指向核心素养培育的小学科学实验教学的策略
作者: 赵一磊《义务教育科学课程标准(2022年版)》指出,义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程,具有实践性。美国著名教育家杜威提出,让学生在“做中学”。无论是课程实践性,还是“做中学”的理论,都说明了科学实验、科学探究在科学课中有着举足轻重的地位。笔者认为,乡村科学教师要结合教学实际,采取多种教学策略,提高实验教学的有效性,教学中着重培养学生的科学素养,为学生的全面发展奠定坚实的基础。
一、小学科学实验教学的价值
(一)科学观念的充分理解
实践是检验真理的唯一标准。组织学生开展实验探究可以让学生快速掌握科学知识,形成初步的科学观念,并能用于解释有关的自然现象、解决简单的实际问题。科学课往往会涉及一些自然现象的解释或者生活中现象的验证,这些需要学生自己动手实验操作,才能加深对相关知识的理解。实验教学的方式能使学生在理解的基础上进行探究学习,形成基本的科学观念。
(二)科学素养的有效提升
科学是一门综合性、实践性较强的学科。学生利用身边的材料及实验器材,自主设计严密的实验方案,对探究的问题进行实验探究,最后获得实验结论,并能主动解决生活中有关的实际问题。在探究实验中,学生能够掌握观察、实验、测量、推理、解释等基本的科学方法,形成科学探究的意识,学生的探究精神、实践能力、创新能力、解决问题的能力都得到提升,同时在自主实验中学生敢于大胆质疑,在结果中体会成功的喜悦,有利于学生核心素养的培养。
二、小学科学实验教学的策略
(一)创设情境,激发探究兴趣
在科学实验教学中,激发和维持学生探究兴趣,让学生在轻松、愉快的氛围中接受抽象的科学知识,是实验教学的一个重要内容。教师要以激发学生的探究兴趣为出发点,让学生具有足够的自信心和强烈的探究欲望,利用多种方式、方法创设恰当的情境,激发学生的探究兴趣,让学生主动参与、探究实验。
例如,在教授“杠杆”一课时,笔者设计“看谁力气大”的游戏。挑选班上身材较高大的男学生与身材较瘦小的女学生作为对手。学生都以为不用比赛,就能断定谁胜谁负,力量悬殊的两名学生也不愿做比试。但笔者动员男学生在接近门轴处把门往外推,让女学生在远离门轴的门把手处把门往里推。比赛结果,女学生竟出乎意料地获胜,由此激发了学生的学习兴趣,引起了学生的好奇心及探究的欲望,从而主动实践,迫不及待地探索杠杆的秘密。
(二)精心准备活动材料,增强实验效果
小学科学的探究活动是学生学习科学的重要方式,实验材料则是学生开展实验探究活动的基础,也是科学探究有效性的保障。因此,教师要精心准备每一种实验材料,让实验效果更加明显,为学生有效、高效的科学探究活动奠定基础。
例如,在教授“水面的秘密”时,为了让学生能更好地观察认识水的表面张力,笔者给每个小组下发了真正的荷叶,真实地在课堂中呈现“水滴在荷叶上”这一自然现象,学生体会到学习的内容源于生活,科学知识就在身边。为了让实验效果更加明显,具有更高的准确性,笔者选用了家庭常用的细长透明水杯,学生在装半杯水、满杯水时,能够清晰地观察到水面的变化。在满杯水中加入曲别针时,高高凸起的水面,使得实验现象更加直观,与半杯水时水面呈凹进去的认知产生冲突,也与荷叶上的圆水珠现象产生共鸣。因此,合理、巧妙地选择实验材料,可以让课堂实验达到预期甚至意想不到的教学效果,提升课堂实验教学的质量。
(三)重视科学实验过程,培养学生实验意识
重视科学实验,对培养学生的实验意识有重要的实际意义,既能培养学生的实验动手能力,又能让学生体验到实验成功的快乐。
例如,在教授“灯泡亮了”一课时,笔者放手让学生充分“玩一玩”,想方法将一节电池、导线和一个小灯泡组装起来,使小灯泡发光,从而把学生玩电池、导线和小电珠的兴趣,引向研究简单的电路的组装上来。在这个过程中,学生自己尝试,自行探究,自己想办法努力完成。随着小灯泡的发光,学生得意、喜悦、自豪等表情明显地写在了脸上。情绪盎然的组装活动,既满足了学生的兴趣欲和求知欲,又使学生在想与做的过程中发挥自己的情感潜能,不断触发学生实验的意识火花。
(四)建立科技兴趣小组,提高学生的科学素养
为满足每名学生的兴趣爱好,可建立课外科技兴趣小组。如用塑料瓶制作生态瓶,用吸管等制作风向标、采集植物标本等,这些活动都能有效地开阔学生在科学方面的视野,使学生感受到科技的无穷魅力。学生在丰富多彩的课外实践活动中,手脑并用,理论联系实际,从而使他们的科学素质得到更广泛意义上的培养和提高。
总之,培养学生的科学核心素养是小学科学教学的目标,实验教学可以全方位提升学生的科学核心素养。教师要努力通过科学实验教学,培养学生从小学科学、爱科学、用科学的思想意识,努力开足开全实验教学,以实验教学为突破口切实提高教学的有效性,才能真正地培养学生的科学素质,真正地提高科学课的教学质量,真正全面地实施素质教育。