邹艺铃
《义务教育科学课程标准(2022年版)》指出:“科学课程要培养的学生核心素养。”核心素养主要是指让学生在学习科学课程的过程中,逐步形成适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力,是科学课程育人价值的集中体现,包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。核心素养视域下,小学科学教师应结合核心素养内涵,重新界定科学教学性质,以素养理念为指导优化教学模式,提升教学质量。
本文对核心素养视域下提升小学科学教学质量的策略展开探讨,提出教师应在立足学生核心素养发展的基础上优化概念讲解方式,开展多样化学习活动,并围绕教学目标实施教学延伸,充分体现核心素养下的小学科学课程性质,在保证学科教学质量的同时发挥学科育人作用,培养社会所需的现代化科学人才。
一、创新概念讲解,优化教学方式
核心素养理念要求小学科学教学培养学生的科学观念与科学思维,要求教师在传统的知识传授教学模式上做出改进与创新,以引导学生探寻科学知识本质、理解知识内涵为教学思路,推动科学教学模式的发展满足教育改革要求,实现对科学概念讲解方式的全面优化。概念学习是科学学习的基础,学生应突破思维束缚,透过知识表层探索科学原理,认识学科知识的逻辑性和体系化特点,由此形成以科学观念看待事物、以科学思维解决问题的学习意识。
(一)挖掘知识内涵,培养科学观念
传统科学教学模式中的“模仿”和“传授”教学方式显然已经无法满足当前学生能力发展的要求,教师应基于核心素养要求,强调学生在学习中的“自主”和“探究”。“自主”,即要求教师为学生提供自由学习空间,使其摆脱“跟随式”学习方法的束缚,突破思维局限性,形成自主学习意识;“探究”,即要求教师引导学生在自主学习过程中学会思考,深层理解科学知识内容。在“自主探究”中,学生将深挖科学知识本质、学习科学思想、探索科学原理,有助于其形成良好的科学学习观念。
例如,在苏教版小学科学三年级上册“肥沃的土壤”一课中,“腐殖质”为课程重点内容,学生不仅要知道什么是腐殖质,还应了解腐殖质是从何而来的,认识腐殖质对土壤起到的作用。教师应引导学生通过自主学习解决上述一系列科学问题,在理解“腐殖质”知识内涵的基础上,从科学角度认识土壤。
在教学中,教师为学生展示不同的土壤,让学生通过观察来发现土壤的表层和下层颜色不同,然后提出问题:“不同层的土壤为何在颜色上有差异?什么因素决定着土壤的颜色?”围绕问题,学生借助教材开展自主学习。从教材内容中,学生了解到:腐殖质是动植物遗体在土壤中腐烂分解而形成的,而腐殖质能够为植物生长提供必要的肥料,由此推断出腐殖质对土壤的影响作用,即腐殖质的含量决定着土壤的肥沃程度,腐殖质越多,土壤越肥沃,颜色越深。
在自主探究中,学生能够从科学角度解释土壤呈现不同颜色的原因,透过表层现象了解科学本质,形成以科学视角思考问题的学习观念。
(二)构建思维导图,形成科学思维
核心素养即智慧的体现,要求学生掌握智慧的学习方法,教师要以引导学生自主学习为基础,鼓励其在探究过程中摸索学科知识规律、认识科学知识特点,由此形成独特的学习思维,提升学习效果。科学学科的知识概念多具有内在联系,往往一个知识点能够牵扯出多模块知识内容,教师应指导学生在自主学习中活用思维导图,梳理科学概念、建构知识体系,从而实现培养学生科学思维、提升教学质量的目标。
例如,在苏教版小学科学三年级下册“不同的声音”一课中,结合教材中给出的“你的嗓音和其他人的嗓音一样吗?嗓音有哪些方面的不同?”这一问题,学生认识到声音的不同,且不同的声音具有不同的特点。由此,学生产生疑问:“决定声音不同的因素有哪些?”围绕这一问题,教师引导学生联系前面所学习的“声音的产生”以及“声音的传播”等内容,分析声音的大小、高低与哪些因素有关,由此挖掘声音模块内容的内在联系,构建思维导图。
