將養成學生核心素養融入實驗教學的“五以”策略

〔摘" "要〕" 在加強學生核心素養培養背景下，教育部門對小學科學實驗教學提出了更高的要求。小學科學教師應將學生核心素養的培養融入實驗教學中，讓學生通過親自設計、動手實驗，提升動手操作等能力，促進科學核心素養的形成和發展?；诖耍疚奶岢鰧⑴囵B學生核心素養融入科學實驗教學的“五以”策略，探討了提升學生學科綜合能力的方法。

〔關鍵詞〕" 小學科學；“五以”策略；核心素養；實驗教學

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 08" " 088-090

一、科學學科學生核心素養概述

2022年版科學課標提出科學課程要培養學生核心素養。課程標準指出，科學課程要培養的學生核心素養，主要是指學生在學習科學課程的過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，是科學課程育人價值的集中體現。小學科學學科核心素養包含科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任四個維度，全方位體現了科學課程的育人價值。其中，科學觀念主要指向的是學生對客觀事物的認識，強調在理解科學概念、科學規律與科學原理的基礎上對客觀事物形成正確的認知?？茖W思維主要指向的是學生在認識客觀事物過程中的思維方式，強調站在科學的視角思考和探究客觀事物的本質屬性、內在規律與相互聯系。探究實踐主要指向的是學生在認識客觀事物過程中所采取的實際行動或所參與的實踐活動，強調在實際的探索、猜想、整理、假設、討論、溝通、總結等活動中形成對客觀事物的全面認知。態度責任指向的是學生在認識客觀事物過程中形成的科學態度與社會責任，包含實事求是、開拓創新、健康生活、道德規范等多個方面的內容。

二、科學實驗教學存在的不足之處

（一）忽視學生核心素養的培養

首先，當前小學科學實驗教學中，實驗目標往往僅設定在學科知識的傳授和基本技能的訓練上，忽視了學科核心素養的多樣性與綜合性。其次，在實驗教學中，教師往往將學科思維的引導忽略或簡單化，只注重讓學生完成實驗步驟。然而，學科思維是學生在解決科學問題過程中的重要組成部分，包括觀察力、分類思維、推理思維等，缺乏對學科思維的引導，會導致學生只是機械地操作，無法真正理解實驗中的科學原理和方法。

（二）實驗設計不貼近學生

首先，部分小學科學實驗設計過于復雜，涉及較難的學科知識和復雜的實驗操作，超出了小學生的認知水平，學生可能無法理解實驗目的和原理，難以將實驗結果與學科知識相關聯，導致學習效果不佳。其次，實驗內容與學生日常生活相脫節，學生很難將實驗與實際生活聯系起來，缺乏與生活情境相關的實驗內容使學生難以產生學科興趣和學習動力，降低了實驗教學的吸引力。最后，實驗教學設計缺乏趣味性和互動性，導致學生在實驗中缺乏主動性和參與感，學生對實驗感到無趣和枯燥，缺乏主動探究的積極性，影響了實驗教學效果。

三、將養成學生科學核心素養融入實驗教學的意義

（一）培養科學思維能力

培養核心素養前提下的小學科學實驗教學，可以鍛煉學生的觀察力。實驗中，學生要仔細觀察實驗現象和實驗結果，從中提取信息。通過多次實驗，學生的觀察力得到提高，能夠更敏銳地察覺現象背后的規律。另外，在實驗中，學生要根據已有的觀察數據進行推理和假設，預測實驗結果，并驗證自己的猜想。這樣的推理過程培養了學生的邏輯思維能力和推理能力，幫助學生理解科學知識的原理和聯系。

（二）提高實踐動手能力

在培養核心素養前提下的小學科學實驗中，學生需要親自動手進行實驗操作，控制實驗器材，進行測量和記錄等。通過反復實驗，學生的動手技能和實驗技巧得到提升，鍛煉了在實驗中的操作能力。同時，學生是實驗的主體，他們需要主動參與實驗設計、實驗操作和結果分析，這樣的探究過程培養了學生主動探索的精神和學科思維，能夠更深入地理解科學知識和現象。

