基于核心素养的小学科学教学策略与实践研究

随着我国教育改革的不断深化，对小学科学教育的要求也在不断提升，过去以教师为中心、学生被动接受的教学理念正逐步被一种新的教学理念所取代，即：核心素养。这种新的教学理念更加强调学生的中心地位，倡导通过实验、探究和实践活动，培养学生独立思考和解决问题的能力。本文旨在响应这一教育趋势，通过深入探讨和研究，提出基于核心素养的小学科学教学策略，并为未来的教学实践提供理论支持和实践指导，从而培育更多新时代创新型人才。

一、小学科学核心素养的内涵

在探索小学科学教学核心素养的内涵时，教师首先需要明确“核心素养”这一概念的意义。核心素养是指学生在学校教育过程中，获得的一系列基本能力和品质，这些能力和品质被视为学生适应未来社会生活、终身学习以及个人发展的基础。小学阶段是学生认知和心理发展的关键时期，实施优质的科学教育可以对该阶段的学生产生积极影响，引领学生的世界观和价值观，因此核心素养培养的在小学阶段显得更为重要。核心素养在小学科学教育中的内涵可分为几个主要构成要素：

首先，科学知识的掌握，这是学生进行科学思考和探索的基本要求。科学知识包括科学理论、实践证明，如物质的构成、能量转换、生物多样性等。其次，科学思维的培养对于小学生来说至关重要，包括逻辑推理、批判性思维和问题解决能力等。这些思维技能能够帮助学生在遇到困难时，运用科学的方法分析和解决问题。再次，科学探索能力的提升也是核心素养的一部分，有利于学生主动提出问题、设计和实施实验及对实验结果进行分析和解释。最后，科学态度与责任感的塑造也是不可或缺的，涉及诚实、好奇、持疑以及科学道德和社会责任的养成。

那么如何在小学阶段培养学生的这些核心素养呢？首先，教师需要创建具有挑战性的学习情境，激发学生的好奇心和探索欲，让他们在实践活动中感受科学的乐趣。例如，通过外出考察、实验操作等方式，让学生在亲身体验中学习和理解科学概念。其次，教师应当鼓励学生提出问题并自主寻找答案，引导学生通过观察、实验、记录和分析数据等方式进行科学探究。最后，教师还应重视培养学生的科学思维，例如，通过讨论和辩论等形式，让学生学会逻辑推理和批判性分析。

培养这些核心素养对学生未来的影响是显著的。掌握了科学知识，具备了科学思维和探究能力，以及正确的科学态度和责任感，学生将更好地适应未来复杂多变的社会，无论是在学习还是工作中，都能够运用科学的方法解决问题，作出理性的决策。更重要的是，这些素养的培养能够激发学生对科学的热爱，促进他们成为终身学习者，为他们的个人发展奠定坚实基础。

二、基于核心素养的小学科学教学策略

基于核心素养的小学科学教学策略，不仅要传授知识，还要培养学生终身受益的学习能力。该部分依据现代教育理念，探讨如何在小学阶段实施有效的科学教学策略，以激发学生的好奇心、探究欲望，培养学生基于科学学科的思维品质、探究方法以及沟通能力。

（一）创设问题情境激发探究欲

在科学教育中，问题情境的创设不仅仅是一种教学方法，更是培育学生探究能力的有效途径。当学生在真实的、具有挑战性的问题面前产生好奇和疑惑时，他们的探究旅程就已经开始了。这种方式将鼓励学生进行主动思考、提问，并激发他们内在的求知欲。比如，在探讨天气变化的问题时，教师不仅仅满足于讲解气象知识，更重要的是要让学生观察现象，思考原因，并主动寻找解释。学生可能会问：“是什么因素导致天气急剧变化？”“温度、气压或是湿度的变化有什么联系？”“我们能通过哪些实验来验证猜想？”在这一过程中，教师的角色是一个指导者、引导者，而不仅仅是知识的传递者。

创设问题情境的挑战在于，它要求教师具备足够的专业知识和创意，设计相关的问题，同时还需要足够的耐心和技巧，引导学生进行深入探究。在学习天气变化这一主题时，教师可以通过多媒体演示、互动实验、小组讨论等多种方式，增强问题情境的真实性和互动性。例如，利用网络资源显示一系列的气象变化图像或视频，让学生观察并记录天气变化情况，然后引导他们讨论引发天气变化的可能性原因。

