小學科學實驗教學中學生核心素養發展的策略

高臨靜

在新課程改革的背景下，小學科學實驗教學如何有效培養學生的核心素養？本文結合教科版五年級下冊《增加船的載重量》的教學實踐，探討小學科學實驗教學中學生核心素養發展的策略。

一、發掘結合點，創設情境，激發責任感

基于落實科學態度與社會責任這一學科核心素養，教師應梳理教材的教學內容與教學目標，發掘其中所蘊涵的學科育人的結合點，培養學生正確的價值觀和社會責任感。

《增加船的載重量》一課是教科版小學科學五年級下冊第二單元“船的研究”的第四課。筆者依據本課教學內容和教學目標，發掘與其契合的蘊含教育價值的科學教學資源。在聚焦環節，筆者播放微視頻《中國力量》，展現我國“中遠發展”號貨輪抵達美國東部海岸港口，引起美國人民“強勢圍觀”。觀看視頻后，筆者引導學生交流“你有什么感想”，使學生切身感受到祖國科學技術日新月異的發展，為中國制造的輝煌成就感到無比自豪。在拓展環節，筆者通過“水密隔艙”微視頻，讓學生體會到“水密隔艙”不僅便于貨物的裝卸與管理，還使船只更具抗沉性、快速性和穩定性，感受到中國古代航海科技的偉大成就，增強學生的文化自信。

二、立足落腳點，優化設計，引領深度探究

教學中，教師應優化活動設計，引領學生進行深度探究，提升學生科學探究的能力。

1. 精選材料搭建探究支架。

探究式學習是學生學習科學的主要方式，而材料是學生親歷科學、感悟科學、體驗科學、建構科學概念的重要支架，因此教師要精心選擇實驗材料。

用12 cm×12 cm鋁箔設計制造不同底面積的船，研究它們載重量差異的活動，是《增加船的載重量》一課的重點探究活動。為解決鋁箔紙易皺易破的缺陷，筆者引導學生選用容易折疊、硬度適中的鋁箔膠帶作為實驗船的實驗材料。這不僅減輕了制作鋁箔船的難度，節省制作時間，還大大提高了實驗的有效性。

2. 項目化學習引領科學探究。

教學中，筆者引領學生在經歷鋁箔船“產生問題—設計作品—完成項目”的實踐活動中，深度探究，構建概念，積累解決問題的方法和經驗。

（1）創設情境，激發興趣。

在導入新課環節，學生通過微視頻領略“中國力量”的風采后，筆者適時提出：“隨著社會的發展，人們需要越來越大的船，來滿足交通和運輸貨物的需要。造船技術是怎樣解決載重量的問題呢？”以此問題引發學生思考增加船的載重的方法，激發學生探究問題的欲望和內驅力。

（2）設計方案，優化完善。

“造船是需要一定成本的，當材料一定時，怎樣才能做到載重量最大呢？”這一驅動性問題讓學生帶著真實任務進入到學習情境中，激活學生已有知識和經驗，使其提出大膽的猜想和假設，在自主探究和團隊討論中，制訂實驗設計的方案；再通過方案的展示交流，組織學生展開深入的分析、論證與反思，使學生相互借鑒、優化、完善實驗方案。

（3）制作交流，構建概念。

學生制作鋁箔船、測試載重量的過程，也是不斷觀察、發現問題、分析問題、團隊決策、修正優化項目設計、核心素養提升的過程。制作完成后，筆者讓學生進行展示匯報，引導學生交流實驗現象和分析各體積鋁箔船載重的數據信息，幫助學生透過現象看本質，豐富“船的載重量”這一科學概念的內涵和外延。

三、聚焦關鍵點，充分引導，發展科學思維

科學探究目標的達成與科學思維及科學思維方式、方法的培養緊密關聯。教師在課堂教學實施科學探究活動中，要聚焦科學探究目標的關鍵點，促進科學思維能力的培育和發展。

1.聚焦問題設計。

教師要遵循小學生身心發展規律，精心設計問題，通過一個個循序漸進的問題，將探究活動串聯成有序的邏輯鏈，激活學生的思維，幫助學生在探究活動中展開有序的思考，在提高學生科學思維能力的同時構建起完善的知識脈絡。

2. 聚焦信息分析。

科學探究過程就是搜集證據、分析數據、得出科學結論的過程。本課在完成測試船載重量后，筆者引導學生比較組內三種不同體積鋁箔船的最大載重量，推斷實驗結論，再將全班的數據匯總在一張表格中，讓學生通過對數據大小進行直觀比較，分析“大數據”，得出“船的載重量跟它的體積有關，相同材料制作的船型體積越大，船的載重量就越大”的結論。

3. 聚焦爭議熱點。

由于學生受年齡特征、知識積累和思維發展的局限，思維容易停留在事物現象的表面，無法全面、深層次思考問題，從而形成認知分歧。例如，在交流“這些數據說明船的載重量跟什么有關”時，學生觀點各異，此時筆者引導學生對鋁箔船的底面積、舷高、體積三個量進行深入的比較和辨析，撇開非本質的屬性，探尋實驗現象和數據蘊含的本質屬性，形成正確的科學概念，提升學生思維的廣度、深度、邏輯性。

4. 聚焦創新思維。

教師在教學過程中要積極鼓勵引導大膽想象，激發學生的創新潛能。在如何改進船艙解決彈珠滾動的問題環節，筆者給予學生充裕的時間，讓學生親自動手改裝船艙，在展示交流中，“田”“川”“◇”“弓”形等分格法讓學生開拓了思維，增強了學生的創新意識。

四、捕捉生長點，評價激勵，培養科學態度

1. 巧借課堂生成資源，培養科學態度。

在科學教學中，學生的探究“錯誤”也是一種隱形的教育資源，因此教師要善于抓住契機，因勢利導，引導學生形成正確的科學態度。例如，在學生展示不同體積鋁箔船的載重量時，兩個小組出現了8 cm×8 cm×2 cm的鋁箔船比6 cm×6 cm×3 cm鋁箔船的載重量小的情況，這與其他10個小組的數據并不相符。為了解決這個問題，筆者引導學生觀看現場錄制的這兩組學生再次測試載重量的實驗過程，分析形成數據差異的主要原因，發現了一組實驗是因為側翻進水導致誤差，而另一組是因為船底不平，船舷變形，水從舷低的位置進水。這一過程不僅讓學生直觀地認識到船的平穩性的重要性，更是體會到科學研究的復雜性和嚴謹性，培養學生一絲不茍、尊重事實的科學態度。

2. 巧用課堂評價，培養科學態度。

科學態度的培養伴隨著學生學習的全過程。在教學過程中，教師應采用適當的激勵性評價，促進學生保持學習的主動性的同時，引導學生形成正確的科學態度和社會責任心。此外，教學中不僅要注重教師的課堂評價，也要注重引導學生在自我評價、與他人的相互評價中逐漸形成基本的科學態度。

（作者單位：福建省永安市西門小學 責任編輯：蘇少偉）