在小學科學教學中培養學生科學核心素養

何一蘭

“核心素養”時代已經到來。目前普遍認為小學科學的核心素養主要有：科學精神、探究能力、科學思維、科學態度。小學科學教育承擔著培養學生核心素養的重任，那么在小學科學教學中如何培養學生的核心素養呢？基于課標和課堂教學改革，將從多個方面進行探討。

一、在活動中提升探究能力

科學學習以科學探究為核心，通過“做科學”來“學科學”。學生在做的過程中不僅要用腦去想，而且要用眼去看，用耳去聽，用嘴去說，用手去做。把科學知識、探究技能與科學態度結合起來，加深對科學的理解。我們應結合教材內容和學生的實際情況，提供充分的探究機會，讓學生經歷“提出問題→猜想與假設→設計研究方案→實施方案（觀察、實驗、收集證據）→分析得出結論→表達、分享與交流”等過程，在這過程中，掌握科學方法，獲取科學知識，形成科學能力，逐步提升科學素養。

（一）精心創設有效情景，激發探究欲望

興趣是最好的老師。我們要創新使用教材，巧妙運用各種方法，調動學生的學習興趣。可以在課前結合本單元、本課內容引入一些有趣的科學小魔術或科學趣味實驗來創設情境，營造愉快的學習氛圍，激發好奇心，打開孩子們求知的心扉。如在《大氣壓力》中進行“飄在空中的足球場”的科學魔術，在《壓縮氣體》中進行“一口氣抬起一摞書”的科學魔術，在《運動與摩擦力》中進行“書本戰勝大力士”的趣味實驗。也可巧妙地創設問題情境，激發學生的求知意愿。如《空氣能占據空間嗎》教學中，老師通過一個小實驗，將軟木塞放入水槽，軟木塞漂浮在水面上，用玻璃杯罩在軟木塞上，豎直地將玻璃杯壓到水槽底部，然后讓學生大膽猜測軟木塞會停留在杯子的什么部位，大部分學生根據生活經驗，判定軟木塞會浮到杯子的底部，然而實驗結果與學生的猜測截然相反。這樣，由疑惑引起的探究開始了。

（二）體驗高效深入的探究過程，掌握科學方法

我們要注意學生“自主探究”與“教師指導”相結合，在學生實驗探究前，應給予有效指導。1.要善于發現學生實驗設計中的缺陷或不足，有重點地進行指導。如《運動與摩擦力》教學中探究摩擦力的大小與什么因素有關。教師先讓學生就記錄單進行討論，填寫假設，頭腦中明確不變和變化的量，然后教師展示實驗器材，請學生說出選擇的實驗材料和實驗步驟，也啟發其他小組思考自己該如何選取材料，在學生急切要驗證自己的假設期盼中分發實驗材料，讓小組探究活動有序而高效。2.引導學生觀察不能太發散，否則學生就會不知所措，無法實現探究的最優化。例如《提重物的輪子》一課，要求學生觀察定滑輪、動滑輪的組裝方法和它們的不同。老師提了兩個問題：請同學們仔細觀察這兩個滑輪：先看外觀，然后再轉一轉，看你能發現什么？請同學們仔細觀察這兩種滑輪的組裝方法：老師拉動時，滑輪動不動，拉力的方向、重物提起的方向怎樣？這樣的提問很具體，學生觀察探究的方向很明確，也就更有利于總結與提升。3.對于一些長時間的觀察活動。指導學生訂立觀察的計劃要周密些。如事先要確定多長時間觀察并記錄一次，觀察什么現象或觀察的步驟是什么，用肉眼觀察還是借助工具，記錄的方式是文字的、圖像的，還是數字的等等。只有給予學生探究的有效指導，使學生掌握科學的方法，讓學生獲得成功，體驗成功的喜悅，才能保持對科學探究的熱情。

