試論在創新科學實驗中如何培養初中生的核心素養

王云祥

【摘 ?要】隨著《中國學生發展的核心素養》的頒布，初中教育教學活動逐漸朝著以學生核心素養的培育為主要目標發展。核心素養作為初中生在未來社會發展必不可少的必備技能和品質，在初中學科教學中具有舉足輕重的作用，是提升初中生科學精神、實踐創新和學會學習等核心素養培養的一個重要途徑。基于此，本文將對如何在創新科學實驗中培養初中生的核心素養展開深入研究，以期在初中教育教學中，幫助轉變積極轉變教學觀念，在給予學生充分尊重的基礎上，通過創造個性化課堂的方式培養學生的科學思維和探究能力，發揮創新科學實驗教學的積極作用，提升學生的核心素養。

【關鍵詞】創新科學實驗;初中教學;核心素養

21世紀，國際上熱議的“21世紀素養”主要包括學習與創新素養、數字化素養、職業和生活技能素養三大類[1]。縱觀當前教育界，學生核心能力的培養和綜合素養的提升已成為社會普遍關注的重點話題。然而當前，不少初中教師受傳統教學觀念限制，習慣于將注意力放在學生的考試成績上，而對學生綜合能力和核心素養的培養不夠重視。長期處于這種教學模式下的學生，可能會在考試中取得好成績，但對其綜合能力的提升和學生的未來發展方面還存在諸多不足，如學習能力下降，不具有自主學習意識等，這對學生日后的學習工作和生活都是十分不利的。基于這種教學趨勢，在初中學科教學中，教師在實驗教學中應以培養學生核心素養為引導，持續加大對實驗教學方式方法的改進創新，在提升實驗教學課堂效率的同時，培養學生的綜合能力，提升核心素養。

1.學科教學在初中生核心素養培養中存在的問題

1.1過于看重分數，不重視學生綜合素養的培養

科技水平的日益提高，拓寬了學生獲取信息的渠道，在網絡普及的影響下，學生的思想也具有多元化特色。因此，如何滿足學生日益多元化的需求成為現代教育面臨的一個突出問題。與此同時，傳統教學中的不足逐漸顯露，經驗告訴我們，沿用傳統的教學觀念已經不能滿足學生日益增長的學習需求，隨著學生思想的多元化發展，學生的個性也更加鮮明，在學習中想要表達自己、進行自我展示的需求越發強烈。但很多教師過分看重分數，而忽視了學生綜合素養的培養課堂教學中無法吸引學生的注意力，課堂實驗教學不能滿足學生的個性化發展需求，無法提起學生的學習積極性，致使學生各方面綜合能力難以提升。

1.2實驗教學方法創新度不高，不重視課后實踐練習

在初中實驗教學中，有很大一部分教師都尚不能對創新實驗教學的積極意義有正確的理解，雖然形式上進行教學改革，但在實驗教學思想和方法上還在犯著“穿新鞋走老路”的錯誤，在一定程度上限制了先進教育理念作用的發揮，表現在課堂教學中，即為教學模式陳舊，對學生個體學習需求重視不足，無法滿足學生的多元學習需求等。導致這一問題的主要原因包括兩個方面：一是學校教學條件有限，無法提供給教師進行實驗教學創新的基礎支撐;二是教師本身的創新能動性不足，這些均是影響學生核心素養培養的重要因素。

1.3實驗教學缺乏趣味性，學生主動學習能力較差

基于初中生的心理和生理特點，他們在學習中的基礎知識仍不夠牢固，在學習習慣養成方面還有很多學生并不理想，因此，在初中實驗教學中，只有教師創設具有趣味性的實驗內容，才能激發學生的學習興趣，集中注意力。然而，在當前的初中教學中，很多學校尚未建設完備的實驗室，器材缺乏問題嚴重，加之學科教師在實驗內容和教學方法方面缺少創新，實驗課程索然無味，學生對實驗缺少參與熱情，主動學習能力較差，課堂教學有效性低問題突出。

1.4實驗教學中缺少互動，不利于學生探究能力的培養

在初中各學科的教學中，對于實驗教學部分，很多教師仍沿用傳統的教師演示、學生看的教學模式，甚至在教學中還存在新的實驗器材不足的問題，即便開展實驗教學，教師也多是在親自演示之后讓學生自己動手完成，在整個實驗教學中教師和學生之間的互動是非常少的，學生和學生之間也基本處于互不打擾的階段，因此，學生在實驗中難以發現自身問題，加之受課時有限等問題的影響，教師也難以擠出時間與學生進行交流，對于新課標中要求的尊重學生的個性化發展，進行個性化指導則更是難以實現。在這種教學氛圍中，師生之間、生生之間缺乏有效互動，其知識轉化的操作能力自然也難以提高。

