基于學生核心素養的物質科學領域教學理論與實踐研究

王藝歡

在小學科學課堂上，不同的實驗方法，可采用不同的教學模式。經過實踐研究，在小學科學課堂上，對于物質科學領域中的學習，組織定性實驗或定量實驗，可采用“問題聚焦——猜想假設——制定探究計劃——實踐檢驗——得出結論”這一模式來進行課堂教學。

案例1：定性實驗

導體與絕緣體（教育科學出版社 四年級科學下冊）

問題聚焦：老師出示電路檢測器，演示用電線外面的塑料連接起來，小燈泡不亮；用電線里面的銅絲連接起來，小燈泡亮了，現在如果老師不把電線連接起來，而是這中間放一塊橡皮擦，孩子們想一想，電流能通過這塊橡皮擦嗎？

猜想假設：分小組討論并說出理由，嚴格按照“檢測檢測器——預測——檢測——重復檢測”的過程進行。要求學生學會的一塊橡皮檢測的過程有以下5個步驟：1. 從右邊盒子里拿出橡皮，預測橡皮能否通過電流使燈泡發亮，把預測記錄在科學文件夾上；2. 把電路檢測器的兩個檢測頭接觸一下，看看燈泡是否發亮；3. 用兩個檢測頭接觸橡皮的兩端，看看燈泡是否發光；4. 重復檢測一次；5. 把檢測時燈泡是否發亮記錄在科學文件夾上；6. 把檢測完的橡皮放在左邊的盤子里。

制定探究計劃：老師出示本節課要探究的實驗材料（鐵釘、一元硬幣、銅片、鋁片、塑料片、木片、絲綢、石頭、皮毛共9種材料），發放實驗記錄表

實踐檢驗：學生開始探究實驗

得出結論：知道生活中有的材料容易導電、有的材料不容易導電。

在設計本節課時，在教法及學法上有以下兩點體會：

體會一：設計本教學設計時，要注重對學生科學的態度培養。也就是科學核心素養的培養，要引領學生像科學家那樣地開展探究活動，就要有科學活動的規則。

體會二：在科學課堂上，所開展的科學探究活動，要倡導小組成員間或組組之間的合作，而不是競爭。在小組活動中，做到分工明確，責任到人。每一個人都要有獨立思考，不是每一個人做同樣的事，而是為解決共同的問題而做不同的工作。如：在檢測導體還是絕緣體的活動中，有的同學負責材料工作，把要檢測的材料從右盒子里拿出來，遞給檢測的同學，檢測完畢，從檢測員手中接過來放進左邊的盤子里；有的同學負責檢測工作，并把檢測到的情況讓全組同學看到，然后將檢測的結果匯報給記錄員；記錄員認真地觀察檢測過程，實事求是地做好記錄工作；負責匯報的同學在配合其他同學的工作時，聆聽大家的意見，作出匯報的準備。因為檢測的材料比較多，有的角色也可以替換，經歷不同的操作過程。

案例2：定量實驗

擺的研究（教育科學出版社 五年級科學下冊）

問題聚焦：擺的快慢與什么因素有關（擺繩的長短、擺錘的重量、擺角）

猜想假設：都有可能，選擇你感興趣的因素來開展探究，說說原因

制定探究計劃：出示實驗材料，分小組制定探究計劃

實踐檢驗：分小組實驗，明確哪一個是定量，哪些不變量

實驗一：師：我們研究擺的快慢是否與擺錘重量有關，那么保持不變的條件是什么？要改變的條件又是什么？

生：擺幅大小和擺線長度不變，改變擺錘重量，重復觀測原重量，2倍重量，3倍重量的擺錘15秒內擺擺動的次數是否相同。

實驗二：師：我們研究擺的快慢是否與擺繩長度有關，那么保持不變的條件是什么？要改變的條件又是什么？

生：擺幅大小和擺錘重量不變，改變擺繩長度，重復觀測原擺繩長，2倍擺繩長擺錘15秒內擺擺動的次數是否相同

實驗三：師：我們研究擺的快慢是否與擺角有關，那么保持不變的條件是什么？要改變的條件又是什么？

生：擺繩長短和擺錘重量不變，改變擺角大小，重復觀測90度，45度擺角時，擺錘15秒內擺擺動的次數是否相同

得出結論：擺的擺動快慢與擺繩的長度有關。同一個擺，擺繩越長擺動越慢，擺繩越短擺動越快。

這是一節探究性很強的定量實驗課，從問題聚集開始，到得出結論，整個探究活動一氣呵成，要做到重點突出，當學生親歷探究過程后，把重點放在對測量的數據分析上，并用數據說話的探究課。重復測量、嚴謹記錄、科學分析，教師要在課堂上反復滲透、暗示、指導的，意在讓學生真正感受到測量以及數據帶來的巨大價值，效果比較明顯。

責任編輯 潘孟良