提高學生科學核心素養(yǎng)的教學策略研究
——以浙教版“科學探究:杠桿的平衡條件”為例

李維國

（浙江省臺州市溫嶺市新河鎮(zhèn)長嶼中學，浙江臺州 317500）

引 言

隨著時代的發(fā)展，任何學科教育都必須突破傳統(tǒng)教學模式的束縛，從現(xiàn)實角度入手分析最適合學生的教學方式和手段。所以，提高學生科學核心素養(yǎng)的科學教學必須從創(chuàng)新視角來考慮學生綜合能力的發(fā)展。在實際教學中，教師應(yīng)充分重視學生科學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，從不同角度思考科學核心素養(yǎng)對學生的重要影響，并充分利用各種教學資源來提高科學教學質(zhì)量。

一、核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

核心素養(yǎng)要求學生懂得如何發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，學會自主學習、探究實踐、合作交流，形成與學科知識、技能相關(guān)的綜合素養(yǎng)。培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)既是現(xiàn)代教育對課堂教學的新要求，也是新課程改革的重要內(nèi)容[1]。因此，教師必須充分認識核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及重要性，結(jié)合學科教學培養(yǎng)高素質(zhì)、綜合型人才。

二、知識導學——引導高階思維

在科學課堂中應(yīng)用深度學習策略，是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的有效途徑之一。教師應(yīng)通過知識導學啟發(fā)學生的高階思維，培養(yǎng)學生的科學思維，促進學生整體知識體系的完善。在初中科學課堂中開展深度學習，教師應(yīng)基于新課程改革要求設(shè)計教學方案，根據(jù)教學內(nèi)容和學生實際學情，思考如何培養(yǎng)學生的科學綜合能力。

例如，在教學浙教版“科學探究：杠桿的平衡條件”中，教師可以開展“認識杠桿”的趣味性導學活動，讓學生自帶剪刀、訂書機、核桃夾等，觀察和討論這些生活中常見的用品的結(jié)構(gòu)有哪些相似的地方。通過觀察和討論，學生發(fā)現(xiàn)這些事物都有一根硬棒，并且這根硬棒在兩個力的作用下能繞固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒被叫作杠桿。接下來，教師可以引導學生認識杠桿的五要素：動力、阻力、支點、力臂。特別是對于力臂的引入，教師可以用實驗引入，將彈簧測力計保持力的作用點不變，改變力的方向，讓學生觀察杠桿是否還能平衡，若不能平衡，請說明是什么因素影響了杠桿平衡，是力的方向還是力的大小，還是力的作用點。通過這樣的引導，學生對力臂的概念就會逐漸清晰起來。為了進一步探究杠桿的平衡條件，教師可以利用桿秤來稱不同的物品，并提問學生怎樣調(diào)節(jié)才能讓桿秤保持平衡。學生通過對杠桿五要素進行分析，進入本節(jié)課的學習情境中。這樣，一個全新的創(chuàng)新導學環(huán)節(jié)就建立了，學生學習起來就比較有序、有理、有節(jié)奏，進而進入高階思維。

三、重視知識探究，深化本質(zhì)認知

科學在不斷發(fā)展和進步，其不僅是一個前進的過程，更是一個探究的過程。科學課堂同樣如此，其教學核心就是探究。基于核心素養(yǎng)下的科學課堂離不開探究和思考，教師在組織教學的過程中應(yīng)利用好實驗教學來進行探究性教學，激發(fā)學生的求知欲望，讓學生在科學課堂中找到正確的學習方向。在實際教學中，教師應(yīng)重視知識、實踐的研究，將知識轉(zhuǎn)換為更深層次的思維導向及價值觀念，深化學生對科學本質(zhì)的認知。

