小学科学探究活动主要以科学素养作为基础,使学生更好地体验科学探究的乐趣,具备相应的人际交往、思维创新以及科学探究等能力,学习生活变得更加丰富多彩。由此可知,探讨核心素养背景下小学科学探究活动的组织策略,对培养更多现代化、全能型的人才来说意义重大。本文针对小学科学探究活动组织策略展开分析,希望为学生核心素养的形成提供思路。
小学科学核心素养主要包括在学习中建立科学价值观,完善世界观,提高自身适应社会的能力、养成良好的品格,主要体现在:有严谨的科学态度和科学责任感,对科学知识形成探究思维,对事物敢于创新,在科学求真的道路上借助交流提高解决问题的能力。本文从内涵、侧重点、问题与策略四个部分出发,希望为小学科学探究活动的组织提供有效思路,借此提高学生的核心素养。
一、小学科学探究活动组织中存在的问题
(一)活动主题缺乏吸引力
学生参与科学探究活动的过程是一个由浅到深的过程。刚开始,学生会根据活动主题主观地判断自己是否感兴趣,再确定活动中自己的表现。但是,在实际的探究活动组织中,教师往往忽视了对活动主题的巧妙设计,导致主题缺乏吸引力。首先,活动主题表述模糊,难以引起学生共鸣。有些活动主题的表述过于笼统或抽象,缺乏具体性和针对性,导致学生难以准确理解探究目的和探究内容。其次,部分主题表述与学生的日常生活或经验相脱节,难以激发他们的兴趣,导致他们在活动中缺乏参与的动力。最后,活动主题的呈现较为单一、缺乏趣味性。在科学探究活动中,有些教师可能只是简单地通过讲解、演示或展示图片等方式来呈现主题,缺乏创新和变化,这种单一的呈现方式容易使学生感到枯燥乏味,无法激发他们的兴趣和好奇心。
(二)活动形式过于单一
科学探究活动是需要学生亲身参与和深度融入的,而要想让学生沉浸到活动中,就需要借助丰富多样的活动形式。但是,实际的探究活动形式往往较为单一,影响了学生参与的积极性和主动性。首先,教师在科学探究活动中常常局限于固定的探究模式,特别是过度依赖实验验证这一单一的形式。实验固然是科学探究不可或缺的一部分,能够直观地展示科学现象,帮助学生验证假设、理解原理,但是当实验成为唯一或主要的探究手段时,学生的视野就被限制了,他们可能无法充分体验到科学探究的多样性和趣味性,也无法通过其他方式,如观察、调查、讨论等来丰富自己的科学知识。其次,忽视多种探究手段的综合运用。观察是科学探究的基础,能够帮助学生积累感性认识;调查能够让学生深入了解科学现象的背景和现状;讨论能够促进学生之间的思想碰撞;制作模型是一种直观、形象地表达科学原理的方式。这些探究手段各有特色、相互补充,能够帮助学生从多个角度、多个层面去理解和探索科学现象。然而,在实际教学中,这些手段并没有被充分利用起来,导致活动形式较为单一。
(三)探究计划缺乏创新
探究计划是否创新深刻影响着科学探究活动的开展效果。目前,虽然教师能够参照核心素养培育的需要以及学生学习成长的情况制定科学探究计划,但是计划内容方面缺乏相应的创新。首先,探究计划拘泥于传统框架,内容过于表面化,缺乏深度挖掘与跨学科整合。这种浅显的设计不仅限制了学生思维的拓展,还使得学习过程变成了简单的信息接收与记忆,而非主动探索与知识建构的过程。此外,活动过度依赖图片、视频等多媒体材料作为教学辅助,虽然能够直观展示某些概念,却无形中剥夺了学生通过亲手操作、实践观察等直接经验来深入理解的机会,导致学生难以形成深刻而持久的记忆,更难以培养解决实际问题的能力。其次,探究计划内容不够周全。优秀的探究计划应当充分考虑学生的兴趣点、认知水平以及探究能力的差异,设计分层次、有梯度的任务,以激发学生的好奇心和探究欲。然而,现实中不少计划忽视了这一点,要么难度设置不当,要么缺乏必要的引导和支持,导致学生要么因任务过于简单而失去兴趣,要么因难度过大而心生畏惧,最终未能有效激发学生的内在学习动机。同时,计划中对科学思维的强调也显得薄弱,未能充分融入批判性思维、创新思维、问题解决能力等关键要素的训练,限制了学生科学素养的全面提升。