四、將養成學生科學核心素養融入實驗教學的方法

（一）以主題實驗培養學生的知識應用能力

小學生對周圍事物有強烈的好奇心和探索欲，但由于認知水平有限，他們只具備初步的觀察能力，缺乏基本的科學思維，因此，科學教學要選擇與學生生活相關且有趣味點的實驗主題。在實驗教學設計上，讓學生感受到科學知識在生活中的應用，激發他們的學習興趣。在實驗教學的步驟上，教師應該貼近學生的實際生活情境，讓學生在實驗中能夠找到身邊的材料進行簡單、有趣的實驗操作，避免過于復雜的步驟，讓學生能夠輕松參與實驗，培養他們的實踐動手能力。在實驗教學結果上，教師要引導學生分析實驗結果的實際意義，與學生一起探討實驗結果對日常生活或實際問題的影響，讓學生認識到科學知識應用的重要性。這樣可以培養學生的知識運用能力和實踐意識。

以“液體具有熱脹冷縮性質”實驗為例，教師可以準備一些關于果汁等實驗的圖片和視頻資料，展示不同實驗條件下果汁在玻璃管內高度的變化過程。講解實驗內容時，教師可以提供一些生活中常見的實驗材料，如牛奶、醋、檸檬汁等，讓學生親自參與其中。教師示范實驗步驟，然后讓學生分組實驗，觀察實驗結果。通過親身體驗，學生更容易理解實驗的目的和過程。教師還可以講述一些與液體具有熱脹冷縮的性質有關的有趣故事或者生活經歷，如介紹一些關于瓶裝飲料一般都不裝滿，讓學生了解瓶裝飲料的儲存方法，強化學生將科學知識運用于實際生活的能力，啟發學生的科學思維，促使學生留意觀察生活中的科學現象，形成積極探索科學原理的意識。

（二）以小組合作培養學生的交流合作能力

在科學實驗教學中，因不同學生對于相關知識掌握的程度存在差異，他們對問題的理解也存在偏差，提出的問題也各不相同。面對這種現象，教師需要根據不同層次學生的具體情況開展針對性教學，在科學實驗的操作過程和結果分析上，如果沒有小組合作，很多實驗很難順利開展，這體現出團隊合作交流的重要性。可以用小組合作的實驗方法開展教學，培養學生的合作交流能力。

以“水沸騰”實驗為例，在進行主題實驗之前，首先，教師指導學生明確自己的分工，有的學生負責點酒精燈、燒水，有的學生負責記錄實驗，有的學生負責觀察溫度計。由于加熱后的燒杯、三腳架溫度較高，存在一定危險，教師應提前說明注意事項。其次，當溫度計的液柱不再變化時，教師讓學生分別從俯視、仰視、平視這三個角度觀察溫度計的刻度，引導學生發現不同角度的讀數差別，學會正確讀取刻度。最后，教師引導學生進行自由交流，討論觀察到的現象。有的學生說：“水在加熱的過程中，溫度計的液柱不斷上升；水沸騰后，溫度計的液柱就停下了?！庇械膶W生說：“水在加熱時，杯底有氣泡產生，這些氣泡不斷上升并且變大，升到水面時破裂了，水面產生熱氣?！睂W生通過小組合作完成實驗活動，形成了樂于合作的學習態度；學生在小組內與其他成員互相交流，增強了表達能力；學生共同觀察水從加熱到沸騰的過程，以圖文、數據等形式記錄實驗數據，提升了總結歸納能力，形成了實事求是的科學態度。

（三）以實驗操作培養學生的動手能力

科學實驗教學是一種實踐教學，學生是實驗的主體，教師要為學生創造學習的機會，在實驗教學過程中讓學生積極參與到實驗中，把控科學實驗的節奏，為學生留出足夠的思考和動手操作的時間，培養學生的動手操作能力。

