科學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力淺析

江蘇興化市景范學(xué)校（225700） 朱 正

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》提出：“科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。”科學(xué)課程要培養(yǎng)的關(guān)鍵能力包括觀察能力、創(chuàng)新能力、探究能力、問題提出能力等。下面，筆者結(jié)合科學(xué)教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勁囵B(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力的四點(diǎn)策略。

一、注重實(shí)驗(yàn)觀察環(huán)節(jié)，提高學(xué)生觀察能力

科學(xué)探究是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一，主要包括問題提出、大膽假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估與總結(jié)等基本過程。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，多數(shù)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析與論證環(huán)節(jié)十分重視，卻忽視了實(shí)驗(yàn)觀察環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏鍛煉觀察能力的機(jī)會(huì)。在科學(xué)研究領(lǐng)域，很多發(fā)明或發(fā)現(xiàn)都離不開細(xì)致的觀察。細(xì)致的觀察是發(fā)現(xiàn)問題的開端。科學(xué)課堂是一個(gè)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的良好平臺(tái)。小學(xué)生年齡小，自主性較差，沒有形成自主觀察的習(xí)慣。因此，小學(xué)科學(xué)教師在組織學(xué)生做科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能忽視觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的環(huán)節(jié)，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、過程展開細(xì)致觀察與詳細(xì)記錄。只有這樣，才能使學(xué)生從小養(yǎng)成善于觀察的良好習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，提高科學(xué)素養(yǎng)。

例如，教學(xué)教科版科學(xué)教材二年級(jí)下冊(cè)《磁極間的相互作用》一課時(shí)，為了讓學(xué)生概括總結(jié)出磁極間相互作用的內(nèi)在規(guī)律，教師引導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)開始前和實(shí)驗(yàn)過程中，教師要適時(shí)提醒學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，做好記錄。這樣，不僅能進(jìn)一步提升學(xué)生的觀察意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，還能促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)交流，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力、提高課堂教學(xué)效率的目標(biāo)。

【教學(xué)片段】

師：同學(xué)們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了磁鐵的南極與北極，人們習(xí)慣用“S”表示南極，用“N”表示北極。請(qǐng)同學(xué)們大膽設(shè)想，磁鐵的相互作用有哪幾種情況。

生1：應(yīng)該有南極與南極、南極與北極、北極與北極、北極與南極這四種情況。

師：那就請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，針對(duì)生1說的這四種情況展開實(shí)驗(yàn)探究。每一個(gè)小組成員都要仔細(xì)觀察，記錄實(shí)驗(yàn)過程中兩塊磁鐵的反應(yīng)，看一看磁極間是相互吸引，還是相互排斥。

組1：我們小組觀察到，將一塊磁鐵的南極與另外一塊磁鐵的北極，或?qū)⒁粔K磁鐵的北極與另外一塊磁鐵的南極放在一起時(shí)，兩塊磁鐵都出現(xiàn)了相互吸引的現(xiàn)象。因此，我們組得出的結(jié)論是南極與北極、北極和南極是相互吸引的。

組2：我們小組發(fā)現(xiàn)，將一塊磁鐵的南極與另外一塊磁鐵的南極，或?qū)⒁粔K磁鐵的北極與另一塊磁鐵的北極放在一起時(shí)，它們都出現(xiàn)了相互排斥的現(xiàn)象。因此，我們組得出的結(jié)論是南極與南極、北極和北極是相互排斥的。

師：我們將兩個(gè)相同的磁極看作同極，不相同的磁極看作異極?，F(xiàn)在，請(qǐng)各個(gè)小組重新討論，看一看哪個(gè)小組概括總結(jié)得更加精練。

組3：我們組概括總結(jié)出“同極相互排斥，異極相互吸引”的觀察結(jié)論。

組4：我們組總結(jié)得更加精練，就是——“同極相斥，異極相吸?！?/p>

在科學(xué)課堂上，特別是在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，為培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，教師要重視科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)過程中的記錄觀察環(huán)節(jié)，改變傳統(tǒng)的重教學(xué)、輕觀察的教學(xué)觀念，優(yōu)化教學(xué)過程。學(xué)生仔細(xì)觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過程，實(shí)際上就是不斷探索和思考的過程。因此，教師要通過硬性要求和適當(dāng)提醒，幫助學(xué)生養(yǎng)成觀察與記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的良好習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生積極思考，有效培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，提高學(xué)生的觀察水平。

二、利用新穎教學(xué)手段，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

在傳統(tǒng)科學(xué)教學(xué)中，教師習(xí)慣采用說教式教學(xué)，即教師在講臺(tái)上說，學(xué)生在講臺(tái)下聽。在這樣的教學(xué)方式下，學(xué)生的主體地位沒有得到凸顯，師生地位不平衡，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效率不高，學(xué)習(xí)興趣受到抑制。因此，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)改變僵化的教學(xué)觀念，優(yōu)化教學(xué)手段，注重培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力。教師可以采用新穎的教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題等過程，提高自身的創(chuàng)新意識(shí)，從心理上認(rèn)定自己是課堂學(xué)習(xí)的主人。除此之外，教師還可以圍繞教學(xué)內(nèi)容，組織學(xué)生參與科技活動(dòng)，使學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力得到充分發(fā)揮，加深對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，保障課堂教學(xué)的整體效果。