(四)活动评价缺乏新意
活动评价是探究活动的重要环节。虽然在活动中,教师会对学生的学习行为进行评价,但是这种活动评价与传统的教学评价并没有太大的区别,缺乏相应的创新。首先,许多活动评价仍局限于教师的总结性评判,采用“优、良、差”等笼统等级,难以精准反馈学生在探究活动中的具体表现与个性化需求。这种单一的评价方式忽视了学生作为评价主体的角色,剥夺了他们自我反思与提升的机会,导致学生无法获得针对性的改进建议,进而影响其参与活动的积极性和持续性。其次,评价过程缺乏灵活性与动态性,部分教师在设计评价维度时,往往基于预设的教学目标与课堂流程,未能充分考虑学生在活动中的实际表现与突发情况。这使得教师在实际活动中可能会不自觉地按照既定的框架进行评价,忽略了评价应服务于学生学习与发展的初衷。这种“一刀切”的评价方式不仅难以真实反映学生的学习成效,还可能抑制其创新思维与个性发展。
二、核心素养视域下小学科学探究活动开展的侧重点
(一)培养合作能力
2022年版《义务教育科学课程标准》以培养学生的核心素养为目标,要求教师在教学过程中把握学科特点,以素养为导向。合作意识与合作能力包含在核心素养中,因此,探究活动的组织不能忽略这两个方面,良好的合作能力是开展科学探究活动的前提。意识驱动行为,教师要通过一系列的活动环节进行指导,帮助学生在注意力、活动框架、目标设计、深度思考等方面达到“共赢”的效果,实现从个体探索到集体探究的转变。
(二)培养创造思维
在小学科学探究活动中,创造性思维不仅能够让学生对事物产生一定的感知,还有利于提升学生的概括能力,同时在潜移默化中形成良好的逻辑思维能力,促使学生在反思与评价中加深对知识的了解。小学科学教师作为学生的引导者,要充分发挥自身的价值,合理把控学生的概念学习过程,通过举例和运用材料的方式,为学生提供对应的支撑,以此促进学生个性化发展,不断培养科学思维与创新素养。
(三)提高实践能力
科学知识来源于生活并反哺于生活,科学结论往往是从实践中得来的。所以,小学科学教师要注重生活情境对学生学习科学知识的作用,在教学中根据学生的认知水平有意识地引导他们联想与理论相关的生活事物,让他们根据生活经验探索科学理论知识。探究活动的核心便是实践,在实践中通过交流科学现象与科学知识加强科学观念。教师组织探究活动时应提高实践的比重,促使学生在实践中发展科学观念,在科学交流中理解科学原理,完成科学探究。
(四)科学开展评价
科学的评价应该具有综合性、增值性和过程性特征。评价的设计也是项目式教学中难度最大的部分。评价是贯穿整个学习过程的,评价先行可以改进学生的思维方式,实现产品的优化迭代。小学生的学习主动性较差,需要教师激励和引导,科学开展教学评价能够及时关注学生各阶段的学习表现,采用鼓励式的教学方式,帮助学生树立自信心,使其自我判断,了解自身的优缺点,扬长避短,提升自我。教师应适当减少总结性评价,而是让学生参与到评价中,在互评与自评中巩固核心素养。
三、科学组织小学科学探究活动的策略
(一)丰富活动形式,增强科学合作意识
学生是课堂的主体,也是核心素养培养的对象。要想有效达到培养学生核心素养的目的,就应该让学生回归于课堂。小组合作往往是效率较高的科学活动组织形式,如果将分组与角色扮演相结合,每位学生都能结合自己的“身份”投入到活动中。
例如,在“设计制作小车”主题探究活动中,教师可以设定探究背景:模拟一个小车运煤的场景,怎样才能让小车顺利地将煤运往高处呢?在这一目标下,教师让学生回顾旧知识——物体在斜面上的运动,并结合教材中用橡皮筋驱动小车的知识,分组进行不同部分的制作,如“橡皮筋驱动装置”“纸壳小车”“传送装置”等。学生迫不及待地尝试,有的裁剪、搭建小车轮廓,有的进行装置连接,虽然经过几次失败,只能通过弹射一次性驱动小车,但是在这一过程中逐渐解决了稳定性和牢固性的问题。学生的合作意识促成了本次探究活动圆满完成,这是有效拓展学习内容的一种良好的方式,能够帮助学生更全面地吸收知识,也能让探究活动过程充满自主性。此外,小学科学教师还要鼓励学生从生活中发现科学元素,真切地感受科学学科的实用性,从而对学习科学产生浓厚的兴趣,并愿意积极投入学习过程,有助于其提高探究能力和个人综合素养。