以“感受空氣”實驗為例，教師要求學生在課前收集能體現空氣存在的實驗材料，如塑料袋、氣球、哨子、打氣筒、扇子、一瓶水、托盤等。在課堂上，教師組織接力游戲，引導學生利用相應的材料傳遞空氣，讓學生認識到空氣會流動，如組織吹哨子比賽，比一比誰一口氣吹的時間更長。在長時間吹氣過程中，學生會出現缺氧的不適感，進而理解了空氣的價值。學生通過多種實驗操作，認識到空氣是一種物質，具有一般物質的屬性和特點，如占據空間、有質量等，有效內化了科學知識。教師以學生為課堂主體，讓學生自主動手準備實驗材料，并利用這些材料進行各種實驗操作，增加了科學實驗的趣味性，有效激發了學生的實驗興趣，培養了動手操作能力。

（四）以問題設置培養學生的想象力

小學生會對一些新鮮或未知的東西有很強的好奇心和想象力，而想象力是科學創新的基礎。對于小學生來說，培養想象力的前提是培養發散性思維，學生的學習不能僅限于教材中的知識。根據小學生的年齡特點，教師應該在實驗教學中圍繞教學難點設計問題，引導學生猜測實驗結果，引導他們發散思維，多角度思考，以激發他們的想象力，鍛煉他們舉一反三、觸類旁通的學習能力，促使學生產生強烈的學習興趣，探索實驗教學的內容。教師通過實驗問題的巧妙設置，可以讓學生沉浸在科學實驗中，培養學生想象力。

以“空氣能占據空間嗎”實驗為例，教師提出問題：“空氣是否占據空間？如果我把一個紙團固定在透明杯內底部，然后杯口向下，將杯子垂直扣入水中，水淹沒杯底，這樣，杯子里的紙團會不會濕？”學生積極進行預測，大多數學生認為紙團會濕，少數學生則認為紙團不會濕。持不同觀點的學生都想證明自己是對的，于是主動進行實驗探究，成功激發了學習主動性。學生領取材料，進行實驗操作，教師巡視指導。大多數學生的實驗結果是紙團沒有濕，有個別學生的紙團濕了，教師協助其尋找原因，如杯子沒有垂直地倒扣進水里等。通過這個實驗，學生明白了其中的科學原理——杯子里的紙團沒有被水浸濕，是因為杯子里的空氣占據了杯中的空間，導致水無法進入。教師通過實驗引導學生積極主動去學習，培養學生解決問題的能力和想象力。

（五）以科普活動培養學生的責任擔當意識

在進行科學實驗教學時，教師應當引導學生認識實驗的社會價值和意義，讓學生認識到科學實驗對解決現實問題和推動社會發展的重要性。同時，在實驗教學中，教師可以組織學生參與科普活動，讓學生將自己所做的實驗成果向其他同學、家長或社區居民展示。通過科普活動，學生可以將實驗知識與社會進行交流，增強他們的社會責任感和擔當意識。

以“食物鏈”章節為例，實驗教學開始前，教師可以向學生簡要介紹食物鏈的概念，解釋其中的概念和原理，讓學生了解食物鏈是生態系統中物種之間以食物關系相互聯系的現象。實驗過程中，教師可以帶領學生前往校園或周圍的自然環境，實地調查生態系統中的食物鏈。學生可以觀察植物、小動物以及它們與捕食者之間的關系，收集相關數據。學生收集實驗數據后進行數據分析和總結，可以了解到食物鏈中的物種之間如何相互依存、相互制約，從而認識到生態系統的脆弱性和復雜性。實驗結束后，教師可以引導學生討論人類活動對生態系統和食物鏈的影響，讓學生認識到人類活動對自然環境的影響，從而培養學生的環保意識和責任擔當意識。

基于學生科學核心素養的小學科學實驗教學是一項重要的教育改革，將培養學生科學核心素養融入實驗教學，可以更好地激發學生的學習興趣，培養他們的科學思維和實踐能力，為他們的未來發展奠定堅實的基礎。在實施核心素養教學的過程中，教師需要持續探索和改進教學方法，以更好地促進學生學科核心素養的培養。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.關于加強和改進中小學實驗教學的意見[S].北京：教基〔2019〕16號，2019.11.