例如，教學(xué)教科版科學(xué)教材四年級(jí)上冊(cè)《設(shè)計(jì)制作小車》一課時(shí)，為了讓學(xué)生了解小車的制作流程，教師引導(dǎo)學(xué)生分組開展“設(shè)計(jì)小賽車”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓每個(gè)學(xué)生都參與到小賽車的設(shè)計(jì)和制作中。學(xué)生在動(dòng)手操作的過程中，不斷思考，發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力，創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提高；同時(shí)，加深對(duì)小車制作流程的理解與掌握，實(shí)現(xiàn)預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

【教學(xué)片段】

師：真正的賽車不僅要保持300 千米以上的時(shí)速，還必須具備較好的安全性與穩(wěn)定性。接下來，請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，閱讀教材材料或查找相關(guān)資料，想一想怎樣設(shè)計(jì)賽車，才能使賽車在時(shí)速、安全性與穩(wěn)定性等方面都達(dá)到要求。

組1：我們組通過討論認(rèn)為，賽車需要安裝很寬的輪胎。因?yàn)閷捿喬タ梢栽黾淤愜嚺c地面的接觸面積，從而增加它與地面的摩擦力，避免出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。

組2：我們組通過查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)賽車需要?jiǎng)恿^強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。只有在這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引下，賽車才能達(dá)到300千米以上的時(shí)速。

組3：我們組通過細(xì)致觀察和查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，賽車車身的重心偏低，車輪與車輪間的距離比較寬。這樣的設(shè)計(jì)可以使賽車在行駛中保持平穩(wěn)。

組4：我們組有一個(gè)成員是賽車迷，他告訴我們賽車的車身應(yīng)該設(shè)計(jì)成流線型。這樣可以大大減少阻力對(duì)賽車的影響，從而提高賽車的行駛速度。

師：很好！看來同學(xué)們都已經(jīng)掌握了賽車的基本特點(diǎn)。接下來，我們要分組制作賽車。我的要求是賽車車身不能超過30 厘米、行駛路程為1 米、動(dòng)力來源于橡皮筋、氣球等。各小組制作完成后，比一比、看一看哪個(gè)小組制作的賽車跑得更遠(yuǎn)、跑起來更穩(wěn)定。

（各小組制作賽車）

組1：我們組在制作賽車時(shí)，主要使用了輪子、一次性筷子、圓珠筆等材料。我們利用氣球中的氣體從圓珠筆套中噴出形成的反作用力，為賽車提供行駛的動(dòng)力。

……

在上述教學(xué)中，教師為學(xué)生精心設(shè)計(jì)有新意的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生全身心投入實(shí)驗(yàn)中，大膽想象，積極實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力。通過簡(jiǎn)單的工具，設(shè)計(jì)、制作出小賽車，不僅能使學(xué)生獲得成就感，建立科學(xué)學(xué)習(xí)的自信心，強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力，還能有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

三、開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，提高學(xué)生探究能力

探究既是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)，也是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的主要形式。以科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的方式，強(qiáng)化學(xué)生的探究能力，要求教師在日常授課中，盡可能地為學(xué)生創(chuàng)造親身體驗(yàn)、親自觀察的機(jī)會(huì)。基于此，教師要耐心引導(dǎo)學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)探究，積極探索科學(xué)奧秘，加深學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)、探究意識(shí)。這樣，學(xué)生就能保持積極的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度，感受到實(shí)驗(yàn)探究的樂趣，有效提高科學(xué)學(xué)習(xí)效率。

例如，教學(xué)教科版科學(xué)教材四年級(jí)上冊(cè)《聲音是怎樣傳播的》一課時(shí)，為了讓學(xué)生了解“不是所有物體都能傳播聲音”這一重要知識(shí)點(diǎn)，教師組織學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生尋找不同的實(shí)物，通過親身體驗(yàn)、親自觀察，掌握聲音傳播的方式，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，保障課堂教學(xué)的有效性。

【教學(xué)片段】

師：為了探究聲音傳播的途徑，接下來，請(qǐng)同學(xué)們保持安靜，仔細(xì)觀察、用心聆聽！（教師用筆敲擊講臺(tái)）同學(xué)們，聽到聲音了嗎？聲音是通過什么傳播到你們耳朵里的呢？

生1：通過空氣傳播。

師：（教師先讓學(xué)生將一邊耳朵貼近墻壁，并用一只手捂住另一邊耳朵；然后，教師用手敲擊墻壁）同學(xué)們，你們能聽到聲音嗎？此時(shí)，聲音是通過什么傳播到你們耳朵里的呢？

生2：聲音是通過墻壁傳播到我們耳朵里的。

師：（教師將正在播放音樂的手機(jī)用防水袋密封好，然后放到裝滿水的水盆里，讓學(xué)生仔細(xì)聽）同學(xué)們，你們能聽到手機(jī)的音樂聲嗎？這種情況下，聲音是通過什么傳播到你們的耳朵里呢？

