【摘要】在当前教育改革的大背景下,小学科学教育更为重视学生核心素养的培养,强调通过构建趣味科学课堂来激发学生的学习兴趣和探究精神。文章以“多‘型’多‘态’的土壤”为课例,探究如何通过趣味科学课堂提升学生的科学素养,深入分析如何将安全性、简便性、教育性和做思结合等原则融入科学课堂中,通过创设情境、启发引导、实践探究和交流分享等教学策略,培养学生的学习兴趣、创新思维和动手实践能力,以期为小学科学教育提供一种有效的教学模式,推动小学科学教育的进步。
【关键词】核心素养;小学科学;趣味科学课堂
【基金项目】本文系福建省教育科学“十四五”规划2023年度课题“新课标背景下小学科学典型课例实践活动的研究与实践”(立项批准号:FJJKZX23-261)阶段性成果。
作者简介:黄倩媛(1989—),女,福建省建瓯市徐墩镇中心小学。
一、核心素养下小学趣味科学课堂构建原则
(一)安全第一原则
在趣味科学课堂的构建中,安全始终被置于首要位置。任何科学实验或活动的设计,都必须严格遵守安全规范,确保学生的身心安全。教师应事先对实验材料进行充分的安全d2a353544a50f915840448817398df3e7e76d25813ba57ad49ccba0b2d3933c3检查,对实验过程进行风险评估,并向学生明确传达安全操作规范,增强学生的安全意识;同时,建立紧急应对机制,以应对可能发生的意外情况,确保课堂环境的安全有序。
(二)简便性原则
简便性原则要求科学课堂的构建应追求简洁高效,避免烦琐复杂的操作流程和材料准备。教师应选择易于获取、成本适中的实验材料,设计直观易懂的实验步骤,使每个学生都能轻松参与。此外,简便性还体现在实验结果的呈现上,教师应通过直观生动的展示方式,帮助学生快速理解科学现象和原理,提高教学效果。
(三)教育性原则
教育性原则是趣味科学课堂的构建核心。教师应紧密围绕教学目标和课程内容开展教学,注重培养学生的探究精神、批判性思维和创新能力;引导学生在实践中发现问题、解决问题,形成科学的世界观和方法论;关注学生情感态度价值观的培养,培养他们对科学的热爱和尊重,确保每一个实验或活动都能有效促进学生科学素养的提升。
(四)做思结合原则
做思结合原则强调在科学课堂中,学生的动手操作与思维活动应紧密结合。通过动手实验,学生可以直观感受科学现象,积累实践经验;而思考则是对实验现象进行深入分析、归纳和总结的过程,有助于培养学生的逻辑思维和问题解决能力。因此,在构建趣味科学课堂时,教师应注重设计富有启发性的问题,引导学生在实验过程中积极思考,鼓励他们提出自己的疑问和见解,形成“做中学、学中思”的良好氛围。
二、“多‘型’多‘态’的土壤”课例设计
(一)教学目标阐述
在小学趣味科学课堂中,教学目标的设定至关重要,它将指导教学内容的安排和教学活动的实施。教师可针对“多‘型’多‘态’的土壤”这个课例制订以下教学目标。
科学观念方面,学生需了解沙土、黏土和壤土颗粒大小的不同,认识到这三种土壤是土壤的基本类型,并明白不同种类的土壤具有不同的透水性能。这一目标旨在帮助学生构建对土壤多样性的认识。科学思维方面,学生需学会运用分析与综合、比较与分类、发散思维等基本方法鉴别沙土、黏土和壤土,具备初步的科学思维能力。探究实践方面,学生需学会运用多种感官和不同的方法鉴别土壤中的沙土、黏土成分;通过观察、触摸、握团等方法比较沙土与黏土的差异,并能通过实验比较不同土壤的渗水性,以实践的方式加深对土壤特性的认识。态度责任方面,学生应了解人类活动可能对环境造成的破坏,增强环保意识和社会责任感。
上述教学目标能够指引学生的学习,不仅有助于加深学生对土壤特性的认识,还能够激发他们对科学探究的兴趣,培养他们的实践能力和社会责任感。
(二)实验材料准备
在小学科学课堂中,实验材料的准备是教学活动顺利进行的关键。在“多‘型’多‘态’的土壤”这一教学课例中,实验材料的准备包括每组配备若干沙土、黏土、壤土,确保学生能够对不同类型的土壤进行观察和操作;白纸3张,用于记录实验过程中的观察结果和数据;放大镜1个,帮助学生更细致地观察土壤颗粒的形态;漏网3个,用于模拟土壤的过滤过程,让学生了解不同土壤的透水性;几个杯子,作为实验的基本容器,用于盛放土壤和水;搅拌棒(竹筷)1根,用于混合土壤和水,模拟土壤的渗水过程;纸巾若干,用于实验后的清洁工作;实验记录单是必不可少的,它能帮助学生系统地记录实验过程和结果,培养他们的科学记录习惯。多样性和实用性的实验材料,为学生提供了丰富的学习资源,使他们能够在动手操作中深入学习科学知识。
(三)教学实验过程
1.教师创设情境,激发学生兴趣
师:同学们,想象一下,如果你们是植物,会喜欢什么样的家呢?是松软的沙地,还是黏黏的泥地,或是介于两者之间的壤土?通过观看视频,我们可以看到小刚在植物园里的愉快体验。小刚的爸爸妈妈带他去植物园,那里有各种各样的植物。大家一起来讨论,这些植物的生长需要什么样的土壤环境?