（二）科学思维的融入

培养科学思维是科学教育的核心，涉及一系列的认知过程，包括观察、实验、假设等建立和推理过程。科学思维的培养，旨在引导学生理解科学不仅是一套固定的知识，更是一种探索未知、解决问题的有效方法。在小学科学教育中，科学思维的融入应当贯穿于教学的各个环节。

以观察叶脉为例，这样的实验活动简单易行，但却能有效地培养学生的观察力。通过直接的肉眼观察，以及放大镜下的详细观察，学生能够对叶脉的结构建立初步认识。教师可以通过这样的活动，指导学生注意观察的技巧，比如观察的角度、光线的影响以及如何记录观察结果等。实验过程中的假设与推理是科学思维培养的两个重要环节。当学生对叶脉结构有了直观地认识后，教师可以引导他们进一步思考叶脉的功能。提出问题：你认为植物的叶脉有什么用？这一问题的设置，旨在激发学生的好奇心和求知欲。随后，教师可以鼓励学生基于观察结果提出自己的假设，引导他们利用已知的科学知识以及进一步的实验，验证这些假设。

通过设置问题和提出假设，教师可以激励学生用科学的方式思考问题，并在推理过程中应用科学原理。例如，学生推测叶脉是用来输送水分和养分的，并进一步探讨如何设计实验来验证这一假设。在这一过程中，教师可以帮助学生设计简单的实验，如观察染色液体通过叶脉的运输轨迹，了解植物输送液体的方式。

教师应鼓励学生在实验过程中发展独立推理的能力。比如，让学生自行分析：叶片的某部分在添加染色液后为何会变色，从而培养他们的逻辑思维和推理能力。在这个过程中，学生要学会将观察、实验和推理结合起来，以科学的方式探索和解释自然现象。

（三）科学探究方法的阐述

科学探究是科学教育的精髓，涉及从提出假设到实验验证，再到分析和得出结论的一系列步骤，它赋予学生通过实践方式理解自然世界的能力。因此，在小学科学教育中，教师必须细心指导学生掌握科学探究的方法。

设计实验是探究学习的基础。教师需要向学生介绍如何设计能够有效验证假设的实验，并引导学生分析和了解实验的控制变量和自变量，以及如何确保实验结果的有效性和可重复性。例如，在进行植物生长的实验时，学生需要学会如何控制灌溉、光照和温度等条件，以确保实验的准确性。数据收集是科学探究的另一关键部分。教师应该引导学生学习如何准确记录观察结果，包括量化的测量和定性的描述。例如，在观察植物生长的实验中，学生应当记录植物的生长高度，水分的使用量，甚至叶子的颜色和形状的变化。分析和总结提炼是科学探究的重点。教师需要教会学生如何从收集到的数据中识别模式和趋势，如何运用数学工具和逻辑推理进行分析。在植物生长的例子中，学生可以学习如何使用图表比较不同条件下植物的生长速度，从而识别哪些因素对植物生长影响最大。

教师应该引导学生认识到，科学探究不仅仅是一个技术性的过程，更是一个思考和学习的过程。在实验中，学生可能会获得意料之外的结果，这些都是学习和探究的宝贵机会。教师的职责是帮助学生理解即便结果与预期不同，也同样有其科学探究价值。

（四）科学沟通的重要性

在科学教育中，沟通技巧的培养是至关重要的一环。科学知识的价值在于被分享和应用，而有效的沟通则是这一过程的关键。教师在课堂上的角色不仅是知识的传授者，更是沟通技巧的培养者，需要为学生提供丰富的机会，引导学生练习如何表达和交流科学思想。例如，在进行实验后，教师应鼓励学生在人前展示实验设备和设计的实验方案，这不仅能加深他们对实验的理解，还能提高他们解释复杂概念的能力。在展示实验步骤时，学生需要学习如何清晰、准确地描述所做的每一步，并解释每一步如何影响最终结果。此外，讨论实验结果的环节对培养学生的批判性思维和分析能力至关重要。教师可以指导学生如何提出有效的论据，如何基于数据给出合理解释，以及如何对同伴的观点提出建设性的反馈等。通过这种互动，教师不仅锻炼了学生的科学沟通能力，也让他们学会了如何在团队中合作并尊重不同的意见。

有效的科学沟通也意味着学会倾听和理解他人的观点。在科学讨论中，一个人可能有独到的见解或疑问，教师应鼓励学生耐心倾听，认真思考他人的观点，这不仅能增加学生对科学知识的理解，也能将他们培养成更好的沟通者。

