在小學科學課程中培養學生“科學本質觀”的經驗總結

張福武

一、研究主題背景分析

在以往的科學教學過程中，教師選擇以“培養學生‘科學本質觀’發展”為教學主旨的課程往往特征明顯，可以簡單歸納為以下幾類：課中分步驟、分層次實驗活動較多;課中討論猜想、探究驗證活動較多;課中觀察調查，找規律的活動較多。以上三個“較多”之所以能夠成為教師的首選目標，其重要的先決條件就是：學生在課堂中可操作對象易于獲得，學生觀察到的現象明顯，結論便于學生總結歸納。簡而言之，就是教師在教學中容易引領學生親歷科學家的活動過程，如物質科學領域中關于“力學”“光學”的一些課程，就整體呈現出這一特點。

然而還有一部分科學課程，其本身并不具備這些條件，教學內容主要以分析加工資料、交流信息為主，實驗活動與探究性的活動較少，如京教版第七冊科學教材中《腦的保健》、京教版第四冊科學教材中《晝夜交替》《四季變化》等三課的教學內容，就整體呈現出這一特質。教師要想在此類課程中實施培養提高學生“科學本質觀”的教學活動，無疑會產生一定的難度。

二、教學策略

對于這些一般意義上培養、滲透“科學本質觀”較為困難的科學課程，我的教學策略是“有針對性”的抓住一點，如“能夠理解我們學習的科學知識來自于長時間人類科學研究實踐的積累，每一個時代人類對世界的認識都是經過嚴謹細致的觀察與推論。”或“認知科學家用科學研究的方法推進科學知識的發展與變化。”使其貫穿整節課堂作為重點，進而形成一種令學生經歷科學發現過程的思維或模式，培養學生的“科學本質觀”。

（一）《腦的保健》一課舉例分析

《腦的保健》一課的第一課時，大體分為“人類對腦的探索史”，“腦的結構”與“腦的分區域工作”三部分內容進行重點講授。在課程開始之前，教師首先出示“心想事成”這個成語，布置學生解釋，以此為導入，引出古時人們對于“心臟負責思考問題”的認知，這樣就與學生本身的知識積累“腦負責思考問題”產生矛盾，激發了學生對于本課的學習興趣。接下來再通過教師講解人類歷史上幾次對于“腦”的重要認知事件或時間節點，使學生體會到人類對于“腦”的探索是隨科學技術的進步而不斷深入的。

在此之后，教師出示腦的全方位立體視頻，為學生呈現腦的外部結構的樣子，模擬科學家解剖后觀察到的“腦”，布置學生為“腦”劃分結構。……最后教師再出示現代科學家為腦劃分的結構圖，學生通過與自己小組的腦結構劃分圖對比，學生會發現自己小組劃分的腦的結構圖準確率很高，但是科學家為腦劃分的結構圖更加“細致”，“那科學家的劃分標準又是什么呢？”這個問題也就引出了本課的第三部分教學內容。

第三部分“腦的分區域工作”教學過程中，教師首先布置學生閱讀兩例歷史事件，都是腦部受損后人類本身相對應的機能和活動也出現了問題，由此學生可以分析出：腦是分區域活動的，每個區域控制人體相應的生理機能和活動反應。進而教師再出示腦垂體這個腦中很小的組織結構出現問題或摘除后對人類的影響，學生就能夠明白，人類為腦劃分結構的標準還參考了腦中各組織所負責人體功能不同的因素，這樣就回答了第二部分教學內容最后出現的疑問，也使得整節課程前后呼應，形成了一個整體。

（二）《晝夜交替》一課舉例分析

《晝夜交替》一課實施之前，我注重學生對前概念的掌握，即“我們每天都看到太陽東升西落，循環往復，而感覺不到自己在轉動”。以此為基礎設計課程，通過幾個實驗小步驟，讓學生親身參與到探究“晝夜交替形成原因”這一問題中來，逐漸理解到“地球自身轉動也能形成晝夜交替現象”，最后再通過類比和視頻證明：地球自轉是晝夜交替的形成原因。

首先，我引導學生說出白天我們所看到的太陽運行軌跡——東升西落。然后提問：你認為導致晝夜交替產生的原因是太陽圍繞地球旋轉嗎？因為學生每天都能觀察到太陽的運動，自然認為是太陽環繞地球，才能使我們的生活出現晝夜交替的現象。

第二步，我讓學生用紙袋蒙住頭部，只在眼睛位置留一排小孔，這樣既不影響學生觀察，又能保持良好的避光。要求學生閉上一只眼睛，然后我利用手電模擬太陽，從“東”走到“西”提問學生“太陽”小孔中出現的順序。因為與學生前概念相聯系，只是改變了學生的視野，所以學生很容易得出答案：太陽從東向西運動。

最后，我出示問題：“太陽”不動，把你自己想象成地球，要想使陽光從東到西從你眼前小孔依次出現，你應該怎樣轉動？……再通過教師講述歷史小故事，以及播放太空中宇航員看到的地球與太陽之間的運動景象，最終證明：地球自轉是產生晝夜交替的真正原因。

在連續三個小實驗都親身參與的情況下，學生不僅更好的體會了晝夜交替的產生原因，而且在體會的過程中也不與自身每天觀察到的現象發生沖突，還能從不同方面發現太陽每天東升西落的“秘密”，這樣本節課就極大的增加了學生對本課知識的認知性和趣味性，更加符合現階段小學科學課中，培養學生科學本質觀，建設探究性為核心的課堂要求。

三、經驗小結

科學課中對學生“科學本質觀”的培養尤其重要，在一定程度上，小學生認知某一事物的規律與人類歷史上認知這一事物的規律是相互吻合的，所以對于小學生來說，親歷人類研究某一事物的不同階段，切身感受事物規律形成的歷史，不單再僅限于作為科學課中的研究手段、研究方法，更是整體提升小學生科學素養的必經之路。

在《腦的保健》一課教學實踐中，教師通過引入文獻資料、分析歷史事例、模擬科學家工作等一系列教學手段，都著重培養提高了學生的“科學本質觀”，使學生在收獲知識與研究方法的同時，科學研究態度與研究能力也得到了長足的進步和發展。

而《晝夜交替》與《四季變化》兩課內容，教師都重點引領學生發現地球“自轉”“公轉”是怎么“來”的，為什么地球的這兩種運動能夠導致地球出現晝夜交替、四季變化的現象。學生通過實驗觀察等方式，更深入、真切的體會了晝夜交替的產生原因，而且認知過程也不與自身每天觀察到的現象發生沖突，這樣遵循學生本身認知規律的課程，不僅極大的增加了學生對本課知識的認知性和趣味性，更加符合現階段小學科學課中，培養學生科學本質觀，提高學生核心素養，建設探究性為核心的課堂要求！