生:仙人掌和多肉植物喜欢干燥的沙土,因为它们需要储存水分。西瓜喜欢湿润的壤土,因为它们需要更多的水分来生长。莲花和荷花需要水来生长,因为它们是水生植物。
师:非常好,同学们对植物和土壤的关系具有充分的了解。植物的生长确实与土壤的类型密切相关。接下来,我们将通过实验来探究不同土壤的特性,了解它们是如何影响植物生长的。
【设计意图】通过创设与学生生活经验相关的情境,激发学生对土壤的科学探究兴趣,为下一步的科学探究打下基础。
【核心素养培养维度】科学观念:在这一教学环节中,学生将科学知识与实际生活联系起来,通过讨论不同植物对土壤的需求,加深对土壤类型和特性的认识。这种教学方法不仅能加深学生对科学概念的认识,还能培养他们将理论知识用于解决实际问题的能力。
2.教师启发引导,学生提出想法
师:同学们,今天我们要探索的是土壤的奥秘。土壤是植物生长的基础,也是我们生活中不可或缺的一部分。你们知道吗,不同的土壤有着不同的特性,这些特性决定了它们适合种植什么样的植物。现在,让我们通过一个有趣的实验来了解土壤的秘密。
生:老师,我们可以用放大镜观察土壤的颗粒,或者用手感觉它们的质地。
师:很好,观察和触摸是了解土壤特性的好方法。我们还可以通过实验观察不同土壤的吸水性和渗水性。
生:我们可以把土壤放在白纸上,然后滴水,观察它们如何吸收水分。
师:这个想法很有创意。通过这样的实验,我们可以更直观地看到土壤的透水性。现在,让我们来确定具体的探究问题。你们认为我们应该关注哪些方面?
生:我们想知道哪种土壤最适合种植蔬菜,哪种土壤最适合种植花卉。
师:非常好,你们已经提出了具体的探究问题。接下来,我们需要制订一个实验计划。你们认为我们应该怎么做?