学生回顾所学内容,从“声音是由物体振动产生的”这一知识点切入,思考“物体不同的振动方式是否会影响声音的音量和音调”。在教师的指导下,学生分别用不同的力气敲击物体,或用相同的力气敲击不同的物体,聆听物体在不同振动下产生的声音。学生由此认识到:物体振动幅度的大小会决定声音的音量,而在相同振幅下,物体的大小和形状也会影响发出声音的音调。
在探究活动中,学生厘清了“声音的产生”与“声音的不同”之间的内在关联,利用思维导图整合单元内容,掌握了科学的学习方法,提升了学习质量。
二、组织科学活动,提高学生学习能力
课程活动是学生学习学科知识的最佳载体,核心素养视域下,小学科学教师应致力于为学生打造更多样化的科学学习活动,引导其在親身体验活动的过程中,总结科学学习方法,从而提高教学效率,保证教学质量。课程活动设计应契合小学阶段学生的认知特点和能力发展规律,教师应通过激趣法实现活动的顺利导入,并在活动中锻炼学生实践学习能力,在高效教学中促进学生学科核心素养的形成。
(一)创设真实情境,激发探索欲望
科学观念的形成和科学兴趣的培养是循序渐进的过程,情境教学能够在学科教学中搭建实际生活场景,助力学生在观察生活科学现象中发现科学知识,并思考科学知识在揭示科学现象方面的应用价值。这将有效激发学生的科学探索欲望,培养学生以科学视角看待问题和事物的意识,是开展科学探究学习活动的重要前提。
例如,在苏教版小学科学三年级上册“运动和呼吸”一课中,结合课程内容,教师在本节课中设置两项学习活动,分别为“研究运动对呼吸的影响”和“比比谁的气量大”。
在“运动对呼吸的影响”学习活动中,教师创设情境:通过视频展示人在静步和疾跑两种状态下的呼吸频率,使学生对“运动对呼吸的影响”产生好奇。随后,教师组织学生自测平静状态下每分钟的呼吸次数,后让学生做数组蹲起运动,再次测每分钟的呼吸次数,引导学生通过比较总结运动对呼吸的影响,使其结合情境内容在体验式活动中直观认识到:运动使呼吸加快,因为运动时身体需要更多的新鲜空气。
在“比比谁的气量大”学习活动中,教师以“胖子和瘦子吹气球比赛”为情境内容,提出问题:“气量大小与哪些因素有关?”随后,在教师的帮助下,学生进行“胸围差与气量关系”科学研究活动,测量不同身高体重学生的胸围差,并用肺活量计测量不同学生的肺活量,然后比较数据。学生可发现,胸围更大的学生往往肺活量更大。
教师以教学情境激发学生的科学探究热情,组织其通过科学活动自主解决问题,能够提升学生的科学学习能力,有助于提升科学教学质量。
(二)布置实践任务,锻炼探究能力
实践活动是培养学生科学探究能力的绝佳方法,在实践中,学生将通过自主分析、自主设问、自主操作、自主解疑的过程探索科学规律,通过主动思考完成科学探究任务,其自主学习能力与科学思维将得到进一步加强,且对相关科学理论知识的掌握也会更为牢固。实践任务设计应与课程教学目标相匹配,教师可以利用课程中的科学实验设计科学实践活动,充分锻炼学生的科学探究能力。
例如,在苏教版小学科学三年级下册“测量气温”一课中,学生在之前的学习中已经掌握了气温计的正确使用方法,本节课程中,教师应组织学生使用气温计测量气温,在实践活动中探索一天内的气温变化规律,并从科学角度分析这种规律产生的原因。
首先,通过谈话,让学生说一说自己所感受的一天中的气温变化规律,并由此引出实践任务。其次,带领学生复习气温计的使用方法,并幫助其完成实践方案设计。最后,在实践方案的具体实施过程中,教师指导学生选择一天中的五个不同的时间点作为气温测量点,使用温度计测量不同时间点的气温,做好记录,并将数据绘制成对应的树状图,分析室外一天之内的气温变化规律。结合树状图,学生发现一天中14点的气温最高,而早晚的气温偏低,气温变化规律整体上呈“低高低”的趋势。
学生通过实践探究,对课程知识内容的印象更为深刻,且体会到了科学探索的乐趣,在锻炼探究学习能力的同时提高了学习效率。
三、重视教学延伸,落实素养培育要求
