張彥文
摘要:在素質教育的大背景下,小學科學要求學生培養科學素養,具備終身學習和全面發展的關鍵能力。但是,小學科學課堂還存在許多應試教育的行為,比如,科學探究流于形式,不重視理解型傳授知識,缺乏科學活動等等,而這就導致學生難以建立科學知識體系,難以形成科學態度,繼而難以培養科學素養。鑒于此,本文從情境教學的角度研究了小學科學滲透科學素養的路徑。
關鍵詞:小學;科學;情境;科學素養
一、情境教學滲透科學素養的可行性分析
情境教學是通過創建情境促使學生情感體驗、自主探究的一種教學方式,與科學素養的內涵相一致。所以,情境教學是小學科學滲透科學素養的有效途徑。具體來說,首先,科學素養要求教學尊重學生的主體地位,要求學生的感性思維和理性思維同時做功。而情境教學可以幫助學生在情景體驗中不斷激發學習動機,變被動學習為自我需求,在情感體驗的同時激活邏輯思維,感性解讀知識、理性理解知識;其次,科學素養要求學生經歷知識生成過程。而情境教學可以作為新知識與舊知識之間的引橋,引導學生從已有知識經驗出發聯想、推導獲得新知識;科學素養要求學生具備科學應用能力,能夠解決實際問題。而情境教學可以將科學與生活實際緊密結合起來形成開放性的科學問題,鍛煉學生科學探究、創新思維和解決問題能力,從而樹立科學態度,提高問題解決能力。由此可知,情境教學滲透科學素養具有可行性。
二、基于情境教學的滲透科學素養途徑
(一)構建生活問題情境,形成科學思維
科學思維,又稱科學邏輯,是形成并運用于科學認識活動、對感性認識材料進行加工、處理的方式與途徑的理論體系,是在認知科學的過程中對各種科學思維方法的有機整合。所以,科學思維形成于對事物的認知和建構過程中。而生活問題情境,是指教師根據學生的生活經驗和認知水平設計的問題場景,具有激發疑問、刺激探究、發散思維的效果。在生活問題情境中,學生能夠自主學習相關材料,在相關情境中觀察與思考、猜想與推理、分析與對比,掌握探究科學知識的思維方法,培養自主探究科學知識的習慣,形成科學思維,發展科學素養。
例如,在教學“物體在水中是沉還是浮”時,為了滲透科學素養,我構建了生活問題情境,即,在一個盛滿水的家用水槽中,一顆蘋果扔進去,沉入了水底;一塊塑料泡沫扔進去,飄在了水面上;一片菜葉扔進去,在水面漂浮,一顆菜扔進去,直接下沉水底。那么,為什么蘋果和菜會下沉;菜葉和塑料泡沫則浮在水面上呢?在生活情境中,首先,學生通過生活現象激發了科學探究的興趣,生成了自主學習動力;其次,學生通過“物體在水中是沉是浮”的實驗探究,經歷了觀察、預測、分析交流、驗證推導的大腦思維過程,提高了科學思維水平,增加了科學素養。所以,生活問題情境是滲透科學素養的途徑。
(二)構建實驗探究情境,培養科學精神
科學精神是科學素養的基石,是學生發展實踐創新能力、形成責任擔當意識的精神支柱。沒有科學精神何談科學素養?所以,在滲透科學素養的小學科學課堂上,科學精神不可獲取。那么,如何培養科學精神呢?基于情境教學,教師可以構建實驗探究情境。所謂實驗探究情境,是指借助實驗來營造一種符合學生學習的氣氛和環境,使學生在感性認知和理性思維結合的基礎上習得知識。在實驗探究情境中,學生能夠通過合作學習與其他學生進行知識探討和思想交流,從而構建科學知識,潛移默化中培養科學精神。
例如,在教學“探索馬鈴薯沉浮的原因”時,我構建了實驗探究情境,以培養科學精神,滲透科學素養。具體來說,構建情景,即,出示三杯不同高低的液體,將馬鈴薯放進液體中。結果,馬鈴薯分別呈現浮、沉和半浮半沉的狀態;其次,觀察現象、建立疑問。即,同一馬鈴薯為什么會出現不同的沉浮現象?這與什么有關系?之后,組織實驗,釋疑解惑。即,準備一杯清水、一杯濃鹽水、一杯濃糖水,用鉤碼測量受到的浮力;然后,觀察實驗,總結現象。即,統一物體在不同液體中受到的浮力是不同的;再然后,再次提出問題,即,浮力為什么會不同?之后,提出猜測、驗證猜想。如,假設相同體積的馬鈴薯比濃鹽水輕,所以上浮;相同體積的馬鈴薯比清水重,所以下沉。假設之后,用相同體積的馬鈴薯、濃鹽水和清水進行實驗對比其重量;最后,回顧實驗探究過程,總結物體沉浮原因。在整個過程中,學生經歷了發現問題、實驗探究、再次發現問題、再次實驗探究、解決問題、抽象本質的過程,對科學有了進一步的認識,培養了科學精神。所以,實驗探究情境是滲透科學素養的有效途徑。
(三)構建實際應用情境,樹立科學觀念
科學觀念是人類尊重和敬畏科學,追求客觀事物規律性態度和思想。如果具備科學觀念,學生就會克服認知方面的主觀盲目性,主動探究世界,學習科學知識。所以,要想培養科學素養,科學觀念是前提條件。那么,如何樹立科學觀念呢?在小學科學課堂上,教師可以構建實際應用情境,即,將生活現象搬入科學課堂,引導學生利用所學知識對現象進行分析,不斷解決實際問題。而通過構建實際應用情境,學生在不斷解決問題的過程中能夠深刻感知科學的魅力,形成客觀看待周圍事物的思想和態度,進而樹立科學觀念,培養科學素養。
例如,在教學“擺的研究”時,為了樹立科學觀念,培養科學素養,我構建了實際應用情境。首先,給出生活現象,激發學生興趣,即,一個癟了的塑料瓶,小明為了讓它重新鼓起來在瓶子里面裝滿了水然后進行加熱,一段時間之后瓶子重新鼓了起來;其次,引導學生結合現有知識,探究現象產生的原因,即,進行熱脹冷縮實驗,觀察水在受冷和受熱時的體積變化,從而掌握熱脹冷縮的科學知識,解決實際問題。而通過實際應用情境,學生對于“科學知識解決實際問題”這句話有了深刻的認識,形成了探究世間萬物本質性、規律性知識的慣性思維,樹立了科學觀念,培養了科學素養。所以,構建實際應用情境是滲透科學素養的重要途徑。
綜上所述,在核心素養教育的不斷推進中,小學科學學科十分重視學生科學素養的滲透工作。科學素養的滲透離不開科學探究的課堂環境,而情境教學可以為小學生營造一個充滿科學性的學習環境,使學生發展科學思維、樹立科學觀念、培養科學精神,繼而形成科學素養。所以,情境教學是小學科學滲透科學素養的有效教學形式。