例如，在教學浙教版“科學探究：杠桿的平衡條件”中，如果教師只關(guān)注學生技能的培養(yǎng)，課堂教學目標將難以充分實現(xiàn)。為了更好地激發(fā)學生的探究欲望，引導學生不斷探究、思考，教師首先可以利用多媒體給學生創(chuàng)設(shè)“杠桿平衡”圖示情境，然后通過問題情境引導學生探究，如杠杠平衡時，作用在杠桿上的動力F1、阻力F2和動力臂L1、阻力臂L2之間存在怎樣的定量關(guān)系。教師可以先讓學生分為幾個小組進行探討，然后設(shè)計實驗方案：利用提供的器材，即杠桿支架、幾個質(zhì)量為50克的相同鉤碼、一個彈簧測力計、輕質(zhì)細線進行實驗，設(shè)計實驗表格并將收集的數(shù)據(jù)記錄下來。在實驗后，學生分析實驗數(shù)據(jù)并討論得出實驗結(jié)論：當動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，即F1L1=F2L2時，杠桿平衡。通過這種方式，學生可以在分析問題、解決問題的過程中學習“杠桿平衡原理”，并掌握科學探究的具體方式。同時，教師還要求學生在實驗過程中記錄出現(xiàn)的問題，并與同學及教師交流產(chǎn)生問題的原因，這樣，生成性的問題得以拓展和解決，更有利于學生對杠桿平衡條件的理解。例如，學生在探究過程中使用彈簧測力計向下拉時出現(xiàn)動力乘以動力臂不等于阻力乘以阻力臂的現(xiàn)象，這是為什么呢？學生做完實驗后，把支點放在杠桿的一端，重做實驗，發(fā)現(xiàn)也不相等，這又是為什么呢？這樣，學生帶著問題進行探究，既激發(fā)了學習熱情，又深化了認識。

四、關(guān)注課題研討，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

美國著名教育家戴爾提出的“經(jīng)驗之塔”教育理論指出，教師在教學過程中應(yīng)更關(guān)注如何讓學生獲取直接經(jīng)驗，避免傳授過多的間接經(jīng)驗，規(guī)避在教學過程中出現(xiàn)“概念—概念”的說教[2]。基于此，在科學課堂中，教師應(yīng)提高對課題研究的關(guān)注，積極通過課題研究培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。

例如，在浙教版“科學探究：杠桿的平衡條件”課堂教學后，教師可以給學生布置一系列的課外研討任務(wù)，讓學生探究關(guān)于杠桿的其他知識，引導學生收集與杠桿定理相關(guān)的資料，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探究素養(yǎng)。例如，阿基米德說：“給我一個支點，我可以撬起地球。”這句話應(yīng)如何理解？古埃及金字塔里的大石頭是如何提升到那么高的地方的？吊塔是如何工作的？通過思考這些問題，學生可以更好地理解杠桿平衡原理，并理解人類對杠桿平衡的運用，從而培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

五、融合STSE教育，升華責任意識

STSE教育既是現(xiàn)代教育改革發(fā)展的產(chǎn)物，也是科學教學實現(xiàn)教學目標的重要手段之一。教師在教學過程中應(yīng)該明確科學教育與STSE教育之間的關(guān)系，基于STSE教育開展各種各樣的科學課堂活動，探索全新的教學方式，融入現(xiàn)代教育方法以實現(xiàn)科學教育的本質(zhì)目的。在實際教學中，STSE教育的應(yīng)用主要是為了培養(yǎng)學生的社會責任，通過一系列的創(chuàng)新性實踐活動、教學活動提高學生的責任意識[3]。在科學課堂中，其主要表現(xiàn)為通過知識教學培養(yǎng)學生的多元素養(yǎng)，如價值取向、責任意識及綜合能力等。例如，吊塔上的操作員要徒手爬上幾十米的吊塔頂端，那么如何利用杠桿平衡知識讓操作員安全到達頂端呢？通過思考這個問題，學生把所學知識升華為社會責任意識，大大增強了學習動力和熱情。

結(jié) 語

綜上所述，在初中科學課堂中提升學生的科學核心素養(yǎng)符合現(xiàn)代教育要求，這個教學目標的實現(xiàn)需要教師付出更多的時間和精力，孜孜不倦地探索教學模式。筆者希望通過本文對科學教學中學生科學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的探究，促使廣大科學教育者更清楚地認識到科學教育的本質(zhì)意義，從而不斷創(chuàng)新教學理念和方式，推動科學教育的發(fā)展。