借助科學實驗培養核心素養

夏茂軍

《小學科學課程標準》中明確指出：“小學科學課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。”科學核心素養是學生學習科學這一門課程的最終體現，而科學實驗教學則是培養學生科學核心素養的重要陣地。通過學生動手操作、自主思考，不僅可以推促學生理解實驗內容，而且還能激發學生的學習興趣，滲透創新思維，繼而有效培養其科學核心素養。

對于科學學科而言，探究不僅是學習目的，還是主要方法與途徑。讓學生自己動手操作、主動探究的科學實驗，則是引導學生走進科學、探索科學的主要方法。在具體教學中，教師要根據科學教材內容，結合學生科學水平，為學生搭建可以自主創造的平臺，通過科學實驗的形式，引導學生動手操作、主動實踐，繼而從中感知科學探究的興趣和態度，讓學生在尊重事實、尊重科學的同時，為科學核心素養的培養奠定基礎。

例如，《沉與浮》這一課的內容較為抽象，教師可結合生活實際，引導學生思考為什么鐵片在水里會下沉，但是變成船卻會上浮？為什么人在普通水里會下沉，而到了死海里卻會浮起來？在激發學生的探索欲望后，教師可通過分組，讓學生自行探索物體沉浮，并且進一步引導他們思考探索改變物體在水中沉浮的方法。學生通過動手實踐，從中發現，讓原本沉下去的物體浮起來有三種方法：一是改變物體的形狀;二是借助其他物體;三是在水中添加食鹽。

這樣的教學方式對學生來說，是最生動的科學探究，同樣也是科學核心素養培養的最好途徑，這樣的方法，也許讓學生最終看到的是現象，但這會進一步激發他們對科學的興趣，培養他們對科學的熱愛，從而引導他們向科學的更深處推進。

相比其他學科，科學教學是極為嚴謹的，科學實驗也是如此。科學教材中的內容都是經過前人證明的，所采取的實驗也是最科學的。教師若一味地讓學生自行探索，固然能有效培養他們的自主意識，但也有可能讓學生的探索進入“無厘頭”狀態。對此，在強調學生自主探索的同時，也要充分發揮教師的主導作用，在學生實驗過程中，通過點撥、提示方法給予指導，為學生科學核心素養的培養增添動力。

例如，針對《運動與摩擦力》這一課的實驗來說，教師若完全放手讓學生自行設計實驗方案，讓他們自行探索摩擦力大小與什么有關，效果必然會不理想。但直接指導學生實驗，必然會打消學生的積極性。對此，教師可先指導學生設計實驗記錄單，思考其中變與不變的量;接著，教師展示相關的實驗材料，請學生自行選擇，并圍繞教師所提供的內容進行觀察。教師要善于發現學生實驗設計中的缺陷或不足，進行重點的指導，這樣不僅能讓小組探究活動有序高效，而且還能激發學生的探索興趣，助力他們科學核心素養的養成。

學生是課堂的主體，但教師是課堂的主導。針對科學實驗，固然大多數都是學生自行完成，但是教師也要充分發揮主導作用，針對學生實驗方案中不完善，或者有缺陷的地方，應通過提醒或點撥的方式進行完善。另外，針對學生的觀察內容較為分散的情況，教師應及時給予提醒或者劃定范圍，以便讓學生探究的目的更為明確，方向更為精準，同樣也便于他們進行總結。對觀察時間較長的實驗，在學生制定方案時，教師要加強指導，盡可能明確每次觀察間隔的時間以及現象與步驟，從而讓學生從觀察中掌握方法，在體驗成功的同時，繼續保持對科學的熱情。

提問，是推促學生進行自主思考的前提。對于科學核心素養培養來說，一個有價值的問題，往往超過他們所掌握的科學知識。畢竟對于知識來說，需要學生理解記憶即可;而對于問題來說，卻能有效引導他們思考，在探索中不斷激發與發展他們的科學思維。在具體實驗教學中，教師要鼓勵學生大膽假設、主動設疑，并且主動搭建平臺，引導學生基于觀察對自己的觀點進行辯論，以便在他們掌握科學知識的同時，幫助他們建構科學概念。

例如，《彎彎的拱橋》的重點就是對“拱”的承重進行探究。教師先引導學生就紙質、大小、跨度一樣的平紙與拱紙承重進行比較。接著，教師讓學生先進行假設提問，說說哪個承重能力更強，至少一半學生都能想到是拱紙，教師接著讓他們說出原因。之后再引導學生通過實驗進行觀察，了解到平紙的力道是向外的，而拱紙的壓力是向下與向外傳遞的，這樣壓力就得到有效分散，自然拱紙的承重能力也更強。接著，教師引導學生繼續猜想，怎樣讓拱紙的承重能力更強？讓學生借助手中材料進行探索，其結果不僅有小拱，還出現了拱腳、拱座，等等。

從案例中發現，學生探索的答案并不唯一，這說明了學生的質疑、追問、論證是在不斷進行中的，同樣他們的思維也在不斷探索中。而通過這種方式，不僅可以讓學生學會自己動手操作、觀察實踐、總結歸納，有效推促學生加深對教材內容的理解，而且也讓他們的科學核心素養得到有效培養，在其思維得到縱深推進的同時，有效生成課堂精彩。

科學探究，重在“探究”二字，而科學實驗正好為探究提供了最佳的路徑。從問題提出，到觀察現象、形成概念、解決問題，學生思維始終處于積極探索的狀態。相比傳統教學，學生的學習更為主動，更為積極。針對科學實驗，探究固然大多是重復教材實驗，強化學生對教材中結論的理解。但對于學生來說，針對科學核心素養，最主要的體現，就是“與眾不同”，就是創新思維，若按部就班地按照教材進行實驗，根本算不上探究。

例如，《擺的秘密》這一科學實驗，按照教材內容，是讓學生通過實驗了解擺錘頻率與幅度的關系。但這種實驗如果按部就班地進行，過程會比較枯燥。對此，教師可先讓學生觀看視頻了解鐘擺，接著讓他們結合生活體驗，說說生活中的鐘擺現象。在學生回答后，教師可鼓勵學生結合課前提供的材料，自行設計實驗方案和實驗步驟，自己探索、自己觀察，從而自己得出結論，看看通過鐘擺實驗，有什么發現。20分鐘后，每個小組都進行了匯報展示，雖然各組的答案有所差異，但科學精神卻已經根植于他們心中。

在科學核心素養中，探究就是最基本的素養。科學教學，不僅僅是科學知識傳授，而且還有科學素養的培養。對于科學實驗來說，最好的方式，就是教師放手，主動退居幕后，讓學生自行選擇材料，自行設計實驗方法，自行探索觀察，自行思考，自行得出結論。這種開放性、探索性的科學探究，在為學生提供更多自主學習空間的同時，也引導學生從學習者轉變為發現者、研究者與探索者，為其科學核心素養培養提供了正確的路徑。

總之，小學科學核心素養的培養是一個長期的過程，是一個潛移默化的過程，需要教師把握實驗各個環節，在充分利用好課堂教學過程，不斷豐富學生的科學知識與科學經驗的同時，還要借助相應的實驗情境，激發學生探索科學的興趣，從而幫助他們建構科學概念，并最終通過學生自主學習、探究與實踐，讓其科學核心素養真正落地生根，開花結果。

（作者單位：江蘇省如皋市搬經鎮搬經小學）

（責任編輯 岳 舒）