
摘 要:科學核心素養(yǎng)的內(nèi)容除科學知識層面,更重要的是能力層面。如運用科學技術知識解釋自然現(xiàn)象、解決日常生活問題的能力,運用科學方法的能力,判斷和決策的能力,合作與交流的能力等。文章通過一節(jié)初中科學“浮力復習”課例剖析研究,闡述基于核心素養(yǎng)導向的科學復習課能力立意的設計思路和教學策略。
關鍵詞:核心素養(yǎng);初中科學;復習課;浮力
中圖分類號:G633.7
文獻標識碼:A
文章編號:2095-624X(2020)03-0064-02
基于核心素養(yǎng)導向的初中科學復習課設計策略:通過觀察與思考提出問題,通過動手、動腦、合作交流等途徑解決問題,這不僅符合學生的認知特點,而且對他們的長遠發(fā)展有重要意義。讓學生帶著問題去設計實驗,做實驗或通過實驗發(fā)現(xiàn)新的問題,引發(fā)深度思考,教師伴著學生走。在復習課中從原來的拎著學生學到導著學生學最后發(fā)展到伴著學生學一節(jié)課。
一、從“困惑”到“思考”
初中科學復習課的困境:怎樣提高“復習課”的趣味性、靈動性、有效性。學生和教師表現(xiàn)出對初中科學復習課的種種困惑和期許。筆者通過訪談對幾種比較有代表性的意見進行梳理。綜觀學生、教師、教研員三個層次的訪談結果,我們可以看出復習課存在一些教學問題。
學生:復習課方式太單調(diào),不是講就是練。相同的知識點講了一遍又一遍,類似的題目做了一套又一套。復習課教師講得很細很細,其實許多內(nèi)容我們早就掌握了,有種“炒冷飯”的感覺。復習課上做了許多題,但總感覺聽聽都懂,做題時老是出錯,所以覺得上復習課最枯燥。
教師:復習課最難上,教學目標和內(nèi)容上很難把握,顧了中等的學生就關注不了優(yōu)秀學生的拓展提升。復習課要講究“實效”,就是在知識梳理清楚的基礎上進行練習和講評,多練才能出成績。講評要講得透,要讓學生理解。一定要多做題,反復訓練,但學生對見過做過的題才會做,沒見過的題目就不會做。
教研員:復習課缺少新的認知沖突,處于一種知識再現(xiàn)狀態(tài);主體不突出,個性化教育程度較差,學生學得被動,學習興趣不高。新情境下學生學科知識的遷移和應用能力不強。復習課缺乏運用科學的方法和思想去進行解決問題的應用和思維的訓練。
二、從“溫故”到“知新”
筆者認為復習課的教學設計應關注學生應用已有的學科知識去解決一些實際問題,使學生在解決實際問題的過程中,完善認知結構,這是“溫故”;但這不是復習課的終極目標,更重要的是要培養(yǎng)學生用科學的方法和思想去思考問題,設計解決問題的方案,體驗解決問題的過程,發(fā)展學生在新情境下的知識遷移和應用的能力,充分體現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標,這就是“知新”。下面以浙教版八上“浮力復習”為課例進行剖析。
“浮力復習”可以聯(lián)系生活、生產(chǎn)實際,由情境創(chuàng)設問題,由問題設計實驗,再用實驗對已有知識進行驗證,這是對所學知識的綜合利用,激發(fā)學生的學習興趣。
1.片段1:創(chuàng)設情景,問題引導
上課開始,展示一個馬鈴薯,將馬鈴薯放入水中。
師:馬鈴薯處于哪種沉浮狀態(tài)?
生:下沉。
師:下沉的物體受力有何特點,密度有何特點?
生:浮力小于重力,物體密度大于液體密度。
師:如何測出馬鈴薯密度?
學生設計、運用多種方法,應用浮力知識,測出馬鈴薯密度。教師引導生生之間的交流互動。評價和小結學生之間不同的解決方案,并進一步追問:你認為最佳的是哪一種方案?
接下來是學生實驗,根據(jù)學生的設計,選擇一種較普遍的方法進行實驗,測出馬鈴薯的密度,這是科學課中科學性的體現(xiàn),用實際測量來驗證數(shù)學推導,使科學結論能得到實際的驗證。
剖析:要測物體的密度,必須知道物體的質(zhì)量和體積,設計這個實驗的目的是運用實驗室測浮力的方法(稱重法)測出物體的重力,再轉換成質(zhì)量或者運用浮力計算公式求出馬鈴薯的體積。其實這是對浮力三種測量、計算方法的靈活應用,相當于學生自己提出問題(設計題目),自己解決問題(解題)。學生展示不同的測馬鈴薯密度實驗設計思路,不僅培養(yǎng)了學生知識構建及遷移的能力,同時對科學實驗的嚴密性進行了進一步的鞏固提高。
2.片段2:提出新問題,發(fā)散思維,聯(lián)系應用
馬鈴薯在水中下沉,提出新的問題:如何讓下沉的馬鈴薯上浮?