(二)拓展探究内容,培养科学探究思维
在科学探究活动中,教师习惯于通过实验这一直观有效的方式,引导学生认识科学现象,培养他们在生活中发现与探究科学的能力。然而,除了实验之外,科学沟通与交流也是不可或缺的环节,可以帮助学生深入理解科学原理,并在合作中提升综合能力。
为了丰富科学探究的形式,教师可以创新教学方法,以教学内容为基础,设计多样化的实验情境。以“种子发芽”为例,教师可以利用多媒体技术展示种子发芽的过程,同时引导学生亲自参与种植实验,观察并记录不同环境下种子的生长情况。这样的实践活动不仅能够激发学生的好奇心和探究欲,还能让他们在亲身体验中发现问题、提出假设,并通过讨论和实验验证来解决问题。在这一过程中,教师应鼓励学生积极交流,分享自己的观察和思考,通过科学沟通来深化对科学原理的理解。同时,教师应引导学生对讨论结果进行总结和反思,培养他们的批判性思维和问题解决能力。
(三)创新合作实验,提高合作探究能力
挖掘科学实验素材,明确对科学观念进行理解是学习科学的关键。学生学会基于科学角度观察并解释自然现象、构建科学解决问题的能力,这些都是科学核心素养发展的意义。这就要求学生借助合作的形式,通过探究实验学会发现,提高应用科学知识分析与解决问题的能力。
例如,在开展“食物中的营养”探究活动时,教师可以预先设定一个前置任务,即让学生搜集个人偏好的零食外包装,如饮料瓶、饼干包装及面包袋等多个样本。随后,引导学生深入剖析这些包装上的营养成分表,特别是关注脂肪、蛋白质及能量等关键成分的占比,以此为基础,共同讨论并评估食物的营养价值。此外,教师可以鼓励学生自主探索健康饮食的选择策略,促使他们结合所学知识,就如何构建均衡饮食提出个人见解。活动正式开始后,教师可以组织一系列的动手实验,如米饭、南瓜及莲藕等食材的碘酒测试,来直观展示食物成分的鉴定方法。实验中,学生将碘酒滴于食物表面,观察颜色变化,蓝色反应即表示食物中含有淀粉,这一过程不仅增强了学习的趣味性,也加深了学生对科学原理的理解。通过这类集体探究活动,抽象的科学知识得以转化为贴近生活的科学常识,学生的观察、分析及解决问题的能力得到了显著提升,同时激发了他们对营养学领域的浓厚兴趣。
(四)注重科学评价,构建以评促学体系
首先,核心素养视域下,科学教师应立足于学生科学素养的形成与发展,制定多元化的课程评价内容,通过评价主体的变化,将评价的主动权交还给学生,共同构建灵活、高效的科学教学课堂。同时,教师应在评价中突出学生的主体地位,鼓励学生自评和互评,帮助学生找到自身学习的不足之处,进而有针对性地强化。
其次,教师应注重课程评价主体的多元化,实现对学生科学学习过程及学习成果的客观评价,提高学生学习的自信心、增强心理满足感,以更好地促进学生科学核心素养的形成以及全面发展。实现评价主体的多元化并不代表完全摒弃教师评价这一环节,教师是开展科学教学的主导者与实施者,应适当降低自身评价主体的占比,给予学生自评、互评等评价方式一定的存在空间,以实现小学科学课程多元化评价体系的构建。
最后,教师应设置反思环节。反思是学生对所学知识和所参与探究活动的再思考,教师应引导学生学会反思,让学生细心体会、对自己所参与的实验探究活动进行有意识的检查、审视和评价,并在反思过程中不断发现问题并提出问题,通过积累成功的经验以及反复思考,学生必然会逐渐形成科学思维。
四、结语
总而言之,教师应当以学生的实际情况为基础做好创新活动。在目标设置、内容拓展、合作实验、科学评价等方面完善活动安排,推动理论教学与探究实践之间的有效结合,实现提升学生核心素养的育人目标。
(宋行军)