2.初中實驗教學中培養學生核心素養應遵循的基本原則

2.1科學性

在初中課堂上開展實驗教學活動，是培養學生核心素養的一種有效教學策略，在教學活動開展中，教師應在課程設置中突出其科學性，使其貫穿于實驗課程的課前設計、課中模式實施和課后學習總結的全過程中，以提升核心素養培養的科學性和針對性，提升課堂教學實效[2]。讓學生在課上實驗的短暫時間中，發揮最佳的學習效果，一方面幫助學生減輕課業負擔，另一方面也能提升學生對知識的鞏固度，真正從教學改革和核心素養培育中獲得共贏，最終通過其科學性的提升，完成教學目標，增強學生在未來多變的學習和社會競爭中的綜合實力，成為一個更完整的人，更全面的人。

2.2主體性

若想通過初中實驗教學來提升學生的核心素養，教師必須首先明確學生的主體地位，按照新課改要求把課堂作為教學的主體，充分發揮學生在實驗教學中的主觀能動性，讓學生成為學習主人[3]。利用核心素養教學創新模式，轉變傳統教學觀念，進一步明確教師與學生之間“引導與主體”的關系，通過調動學生課堂參與積極性的方式活躍課堂氣氛，利用多種途徑引導和鼓勵學生積極參與，主動探究，真正讓學生從“要我學”變成“我要學”，從而提升創新科學實驗的教學效果。

2.3實踐創新性

實踐創新能力的培養，是學生核心素養培養中的一項重要要求，通過實驗實踐教學，能增進師生之間的交流，通過共同探討、合作的方式突破實驗學習難關，提升學生的綜合素養。為實現這一教學目標，教師應從創新教學理念、創新教學實踐、創新教學環境氛圍等各個方面入手進行教學設計，最大限度的滿足學生的實踐實驗需求，將實驗實踐教學創新工作落到實處。

3.創新科學實驗教學中提升初中生核心素養的的策略

3.1開展游戲教學實驗，培養學生的職業和生活技能素養

職業和生活技能素養主要包括靈活性與適應能力、主動性與自我導向、社交與跨文化交流能力、高效的生產力、責任感和領導力等。

生命的形成是生產性和開放的活動，為消除人類思維觀念可能給學生未來發展帶來的限制，教育工作者應擴大科學思維范圍，通過生物知識的學習讓學生對生命產生敬畏之情，從而培養學生的自主學習能力，提升其職業和生活技能水平[4]。

如，在浙教版八年級科學下冊《生物的呼吸和呼吸作用》教學中，為培養學生自主學習的能力，我為學生設置了教學游戲，讓學生像游泳時憋氣，再吸氣后憋氣，看誰堅持最久，然后說出感受。通過這樣的小實驗，學生真切的感受到呼吸運動就是吸氣和呼氣兩個動作合起來，呼吸運動實現了外界與肺的氣體交換。然后讓學生自主學習課本P100和P101人體呼吸提供結構和功能內容，在提升其自主學習力的同時，學生明白了生命個體在學習生活中調整自身適應能力及學得一技之長的重要性，對培養學生的職業和生活技能素養起到了一定的啟發作用。

3.2創設教學情境，培養學生的學習與創新素養

初中生好奇心強，教師應利用好學生的這一特點，盡量建立起教材知識和學生所熟悉現實生活之間的聯系性，通過實驗教學活動培養學生的學習與創新素養，通過科學性和趣味性的實驗教學方式讓學生感受實驗探究的樂趣，明白初中知識學習的意義和價值，激發學生的創新動力[5]。

如，在浙教版新教材七年級科學下冊《機械運動》教學中，為讓學生通過實驗探究的方式，明確比較物體運動快慢的兩種方法，讓學生在最短的時間內理解和掌握速度的含義和計算方式。在課程一開始，我為學生創設了這樣的問題：“同學們，你知道該怎樣確定一個物體運動的快慢速度嗎？”帶著這個問題，我將學生分組，通過對日常生活場景的回憶，比較兩輛運動快慢不同的小車A和B，采取不同方式運動時的運動快慢程度，因課上教具有限，我選擇用粉筆代替小車，經分組討論，每組選派一人陳述討論結果。由于實驗條件有限，學生選擇利用手邊的物品代替小車進行實驗，在溝通協作和質疑討論中，經教師引導，最終得出結論：比較物體運動快慢的方法有兩種，一種是當出發時間相同時，運動遠的小車運動得快;在運動距離相同時，用時越少的小車運動得快。經綜合評價，對學生整體表現予以肯定和糾錯。課下，學生還自發利用騎自行車、騎電動車等不同運動方式做了二次論證，有效鞏固了物理教學中關于機械運動相關的知識，學生的物理綜合素養及學習與創新素養得以提升。