生1:加食鹽(或蔗糖)。通過增大液體密度來增大浮力,使浮力大于重力,物體上浮。
生2:綁上體積較大的泡沫。增大排開水的體積來增大浮力,類似應用是救生圈、救生衣。
生3:將馬鈴薯挖空。使實心物體變空心,減小了物體的重力。類似應用為輪船。
剖析:使物體上浮可以增大浮力,也可以減小物體重力,讓學生從科學本質(zhì)上來解決這一問題,在解決問題的同時再找出這種方法在生產(chǎn)生活中的應用。這是科學理論應用于實際問題,科學與生活的融合。
選擇一種方法,加蔗糖,使下沉的馬鈴薯上浮到懸浮。
提出新問題,引發(fā)新思考。
師:此時馬鈴薯懸浮在蔗糖溶液中,你能用之前不同的方法測出馬鈴薯的密度嗎?
生:用密度計測出溶液的密度,就是馬鈴薯的密度。
教師拿出密度計,具體操作測液體的密度。并引發(fā)出新的問題,如密度計的工作原理,使用方法,刻度特點,如何自制簡易密度計等。引導學生構建密度計相關的知識體系。
繼續(xù)加蔗糖使馬鈴薯在水中漂浮,提出新的問題:如何讓漂浮的馬鈴薯下沉?
生1:加水或加酒精,這是減小液體密度,減小浮力,使浮力小于物體重力,使物體下沉。
生2:綁上鐵塊,使物體增加的浮力小于重力,使總的重力大于浮力,物體下沉。
生3:插入鐵釘,改變馬鈴薯的重力,使重力變大。這個原理與潛水艇類似。
這也是浮力知識的應用,學生在前面已經(jīng)構建了一部分的浮力知識體系,這是對浮力應用的補充,從而建立一個完整的浮力知識體系。
3.反思整理,完成板書
教師讓學生對所應用的知識進行歸納整理,將浮力完整的知識體系展現(xiàn)在黑板上。
三、從“反思”到“提升”
創(chuàng)設這一系列的情境是為了讓學生說出下沉、漂浮、上浮物體的受力情況和密度情況,為接下來運用浮力知識設計不同的實驗方案測出馬鈴薯密度做好鋪墊。學生設計測量馬鈴薯密度的實驗主要是對阿基米德公式轉換的應用,如何測出浮力,如何測出排開液體的體積,是他們所要想辦法解決的。然后小組展示,這也是他們對知識應用的再一次鞏固提升。提升學習的動機,激發(fā)科學復習課的學習興趣。
反思:專題復習,選好問題是關鍵,這個問題的解決過程中能引起學生的認知沖突,需要學生做進一步的思考和探究,同時讓學生在應用已有知識解決問題的過程中,完善已有的認知結構,真正起到復習課的作用。教師設置這個情節(jié),提出相應的問題作為整節(jié)復習課的切入口,巧妙之處就是對學生來說看似簡單的問題,但在具體處理和實驗設計后派生出一系列新的問題,學生變“輕松”為“焦慮”。而派生出的一系列新問題,不是單純的學科知識問題,而更多的是科學方法問題。這有利于學生接受科學思想的熏陶。這樣的教學方式使學生能在問題導引下進行思考,尋找解決問題的方法,利用實驗探究,在找到解決問題的思路和方法的過程中,學到新的知識和技能。
提升:通過教師教學方式的改變,引導學生學習方式的轉變,注重學生自主探究學習的過程,但要做到“真探究”而不是“假探究”。教師首先要做到不“取而代之”;其次要搭好探索的“腳手架”。復習課由于教學內(nèi)容的開放,許多學生提出的問題和回答都是無法預設的。采取層層設疑的教學策略,才能打開學生的發(fā)散性思維。復習課要避免將學生跳進題海,面對永遠做不完的題目,學生學習興趣蕩然無存。如果學生是被動接受式地進行復習,思維不夠開放,解決實際問題的能力無法提高,碰到“開放性”“創(chuàng)造性”題目時往往苦于解題無思路、答題質(zhì)量差。真實的情境,有效的問題引導,學生才能在學習過程中處于興奮狀態(tài),一改以往復習課中的沉悶現(xiàn)象,有效地激發(fā)學生學習的內(nèi)驅力。學生應用已學知識解決問題的過程中,有意無意間完善了已有的認知結構,同時探究的過程中學生的實踐能力和創(chuàng)造力都得到了提高,真正達到“溫故而知新”的要求。
通過創(chuàng)設問題情境來激發(fā)學習興趣;運用科學實驗引導探究學習;通過聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際來落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。學習的興趣、學習的自覺性、學習的方法、學習的應用都是學生核心素養(yǎng)的重要元素。教師轉變教學和學生改變學法是提升學生科學學科核心素養(yǎng)的關鍵途徑。以教學的轉變,促進學法轉變的發(fā)生。
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作者簡介:金秀琴(1976—),女,浙江諸暨人,中學科學一級教師,從事中學科學一線教育工作和實踐研究。