核心素養視角下小學科學實驗教學策略探究

作者簡介：吳桂勝（1971～），男，漢族，福建福鼎人，福建省福鼎市實驗小學，研究方向：小學科學。

摘 要：隨著教育的不斷改革，在小學日常教學過程中，將素質教育與課程教學進行完美融合培養學生的核心素養，備受當前小學教育工作者的關注。小學科學實驗，作為科學課程的重要教學方式，也需要在教育改革中不斷優化。因此，文章基于核心素養的意義，分析了小學科學實驗教學現狀，并從“科學實驗‘生活化，培養學生應用素養”“引導學生自主思考，培養學生探究、交流素養”“以小組討論形式，培養學生創新素養”“開展社會實踐活動，培養責任素養”“客觀評價實驗結果，提升學生知識儲備”這五個方面的教學策略出發，來優化小學科學實驗教學模式，充分發揮科學實驗教學的價值，促進學生核心素養的提升。

關鍵詞：小學科學;科學實驗;核心素養

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2022）20-0026-04

長期以來，在小學科學日常教學中科學實驗教學并沒有受到教師的重視，教師在教學過程中，通常是將實驗內容，實驗現象及結果直接告知學生，實驗教學一直流于形式。對實驗步驟、實驗原理，則以“死記硬背”的方式灌輸給學生。這種教學方式嚴重違背了科學課程的教學理念，科學實驗教學失去意義，阻礙了小學生各方面能力的發展。在教育改革大背景下，各學校越來越重視科學實驗教學，為了提高實驗教學的效率，各個學校加強監督管理，教師們也積極配合教育改革，充分重視學生實踐能力、思維能力的培養。在日常教學中，通過教師的有效引導，幫助學生在科學實驗中學習知識、培養能力、端正態度、增強責任感，促進學生綜合素養的全面發展。

一、核心素養的意義

核心素養指的是人在知識、技能以及情感方面所體現出的一種綜合性的表現。對學生來說，培養其核心素養則會對其產生深遠影響，通過核心素養的培養，能夠幫助每一位學生在生活、學習中保持積極向上的態度，為自己的人生確立正確的發展方向，從而實現個人價值，獲得成功。

在小學教育階段，每一個學科都有著屬于本學科獨特的核心素養教育方式。小學科學課程也是一樣，為了能夠幫助培養核心素養，教師要在日常教學中不斷提高自己的專業水平，通過科學實驗激發學生對科學課程的學習興趣，通過有效引導，調動課堂氛圍，鼓勵學生積極參與到教學中來，充分發揮科學課程的實踐性特點，提升學生的核心素養。

二、小學科學實驗教學現狀

（一）實驗教學方式過于傳統

如今，在小學科學實驗教學中，大部分教師仍在采用“灌輸式”的傳統教學方式，這種傳統的教學方式并沒有順應新型教育模式的改革，阻礙了學生獨立性思維模式的形成，使本應氣氛活躍、生動有趣的科學課堂變得枯燥乏味。還有一部分教師，僅對實驗內容進行簡單的演示，就要求學生根據教師的演示步驟進行模擬操作，在這種被動的環境下進行機械式操作，并沒有發揮科學實驗的真正作用，不能調動起學生對科學課程學習的積極性，不利于學生自主學習能力的培養。科學實驗教學失去意義，提高綜合素養更是無從談起。

（二）實驗教學內容一成不變

當前，科學實驗內容大多局限于科學課程教材范圍，這種情況普遍存在于小學科學實驗教學中。這種現象的普遍性，成為小學科學實驗教學改革的一大阻礙。大多數科學教師在進行實驗設計時，并沒有做到從實際生活中尋找與教學內容相切合的實驗素材，只是將課本中講述的實驗內容按部就班的挪到課堂中來，這種“還未開始就知道結果”的科學實驗，根本無法提起學生的學習興趣。久而久之，使生動有趣的科學實驗脫離實際，慢慢由實踐轉變成理論輸入，使科學課程逐漸變得枯燥乏味，學生對科學課程的學習也會覺得越來越吃力，從而很容易產生排斥、抵觸的心理。