生3：音樂聲是通過水和空氣傳播到我們耳朵里的。

師：剛剛?cè)齻€(gè)同學(xué)總結(jié)得都十分到位！現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們回想一下剛才聽到的聲音，試著將它們按照強(qiáng)弱順序進(jìn)行排列，并說說結(jié)論。

生4：我回想了一下，發(fā)現(xiàn)墻壁傳播的聲音最大，水傳播的聲音次之，空氣傳播的聲音最小。所以，我得出的結(jié)論是：固體傳播聲音的能力最強(qiáng)，液體傳播聲音的能力較強(qiáng)，氣體傳播聲音的能力最弱。

在上述教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生親身體驗(yàn)聲音在固體、氣體、液體中的傳播，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生的探究能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

四、設(shè)計(jì)新奇小實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化問題提出能力

提出問題有時(shí)比解決問題更重要。問題的提出往往都在思考之后。在科技探索領(lǐng)域，提出問題是創(chuàng)新的第一步。很多偉大的發(fā)明都源自問題的提出，如牛頓在被樹上掉落的蘋果砸中腦袋后，產(chǎn)生了“為什么樹上的蘋果是往下掉，而不是往上飛”的疑問，然后發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律；瓦特觀察水壺里的水燒開后，蒸汽將壺蓋頂起來這一現(xiàn)象后，產(chǎn)生了“蒸汽怎么會(huì)有這么大力量”的疑問，然后發(fā)明了蒸汽機(jī)。因此，從發(fā)展的角度看，提出問題的能力對(duì)學(xué)生來說極為重要。只有提出問題，學(xué)生思考、探索的方向才會(huì)更明確。但目前，很多學(xué)生不愛提問題，嚴(yán)重制約學(xué)生思維的發(fā)展。因此，小學(xué)科學(xué)教師在教學(xué)時(shí)，要特別重視培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。

教師可以通過設(shè)計(jì)新奇小實(shí)驗(yàn)的方式，鼓勵(lì)學(xué)生親身參與實(shí)驗(yàn)操作，仔細(xì)觀察，并提出問題。小實(shí)驗(yàn)本身具有一定的趣味性，對(duì)學(xué)生有較強(qiáng)的吸引力，學(xué)生都能積極主動(dòng)地參與到實(shí)驗(yàn)中。新奇小實(shí)驗(yàn)蘊(yùn)含著很多科學(xué)知識(shí)，具有一定的科學(xué)性，給予了學(xué)生很多提出問題的切入點(diǎn)。

如教師可以通過“淀粉遇碘變藍(lán)”這一科學(xué)小實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。教師將學(xué)生分成三個(gè)小組，讓三個(gè)組分別做一組實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中仔細(xì)觀察，并提出問題。

【教學(xué)片段】

師：現(xiàn)在，我這里有四個(gè)杯子，其中一個(gè)杯子裝的是淀粉粉末，其他三個(gè)杯子裝的分別是清水、含碘的食鹽水和不含碘的食鹽水。接下來，三個(gè)小組分別上臺(tái)做一組實(shí)驗(yàn)。第1 組將淀粉加入盛清水的杯子里，第2 組將淀粉加入盛含碘的食鹽水的杯子里，第3 組將淀粉加入盛不含碘的食鹽水的杯子里。請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問題。

（三組實(shí)驗(yàn)全部做完后，學(xué)生開始提問）

生1：我看到第2 組將淀粉加入盛含碘的食鹽水的杯子后，杯子里的鹽水變成了藍(lán)色。好神奇?。槭裁磿?huì)發(fā)生這樣的變化呢？

生2：我在生活中也見過類似的現(xiàn)象。比如，我不小心將碘伏消毒液滴到面粉上時(shí)，面粉也會(huì)變成藍(lán)色。這是為什么呢？

生3：我們這次要做“淀粉遇碘變藍(lán)”的小實(shí)驗(yàn)，老師為什么不直接讓我們做淀粉與碘反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，而是讓我們做三組實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

在上述教學(xué)中，教師以新奇性為出發(fā)點(diǎn)，以科學(xué)性為核心，以可操作性為落腳點(diǎn)，設(shè)計(jì)新奇小實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)操作，大膽提出自己的問題或猜想。這樣教學(xué)，不僅激發(fā)了學(xué)生的好奇心，點(diǎn)燃了學(xué)生參與課堂的熱情，還啟發(fā)學(xué)生思考，有效培養(yǎng)學(xué)生的問題提出能力。

綜上所述，小學(xué)科學(xué)課堂作為學(xué)生探索大自然和認(rèn)識(shí)世界的主要途徑，要求教師改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，不斷優(yōu)化教學(xué)方法，把對(duì)學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)放在重要位置，促使學(xué)生在課堂中深入了解科學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率，實(shí)現(xiàn)綜合能力的有效提升。基于此，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)加大對(duì)學(xué)生關(guān)鍵能力培養(yǎng)的研究力度，更新教學(xué)理念，優(yōu)化教學(xué)方法，提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)，為學(xué)生未來的發(fā)展奠定良好的開端。