哪里来的？”“我遇到了清洁工叔叔，他是用垃圾铲铲海面的垃圾，好像不怎么好用”……

通过学生的讨论，学生开始进入问题情境，结合已有的经验和认知，激发对问题的思考，进而提出可以探究的科学问题。

通过真实情境创设，以科学实践激发学生的学习兴趣、科学思维，并提出问题，为后续的科学教学打下良好的基础。学生们争先恐后地说出出自己在香洲港附近散步时候观察到的一些情况，并提出自己的见解和一些想研究的问题，通过小组的激烈讨论，提出研究的问题，学生的思维能力、沟通能力得到了极大的发展。

二、鼓励提出问题发展科学思维

在学生基于真实的情境考察之后，学生便可以自由地提出问题，并根据这些问题制定计划，根据这些问题有目的地解决问题。学生选择的科学实践可以是从不同的角度出发，并不一定都是考察水域报告的单一形式，只要是指向家乡水域情况调查的，并有利于学生增强保护家乡水环境的责任感的自选活动，都应该是得到支持的。其中体现社会性、工程性的问题更应该被鼓励进行。

在《考察家乡的自然水域》一课中，学生针对香洲港水域情况调查提出如下问题：

问题1：怎么样才能知道海水是否已经受到污染的标准呢？

问题2：可以采取什么方法测量香洲港附近海水的水质？还需要怎么样的技能？

问题3：如何了解到平时可见的垃圾是从哪里来的？应该怎么样减少垃圾的数量？

问题4：清洁工叔叔的打捞垃圾工具十分原始，我可以改进这个装置吗？

……

针对上述问题，教师可以大致将问题归结为三类，问题1、2为有关水质情况的调查，问题3是有关社会性问题的，问题4是有关工程性问题的。因此，教师做出的指导也应不同：针对问题1、2应该引导学生通过提出问题、做出猜想、制定计划、实践验证、得出结论、交流分享等步骤完成本课的主要科学探究活动；而针对问题3，可以通过现场考察，分析问题产生的原因，并制定解决问题的方案或者倡议；针对问题4应该鼓励学生通过改进现有设计、提出新的设计、实践测试、修改设计等步骤解决问题，甚至可以鼓励学生从模型制作向科创制作前进。这样的模式给予学生更自由的选择，更主动的空间，学生全身心投入于探究和实践，热情高涨地完成研究任务，变成了考察活动真正的主人，像科学家一样主动的研究。学生通过提出问题、制订方案、处理信息、分析数据等教学环节，开展思维型科学实践，在動手动脑中培养解决问题的能力、创新能力，激励学生积极思维，促进学生掌握科学方法。

三、重视解决问题引导关注社会

2022 版《义务教育科学课程标准》强调学生的知识学习应与社会实践相结合，将科学态度与社会责任作为培养重点。学生通过本课的学习能够在科学实践、科学探究的基础上实现真正意义上对社会环境的关注，并提出解决社会生活问题的方法，而不仅仅限于学习知识的本身。下面是其中一些学生课程期间和结束后的过程记录、感受和收获，摘录如下：

A： 由于海边的石头上长满了青苔，很滑，如果从楼梯下到海边打水，一不小心可能滑到海里。于是我想了一个办法，在一个纸杯边上打两个小孔，用绳子拴住，再在纸杯的底下粘上一个小石子，然后手拿着绳子把纸杯降到水里打水，打上来后装在水瓶里，用温度计沾海水滴在PH试纸上测量，结果是6-7，略偏酸性。

B： 我们还学习了用酒精温度计量水温和气温。测量时，用手拿住温度计的尾部，量水温时要把它红色的头全部放进水里，1-2分钟就可以读数了。读数时要把温度计的头放在水里，不要提起来，读完数后才能拿出温度计。我们这一组测出的水温和气温都是27℃。

C：我采访了海边的环卫工人，他说海里的垃圾主要来源于渔民生活垃圾和游玩的游客。游客为什么要往海里扔垃圾呢？我大概测量了一下，垃圾桶之间的距离大概是100米。我想游客们乱扔垃圾的原因有这么几个：一是懒，不愿走这段路；二是没有环保的意识和习惯；三是认为丢点垃圾没关系，反正有人清理，不知道在海里清理垃圾是件很困难的事，不体谅环卫工人的辛苦。因此我建议把垃圾桶改为50米设立一个，可以设立广告牌提醒行人不要乱丢垃圾。

从以上学生的描述中可以看到，学生不但积极思考解决问题的方法，也开始学会如何通过访谈获得自己想要的信息，学习了科学方法进而提出了创造性的见解和方案，具有初步的创新思维能力。

这样一节课的学习，让学生了解到了如精密PH试纸、垃圾分类方法、如何改进清洁工使用的工具等知识，也尝试主动要求了解海边清洁工的工作情况、利用海报和汇报课将结果展示、并能针对环境保护提出自己的见解。同时学生在探究过程中通过亲身参与整个探究活动过程，获得了第一手资料，并从中发现问题、分析问题，寻求解决问题的方法，自主设计方案，这不但激发了学生对研究的兴趣，同时也使学生分析问题、解决问题的能力有了很大提高。在基于科学实践的教学中，学生的思维能力、沟通能力、问题解决能力都大幅提高，并引导学生关注社会与环境情况，促进学生的科学素养全面发展。

责任编辑 龙建刚