（三）教學設施不足

由于先前對科學實驗教學沒有充分重視，導致很多學校教學硬件設施不足。在科學實驗教學中，教學實驗室與相關教學器材缺一不可。沒有實驗場地或實驗器材缺失，都沒有辦法為學生進行科學實驗演示，更不用說讓學生親自實踐了。由于實驗器材十分有限，小學科學教學中不免會出現課上教師帶領學生學習教材內容，對科學實驗進行機械性理論知識講解的情況，教師沒辦法對教學內容中的科學現象、科學原理進行驗證，只能將科學知識局限在教材之中。學生的好奇心得不到滿足，長此以往，正確的科學觀念沒有辦法建立，學生對科學課程的學習興趣也會漸漸喪失，教學效率也會隨之降低。

（四）師資力量匱乏

在小學實際教學中，很多教師都是跨專業授課，由于師資力量匱乏，很多小學科學教師沒有受到過良好的專業知識培訓，本身對相關課程知識的掌握就存在嚴重不足，那么在日常教學中，沒有辦法對相關教學內容進行有效延伸，只能是按照課本內容，進行“搬運式”授課。

對學生提出的相關科學問題無法進行專業性講解;對科學現象產生的質疑不能得到合理解釋，導致學生對科學概念變得越來越模糊，對科學現象無法準確了解。

（五）實驗教學內容的科學性有待探究

隨著教育教學標準的不斷優化，一些小學科學教師在進行科學實驗設計及操作前，沒有認真研讀教材內容，在進行科學實驗操作時，根據自己的經驗，依靠原先的實驗步驟進行操作，或是按照自己習慣性操作方式進行科學實驗，導致實驗效果不佳，甚至得不到實驗預期效果。這種“經驗式”實驗教學，無法滿足學生對新鮮事物的探索需求，成為學生接受新鮮事物的阻礙，不利于學生對科學知識的正確認識，科學核心素養很難提升。

三、核心素養視角下小學科學實驗教學策略

（一）科學實驗“生活化”，培養學生應用素養

在現實生活中發現科學元素，從實際生活中尋找科學實驗素材，理解科學觀念并學會應用是學習科學課程的重要意義。從科學的視角觀察自然現象，運用科學知識、科學方法對生活中的自然現象做出合理解釋，在科學探索中逐漸培養解決實際問題的能力，形成科學、理智解決問題的意識，這就是科學核心素養的意義所在。小學科學教師在進行科學實驗設計時，要深入挖掘現實生活中與教學內容間的聯系，將生活元素融入科學實驗中，將科學實驗“生活化”，引導學生在現實生活中發現科學，培養學生在實際生活中運用科學分析問題、解決問題的能力。2C5DF8EB-B550-4A1B-A8B1-7D86BD6FBF78

例如，在進行小學四年級《呼吸與消化》中“食物中的營養”這一內容的講解時，教師可以讓學生們收集一些自己平時喜歡吃的食物的外包裝，比如方便面、面包袋、餅干盒、飲料瓶等，并將它們清理干凈帶到學校來。根據課上所學內容，引導學生一起分析一下這些“美食”外包裝上成分表中的內容。像“蛋白質”“能量”“脂肪”等物質在固定份額中的占比，共同探究這些食物的營養價值。并對學生如何選擇更健康的事物，如何搭配合理飲食給出挑選意見。除此之外，教師還可以在課上組織學生對食物成分進行鑒定，開展一系列的小實驗，比如以南瓜、蓮藕、馬鈴薯、米飯、饅頭分別取樣，引導學生將碘酒滴在上面，并觀察顏色的變化，如果顏色變藍，則說明食物中含有淀粉的成分。通過這種貼近生活的科學實驗，完美地將科學知識轉變為科學小常識，既激發了學生對科學課程的學習興趣，又幫助學生樹立了科學分析事物的觀念，培養了學生的應用素養。