三、基于核心素养的小学科学教学策略

在教育领域，实践研究是一种强调参与和行动的研究方法，特别是在创新教学策略和提升教育质量方面。本节内容将讨论如何通过实证研究，改进基于核心素养的小学科学教学的策略。

（一）实证研究的方法论

要开展实证研究，首先需确定研究的设计方案，确立清晰的研究目标和问题。例如，在小学科学教学策略的研究中，目标是验证特定教学方法如何促进学生科学探究能力的提高。研究问题应当具体且可测量，如“采用问题基础学习（PBL）策略是否能提高学生的科学问题解决能力？”样本选择在实证研究中至关重要，理想的样本应当代表目标群体，既能反映广泛的人口统计特征，又能满足研究设计的需要。在小学科学教学策略研究中，样本通常包括不同年级、性别、背景和能力水平的学生。

数据收集是实证研究的核心部分，主要包括观察、调查问卷、测试成绩和教师访谈等形式。数据应当能够量化，以便于分析。例如，在评估PBL教学策略的研究中，可以收集实施前后学生的科学成绩、学生和教师的反馈，以及课堂参与度的变化。分析方法取决于研究的性质和收集到的数据类型，如定量数据通常通过统计测试进行分析，以T检验或方差分析为主，而定性数据则可以采用内容分析或主题分析。

（二）关键教学策略和实践案例

实践证明，成功的教学策略和实践案例对学生具有较大的帮助作用。研究表明，将实验室活动与现实世界的问题结合起来，可以显著提高学生的探究学习动力。通过协作学习促进科学思维的发展，小组成员在共同完成科学项目的过程中，不仅学会了科学知识，还提高了沟通和团队协作的技能。

（三）实践中的问题与挑战

实践研究虽然有诸多好处，但是实践研究在实践过程中也会面临诸多挑战。例如，学生可能在开始时对于科学探究的独立性和开放性感到困惑和不安。此外，由于教学资源的限制，如实验材料的不足，或是教师专业知识的匮乏，会阻碍教学策略的实施。对策包括在课程开始时对学生进行指导，让他们了解科学探究的过程和目的。教师的专业发展也是解决这些挑战的关键，定期的培训和研讨可以帮助教师掌握新的教学方法和技能。最后与地方社区和教育机构合作，可以帮助学校获得更多的教学资源。

通过实证研究，教师可以不断优化基于核心素养的小学科学教学策略，对策略进行微调，解决实施中遇到的问题，并最终提升教学的有效性。这不仅需要教师的持续努力，提升专业水平，也需要教育决策者、社区以及家长的支持和参与。通过共同的努力，为学生创造更丰富、更具探究性的学习环境，将他们培养成未来社会的有用之才。

四、结语

回顾近年来在小学科学教学领域的研究，可以明显看到核心素养对教学方法的革新以及学生个人发展产生的深远影响。核心素养的培养不仅增强了学生对科学的兴趣和理解，更重要的是促进了学生批判性思维、解决问题和创新能力的形成，这些都是当今及未来社会不可或缺的素养。在这个过程中，教师的角色也发生了转变，从过去单纯的知识传授者变成指导者和促进者。今后，教师不仅要分享知识，更致力于激发学生的好奇心和探究精神，引导学生成为自主学习者。

这种教育方式的转变，对我国教育事业的改革具有重要意义。随着科学技能的重要性日益凸显，基于核心素养的小学科学教学，正在成为推动学生综合能力发展的重要途径。这不仅对提升个人竞争力有积极作用，也为培养创新人才和应对快速变化的全球挑战提供了强而有力的保障。在教育实践中，这样的教学理念也正在影响政策制定者和教育工作者，鼓励他们重新考虑和设计课程内容和教学方法，以促进每个学生的全面发展。

未来的研究应当继续探索如何在小学阶段有效地整合和应用核心素养，尤其是如何在不同的地区、学校和学生群体中进行定制化教学。考虑到我国地理和人口差异，研究应当关注在多样化的教育环境中如何保持教学的公平性和有效性。此外，随着教育技术的不断发展，未来的研究还应该探讨如何利用新技术，如人工智能和虚拟现实等新技术，丰富科学教学方式，从而提高学生的学习动力和参与度。

核心素养的培养在小学科学教学中具有不可替代的地位，不仅是学生知识学习的一部分，更是提升学生综合能力的有效途径，这种提升对于学生的未来学习、生活乃至职业发展至关重要。教师的角色转变和未来的教育改革都将继续以学生的核心素养培养为中心，以此让学生具备应对未来社会各种挑战的能力，并为学生终身学习奠定坚实的基础。