（三）開展創新活動，拓展探究思維空間

在平常的教學活動中，充分挖掘教材資源，對教材進行二次開發，給學生提供自由創造的空間，激發學生靈感，在解決具有挑戰性的問題過程中培養創新思維，提升探究能力。在學習完《身邊植物》單元后，分小組布置學生根據自己愛好選擇一個探究主題，如《會捕蟲的植物》《會“動”的植物》《有趣的多肉植物》《神奇的藥用植物》等進行觀察、搜集相關資料，以PPT或手抄報或探究過程相片（或錄像）等形式在全班詳細介紹該主題植物，共同分享探究成果。在《我的小橋》教學中，組織別開生面的制作小橋的競賽活動，分小組鼓勵學生選定感興趣的橋梁類型，根據自己的構思，自行討論設計好方案并制作模型，要求小橋跨度至少30厘米、承重至少3個鉤碼來進行比賽，讓學生從材料是否合適、結構是否科學、制作是否精美、承重是否合格等方面進行自評和互評，引導學生展示自己小組作品獨特的地方，也吸取別人的長處，在合作、交流中共同進步。這些活動提升了學生的設計能力、問題解決能力，讓學生的創新思維得到培養，探究興趣得到延續，探究能力得以增長。

二、在設疑、追問、論證中發展科學思維

學起于思，思源于疑。一個有啟發性的問題可引發思考和新的疑問，在疑問、思考、追問、再思考中不斷激發和發展學生的科學思維。科學論證讓學生基于證據做出合理的推測，基于證據對自己或同伴的觀點進行辯論，幫助學生構建科學的概念。學生在“論”中推理，在“證”中建構。如在《彎彎的拱橋》中探究拱的承重。實驗1：平紙與拱紙承重能力的比較。兩張材料和大小都一樣的紙，跨度都是15厘米，一張是拱形的，一張是平的，如果在紙的中間輕輕地放上墊圈，同學們猜一下哪張紙的承重能力強一些？通過實驗發現拱形的紙承重能力比較強，為什么呢？大家觀察到紙在承重過程中形狀上發生的變化了嗎？再次實驗觀察發現平紙中間向下凹下去，拱形紙的兩邊向外面推出去。各自再在上面加一個墊圈，平紙完全凹下去，塌了。拱形的紙，拱腳也向兩邊推得更開了。怎么解釋這種現象？墊圈的壓力是向下的，拱形紙為什么向兩邊伸展開去？回顧剛才實驗發現拱形是將壓力向下和向外傳遞的。知道了拱形紙受力變形的原因，那怎樣讓拱紙承受更大壓力又不容易變形呢？動手試試。引出實驗2：使拱紙承受更大的重量，有什么辦法？通過討論同學們想到拱腳的兩邊用東西擋住，這樣拱腳就不會向外推開去了，拱紙承受能力就可增加。這個猜想對不對呢，請同學們用自己想到的抵住拱腳的方法來檢驗下。結果發現不管用什么方法抵住拱腳，拱紙承載的墊圈數都增加了，猜想得到了驗證。抵住拱腳兩側的物體，我們稱為拱座。根據同學們抵住拱腳方法的不同，又提出了拱座的擺放與拱紙承重能力是否有關？拱座的重量與拱紙承重能力是否有關？同學們各抒己見，然后共同設計一個驗證實驗并進行實驗，探究還在繼續……在不斷的質疑、追問、論證中，思維一步步走向深入。學生始終在思考、操作、觀察、總結，既培養了學生設計實驗方案的能力，也提高了學生分析問題和解決問題的能力，思維的深度和廣度都得到了發展。

三、在實驗中培養科學態度

科學實驗能培養學生尊重事實、嚴肅認真的科學態度和團結協作的科學作風。科學是嚴肅、認真的，科學實驗必須嚴謹求實，細致認真，任何一點疏忽、馬虎都會導致實驗的失敗。例如：在“一周天氣觀測”實驗中，需要學生耐心、細致觀察，又要多次測量氣溫、風速風向，還要繪制圖表，找出規律，學生的科學態度得到了一次很好的培養。又如在探究“固體的熱脹冷縮”實驗時，用手拿著把，給銅球加熱的時候需要堅持，鍛煉了毅力；小組同學有點酒精燈的，有加熱的，有觀察記錄的，大家分工合作，培養了團隊精神。再如課后的一些時間周期比較長的“小課題”實驗——“探究鐵生銹的原因”“觀察月相變化”“種好一棵植物”等，要求寫出實驗報告或者觀察日記。“小課題”實驗讓學生獨立經歷了實驗活動的全過程，并通過對實驗現象的觀察、記錄，實驗數據的分析整理，培養了學生細心觀察、實事求是、反復研究、堅持不懈的科學態度。

“科學核心素養”的道路任重而道遠，作為科學教師，在教育教學中，主動地把培養學生科學核心素養落實到每一次探究活動、每一個實驗環節、每一項細節之中，持之以恒地抓實，并不斷改進。如此，學生的科學核心素養一定會得到培養和提升。endprint