（二）引導學生自主思考，培養學生探究、交流素養

科學核心素養中，還有一個重要的組成部分，就是通過科學實驗、相互交流，對科學知識、科學現象進行探究。在日常教學中，以科學實驗的方式，幫助學生認識科學，在生活中發現科學，并對科學現象進行探究，通過相互溝通、交流，完成科學實驗，理解科學原理，這個過程同樣是學生綜合能力提升的過程。通過這方面能力的培養，學生對今后學習生活中遇到的問題能做出更客觀、理智的分析。而想要培養學生探究、交流的核心素養，教師可以根據教學內容，在科學實驗中創造教學情境，當學生在教學情境中發現問題時，教師對其做出有效引導，根據問題采取猜測、假設等方式設計方案，解決問題。

例如，在講解小學五年級《生物與環境》中“種子發芽實驗”這一教學內容時，教師可以運用多媒體技術，將不同植物的種子栽入土中直至其破土而出的過程以階段性圖片或視頻的形式展示給學生，再將相同植物種子，處在不同環境中的發芽過程、生長狀況展示給學生，讓學生根據這一情境提出自己的問題。學生會根據情境提出疑惑，并嘗試用科學原理進行解釋。比如：“為什么不同植物在同一環境中發芽需要的時間不同？”“同一類種子，在不同環境中為什么破土時間不同？”“植物發芽受哪些因素的影響？”“怎樣才能讓植物快速發芽？”組織學生進行討論，鼓勵學生充分發揮想象，大膽猜測，積極發表個人觀點，說說自己對這些問題的想法。對學生討論的結果進行分析總結，再將學生從情境中帶回到課本中，讓學生自己到課本中尋找答案。最后，教師布置實驗作業，在課余時間，播種一顆你喜歡的植物種子，通過觀察種子在不同環境中的變化，看看是否與課上得出的結論一致。通過情境帶入的方式，引導學生對科學現象進行討論，在對相關科學現象探索、與同學相互交流、分析問題、得出結論的整個過程中，既鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力，又培養了學生間相互配合、相互溝通的能力，促進學生探究、交流素養的提升。

（三）以小組討論形式，培養學生創新素養

科學實驗的重要意義在于科學思維的形成與創新，學會從科學視角分析客觀事物之間存在的相互聯系、本質屬性及內在規律，通過科學實驗，尋求理論基礎、理想模型，印證實際現象，以推理論證、抽象分析、總結概括等思維方式對現實中出現的不同觀點、產生的不同結論提出質疑、作出判斷，并在此基礎上提出具有創造性的見解。為了培養學生創新的核心素養，小學科學教師在日常教學中，可鼓勵學生通過學生間的相互交流、討論發表個人見解，在傾聽他人分析的同時，對不同觀點提出質疑，學習運用科學的方式進行判斷，對意見不統一的問題提出創造性解決方案。

例如，在小學五年級《船的研究》這一單元中“用沉的材料造船”和“用浮的材料造船”兩部分內容，教師可以根據教學內容，對課本中關于沉浮的科學知識進行實踐性的拓展延伸，即指導學生通過科學實驗的方式研究物質的沉浮現象與哪些因素有關，并組織學生對所提出的問題進行分組討論，說說自己的看法。由于每位學生對事物的認知能力、分析解決問題的方式有所不同，故學生們也會根據自己的分析發表不同的見解。比如：“因為材料的大小不同，導致物品沉浮現象存在差異。”“因為材質的重量不同，比如石頭、金屬物品等比較重的物品就容易下沉，像木板、塑料玩具等比較輕的物品，就容易漂浮在水面上。”待學生發表完個人觀點后，教師可以追問：“那輪船的主要制作材料是金屬，它為什么能漂浮在水面上呢？而像木質的家具，桌椅為什么落入水中就會下沉呢？”通過對問題的深入探討，充分激發學生的思維想象力，通過現實生活中的一些常見現象將學生的注意力集中到教學內容中來，并鼓勵學生發揮想象，積極參與討論，在保障學生思維活躍的狀態下，引入相關科學實驗，將材質不同、造型不同的物品放入水盆中，通過教師的有效引導，開啟學生探究科學原理、開闊創新思路的思維模式，從而促進學生創新素養的提升。