3.3在分層分組實驗中開展專項教學，培養學生的數字化素養

大數據時代，數字化素養對學生的學習成長至關重要，主要包括信息素養、媒體素養、信息與通信技術素養等。在實驗教學中，利用分層分組專項實驗教學的方法，將抽象的科學實驗理論通過開展專項實驗的方法進行具象的預演展示，使各學科的知識體系融合引出新知識點，根據學生的個體差異，采取分層教學設定差異化的學習目標，以消除實驗教學中的問題，激發學生的學習興趣，增強其知識理解和實踐操作能力[6]。在核心素養培育新時期，項目化教學模式更加注重教學拓展，即模擬可能出現的實際問題進行教學的方法，引導學生利用數字化信息技術，擴寬視野，提升學生的應變能力和解決問題的能力，促進不同水平學生各項能力的整體提高。

如，在浙教版九年級科學上冊1.5《酸和堿之間發生的反應》教學中，為激發學生的學習興趣，使其意識到科學課程在現實生活中發揮的重要作用，我在課程一開始為學生引入了這樣的教學問題情境，通過先給學生展示“胃樂膠囊”說明書的方法讓學生了解其主要成本為氫氧化鋁（AI（OH）3）、甘草提取物和白芨等，其藥理作用為中和胃酸過多，抗潰瘍、鎮痛和抗炎。然后讓學生討論“如何證明稀鹽酸與氫氧化鈉溶液發生了化學反應？”通過開展專項實驗教學法讓學生觀察其中發生的化學反應，幫助學生形成體系意識，培養其化學綜合素養。通過實驗設定相應的分層目標，基礎差的學生只需要解酸跟堿作用生成鹽和誰的反應叫鹽酸反應;酸中的氫離子跟堿中的氫氧根離子結合生成水，用氫氧化鋁能治療胃酸過多的原理為：3CHI+AI（OH）3=AICI3+3H2O[7]即可。此外，還可引導其了解更多利用該反應原理為人類生產生活服務的類目，如農業上用施加熟石灰[Ca（OH）2]的方法降低土壤中的酸性;用堿處理酸性的工業廢水等。為提升分層教育效果，培養學生的數字化素養，我給學生設置了這樣一道課后思考題：“你知道為什么被蚊蟲叮咬過后會覺得痛癢是什么原因嗎？怎么才能止癢？”很多同學不假思索地回答可以用肥皂水止癢，但對其中原因不甚了解，帶著這樣的好奇，同學們課后通過網絡技術途徑查閱了大量資料，了解到蚊蟲叮咬時能在人的皮膚內分泌出乙酸刺激皮膚，乙酸是一種有機酸（甲酸），肥皂水是一種具有弱堿性的物質，兩者中和能消除皮膚表層產生的不良反應，進一步鞏固了課堂知識點。對于一些求知欲強烈的同學，甚至了解到：蜜蜂毒液顯酸性，馬蜂毒液顯堿性，因此，要在被蜜蜂蟄后用肥皂水清洗，被馬蜂折后用食醋止痛止癢的差異處理方法，有效培養了學生的探究能力，及利用科學知識解決現實問題的能力，使不同水平的學生均能有所收獲。

4.結束語

綜上所述，在核心素養背景下，初中教學中教師應將培養學生的實踐創新能力作為教學的一項重要任務，著力培養學生用科學的思維模式和態度進行問題探究，對提升學生的綜合能力方面意義重大。

參考文獻：

[1]黃偉強.改革家庭實驗教學培養化學核心素養——有效利用家庭化學實驗教學培養初中生創新能力的效果探討[J].考試周刊，2020（000），047：143-144.

[2]廖遠會.淺談初中化學實驗教學中如何培養學生的核心素養[J]. 科教導刊·電子版，2019（09）：247-247.

[3]王崇伶.核心素養背景下初中物理教學中學生實踐創新能力的培養[J].學周刊A版，2019（000），014：43-43.

[4]常世勁.試論培養初中生化學核心素養的幾點思考[J]. 文理導航·教育研究與實踐，2019（07）：324-324.

[5]邱立崗.試論在創新科學實驗中如何培養初中生的核心素養[J].試題與研究，2018（08）：352-352.

[6]冉崇玲.淺談在物理實驗教學中如何培養初中生的核心素養[J].最漫畫·學校音美.2018（034）：1-1.

[7]黃超.基于核心素養下初中物理演示實驗在教學中的作用[J].考試周刊，2018（000），098：161-161.