科学素养的形成需要以学生对科学领域的不断探索和充足的学习内容为基础,面对教材有限的教学内容,教师应重视通过教学延伸助力学生深入探索科学世界,获得深层次的科学学习体验,这对于培养学生的科学学习意识和科学态度是尤为重要的。小学科学教学延伸应从课堂教学内容拓展和课外科学活动两方面展开,使学生有机会接触到丰富的科学学习内容和多样化的科学实践活动,将科学学习融入学生生活中,优化传统意义上的科学教学,切实提升学生的科学学习质量。
(一)再现科学史实,树立科学态度
依靠较为单一知识理论讲解显然无法满足科学核心素养中“科学态度”的培育要求。核心素养视域下,教师应注重考查学生的非智力因素,换而言之,在小学科学教学中注重引导学生的情感、态度和价值观,全面发挥学科育人价值。对此,教师可以结合课程知识分享科学历史故事,在带领学生回顾科学发展历程的过程中,使其感受科学家所具备的良好品质和科学精神,由此引导学生树立正确的科学学习态度和责任意识,实现素养教育目标。
例如,在苏教版小学科学三年级上册“空气有质量吗”一课中,学生可以了解到“空气是有质量的”“质量是空气的基本特征之一且可以被测量”等科学概念。围绕这些内容,教师可以向学生分享“空气质量的科学发现史”。
首先,利用教学白板,为学生播放有关“空气质量科学研究”的科教视频。学生可由此了解到:最早发现空气有质量的是伽利略,他用气泵向一个大玻璃杯里打足气,随后用天平测量玻璃杯的重量,然后将玻璃杯的瓶口打开,通过加压使打入玻璃杯的一部分空气跑出来,之后再次测量玻璃杯的重量,发现玻璃杯变轻了。通过这一实验,伽利略成功证明了空气是有质量的。
其次,为学生准备玻璃杯或者其他装空气的容器、天平、砝码等,组织学生仿照伽利略的方式进行实验,测量空气的质量。在这一过程中,学生对事物研究的兴趣得到进一步提高,并且通过模仿实验活动形成尊重事实、实事求是的科学态度。
(二)开展课外活动,培养社会责任
科学探索需要亲身体验,虽然课堂教学为学生提供了高效学习科学知识的平台,但是难以给予其自由探索科学问题的空间。相比于此,在教学延伸背景下引导学生在课外开展科学活动,学生便有更为充足的时间和足够的空间探索科学现象、研究科学问题,其对科学的认识水平也将得到显著提升。因此,教师需基于课程教学要求适时拓展课外活动,组织学生在课外学习中了解科学发展的意义和价值,认识科学发展与社会发展之间的影响关系,培养其良好的社会责任意识,提升小学科学教学质量与高度。
例如,在苏教版小学科学三年级下册“天然材料与人造材料”一课中,课程教学目标致力于进一步丰富学生对材料以及现代科技的感性认识,教师可以利用学生在日常生活中能够与各种物品接触的机会,组织其开展课外科学活动。
首先,将学生分为不同小组,要求各个小组在课后通过合作,对“生活中的各种物品是由什么材料制成的”展开研究,不仅要分辨材料属于天然还是人造的,还需要根据材料对各种物品进行分类并做好记录。其次,教师另选时间组织学生汇报活动成果,要求学生根据调查结果汇报小组的研究过程。在汇报过程中,学生应结合物品图片,对其制造材料、材料种类以及组内所研究的各种物品的所属分类等内容进行陈述。教师应设置评比机制,由教师和学生一同打分,在积极的竞争氛围下,提升学生的学习动力和学习质量。
学生完成一系列科学活动,不仅对材料研究产生浓厚的科学兴趣,也认识到保护天然资源和禁止滥用人工材料的重要性,从而形成环保节约意识,增强社会责任感。
四、结语
小学科学以培养学生实事求是的学习意识和科学探究精神为主要教学目标,学生需要经历理解科学概念内涵、思考科学实际问题、开展科学探究活动一系列学习活动,最终形成科学态度与科学思维,提升科学综合素养。在核心素养视域下,教师应致力于推动课程教学改革,以深化学生科学认识为目标,优化小学科学概念教学方法,同时结合学科教学特点,鼓励学生以自主探究为学习方式,掌握科学知识、提升学习能力。教师还应基于素养要求,通过拓展教学资源、渗透科学思想、增强责任意识,在系统化改革小学科学教学模式的基础上,提高学生科学思想认识高度,提升课堂教学质量,促进学生科学核心素养的全面提升。