（四）開展社會實踐活動，培養責任素養

以科學實驗了解科學現象這種教學方式并不僅僅局限于課堂教學中，將科學實驗進行有效拓展，并融入現實生活之中，這種學習科學知識的方式亦非常重要。通過在現實生活中日常可見的科學現象，通過理論認證給出合理科學解釋，再利用身邊的事物進行實驗，印證科學理論的準確性，既能調動學生探索自然、研習科學知識的積極性，又能培養學生實事求是、持之以恒、嚴謹認真的學習態度，從而提升學生有責任、有擔當的核心素養。

例如，小學六年級《環境和我們》這一單元的教學中，在對環境污染、水污染、垃圾分類與垃圾回收、再利用等相關內容的講解時，小學科學教師可根據教學內容，以小組為單位引導學生開展有針對性的社會實踐活動。比如根據現實生活中、網絡宣傳中對垃圾分類問題的宣傳與實施，根據自己對垃圾分類的認識制作手抄報、海報。內容可以對垃圾污染給日常生活帶來的危害，以及對垃圾分類規范化管理的必要性等方面的闡述。除了海報、手抄報這種實踐方式外，還可以在課余時間組織學生參加與環保相關的志愿者活動，通過這些課堂以外的科學實驗體驗，既能調動學生學習科學課程的積極性，又能對課本所涉及的內容進行有效延伸，幫助學生在深入掌握書本中科學知識的同時，端正學生處理實際生活中問題的科學態度，培養學生的責任素養。2C5DF8EB-B550-4A1B-A8B1-7D86BD6FBF78

（五）客觀評價實驗結果，提升學生知識儲備

在科學實驗結束之后，教師通常會對實驗成果進行分析總結。而分析總結部分恰恰是教師向學生灌注科學理念的關鍵環節。科學實驗是為了調節課堂氣氛，調動起學生對科學知識學習的積極性，以實踐的形式深化學生對科學現象的認識，那么對實驗成果的歸納總結則是對科學知識點的理論性輸入，只有充分掌握了科學原理，才能學會在現實生活中合理運用科學知識解決實際問題。由于小學生的階段性特點，在教學過程中，學生往往將注意力集中在趣味性較強的科學實驗上，而對實驗中所蘊含的科學知識點的掌握就略顯欠缺了。在實驗總結環節，教師采用趣味性的語言，以豐富的表現形式將科學實驗中所包含的知識點提取出來，傳輸給學生，這樣就使得理論知識立體呈現在學生面前，通過對實驗畫面的回顧加深學生對科學知識點的記憶，從而強化實驗效果，提升學生的科學知識儲備。

例如，在小學六年級《能量》一單元的教學過程中，教師可以開展“制作小小電動機”的科學實驗，幫助學生深化對能量的認識。在學生進行電動機制作的過程中，通過教師的有效引導，準確把握各個制作細節，并在實驗結束后，對實驗結果進行客觀點評，重點剖析那些無法正常運作的失敗成品，以師生討論的方式，找出是哪個環節出現的問題，并對電動機進行改進。通過反復的推敲，使學生對科學原理有了更加深入的理解與掌握。在深化對科學理論知識理解的同時，增長知識儲備，為今后學習運用科學知識解決實際問題奠定基礎。

四、結語

綜上所述，以科學實驗的教學方式將核心素養的培養理念貫徹在小學科學教學過程中，既能激發學生對科學知識的學習興趣，又能寓教于樂，在趣味性科學實驗中實現學生的全面發展，促進學生身心健康成長。而作為教師，要注重個人專業水平、核心素養的提升，在進行科學實驗設計時，要切合實際，尋找科學知識與現實生活之間的聯系，利用科學實驗實踐性強、趣味性強的特點，培養學生對科學知識的探究意識，通過教師的有效引導，幫助學生深化對科學知識的掌握與應用，促進學生核心素養的全面提升。

參考文獻：

[1]王召邦.淺談小學科學教學的現狀及改進策略[J].天天愛科學：教學研究，2022（1）：67-68.

[2]王曉玲.基于核心素養小學科學學科教學的策略[J].教育界，2021（13）：56-57.

[3]盧毅.小學科學實驗教學的創新探索[J].安徽教育科研，2021（35）：76-77.2C5DF8EB-B550-4A1B-A8B1-7D86BD6FBF78