生:我们可以分组进行实验,每组选择一种土壤进行观察和实验。
师:分组合作是一个很好的主意。每个小组需要明确分工,确保每个人都参与实验。同时,我们还需要记录我们的观察结果,这样才能得出结论。
【设计意图】创设情境和提出问题能够激发学生的探究兴趣,引导他们主动思考并提出解决方案。这不仅能够培养学生的科学思维,还能增强他们的团队合作能力和责任感。
【核心素养培养维度】科学思维:在这一教学环节中,学生通过观察和实验,经历提出问题、设计实验和分析数据的过程,有助于培养科学思维,提升运用科学方法解决实际问题的能力。态度责任:通过小组合作,学生学会了如何与他人合作,如何负责任地进行科学探究。通过这样的学习活动,学生能够在科学探究中体验乐趣,培养对科学和自然的尊重和
热爱。
3.确定探究任务,学生实践探究
师:同学们,我们已经对土壤有了初步的认识。现在,让我们通过实验来进一步探究土壤的性质。请各小组使用手中的材料,对沙土、黏土和壤土进行观察和实验,并记录你们的发现。
生:我们注意到1号土壤很容易搓成团,而3号土壤不容易;1号土壤摸起来细腻,3号土壤则相对粗糙。
学生小结:1号土壤之所以容易搓成团,是因为它含有较多的黏粒,这些黏粒在水分的作用下容易相互黏附。而3号土壤由于颗粒较大,结构较为疏松,因此不易形成团块。
师生共同小结:颗粒的大小和类型决定了土壤的性质。沙粒、粉粒和黏粒是土壤的三种基本成分。沙土主要由沙粒组成,黏土主要由黏粒组成,而壤土则含有相对均衡的沙粒、粉粒和黏粒。这些不同的成分赋予了土壤不同的物理性质,如透水性、保水性和可塑性。
【设计意图】通过实验探究,学生能够直接观察和了解土壤的不同性质,从而加深对土壤的认识。此类探究活动不仅能够培养学生的实践能力,还能够激发他们的好奇心和探索欲。
【核心素养培养维度】探究实践:在这一教学环节中,学生通过小组合作,运用观察、实验和记录等方法探究土壤的物理性质。这种实践活动有助于培养学生的科学探究能力和团队合作精神。科学思维:学生在实验过程中,需要对观察到的现象进行分析和思考,从而得出合理的结论。这有助于学生发展分析、综合能力和问题解决能力。
4.学生交流分享,教师及时反馈
生:爷爷奶奶在乡下种植了多种植物,每种植物都种植在适宜它们生长的土壤中。我们观察到,当浇水时,不同土壤的水分流失速度不同,这引起了我们的好奇。
师:这是一个重要的观察。谁能解释这种现象的原因?
生:我们认为这可能与土壤颗粒的大小有关。沙土的颗粒较大,因此水更容易渗透。
师:这是一个合理的假设。为了验证这个假设,我准备了沙土、黏土、壤土、等量的水和过滤器。现在请根据你们的设计开展实验。
生:实验结果显示,沙土下方的水量最多,其次是壤土,黏土下方的水量最少。这表明沙土的渗水性能较好,而黏土则具有较好的保水性能。
师:为什么沙土中的水流动较快,而黏土中的水流动较慢?
生:沙土的颗粒较大,形成的孔隙也较大,这使得水更容易通过。相比之下,黏土的颗粒较小,孔隙较小,因此水流动较慢。
【设计意图】通过实验操作,学生能够直观地认识不同种类的土壤在透水性能方面的差异。这种实践活动有助于学生深化对科学原理的理解,提升整理分析和总结概括的能力。
【核心素养培养维度】科学观念:学生通过实验探究,加深了对土壤特性及其对植物生长影响的了解,掌握了基本的科学知识。探究实践:学生在实验中运用科学工具和方法来收集数据、开展实验、记录观察结果,并根据数据得出结论,发展了科学思维和科学探究能力。
5.学生汇报成果,教师总结提升
师:在今天的实验中,我们探讨了不同土壤的保水和渗水性能。现在,让我们将这些知识应用到实际的种植问题上。比如,玉米这种作物对土壤有什么特别的要求?
生:玉米需要肥沃且排水性好的土壤,这样其根部才能吸收足够的水分和养分,健康成长。
师:非常对。那么,根据我们今天的实验结果,哪种土壤最适合种植玉米?
生:沙土的渗水性能较好,可能更适合玉米的生长,因为它可以提供良好的排水条件。
师:确实,沙土的渗水性能好,有助于玉米根系的呼吸和生长。但是,我们也不能忽视土壤的保水性和肥力。壤土就是一个不错的选择,因为它结合了沙土和黏土的优点。
生:对,壤土既有一定的保水性,又不会过于黏重,适合玉米的生长。
师:很好,你们已经能够将实验结果与实际种植问题相结合,这是探究实践能力的重要体现。
【设计意图】通过将实验结果与实际种植问题相结合,学生能够更好地理解土壤特性对植物生长的影响,从而提升他们解决实际问题的能力。
【核心素养培养维度】科学观念:学生通过实验探究,加深了对土壤特性及其对植物生长影响的认识,形成了科学的土壤观念。态度责任:学生将科学知识应用于实际问题的解决,有助于养成乐于探究和实践的精神。
【参考文献】
[1]林建锋,傅蒋.小学科学思维型探究课堂的实践[J].中小学科学教育,2024(4):71-75.
[2]史加祥.双维视角下小学科学模型建构教学的探索与实践[J].教学与管理,2024(20):42-46.