【摘 要】為科學教育做加法,學校教育是主渠道。廣大科學教師應基于新課標,立足素養提升,確立學習目標;基于核心概念,優化教學內容;夯實思維進階,設計探究活動;追求情思共生,實現學科育人,進而打造高質量的科學課堂,不斷提升學生的科學素養。
【關鍵詞】科學教學;新課標;核心素養;思維進階;學科育人
【中圖分類號】G623.6 "【文獻標志碼】A "【文章編號】1005-6009(2024)01-0007-03
【作者簡介】姜偉杰,江蘇省丹陽市丹鳳實驗小學(江蘇丹陽,212300)副校長,高級教師,江蘇省科學特級教師。
為科學教育做加法,學校教育是主渠道。廣大科學教師應當立足《義務教育科學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”),打造高質量科學課堂,引導學生愛上科學課,激發其好奇心、想象力、探求欲,不斷提升學生的科學素養。
一、立足素養提升,確立學習目標
一般而言,教師會根據自己對課標和教材的理解,確定課堂教學目標,這樣的目標通常是教師對自己教學的一種追求和設定。我們面對的是有個體差異的學生,學生是學習的主體,因此,教學目標的設定應觀照學生,要根據學情的變化進行調整、分解、整合。教師要基于新課標要求,從學的角度出發,制定適合學生的教學目標,同時優化學生的學習方式,發展學生的科學素養。
如在蘇教版《科學》二上《四季的天氣》一課中,科學觀念方面的教學目標為“通過分類和對典型現象的分析,能簡單描述一年四季的典型現象與主要特點,初步了解季節變化對植物生長、動物遷徙和人類生活的影響”。在這一目標中,“通過分類和對典型現象的分析”指出了學習的方式為分類、分析,“能簡單描述一年四季的典型現象與主要特點”指出了學業質量水平提升的要求,“初步了解季節變化對植物生長、動物遷徙和人類生活的影響”指向核心素養發展。
二、基于核心概念,優化教學內容
小學科學教材往往由圖片和少量的文字構成,要讓科學課精彩起來,在課堂教學中,教師要基于核心概念,堅持“用教材教”而不是“教教材”的原則,做好、做足科學教學活動設計及開展的加法,并對教學內容進行設計和優化。
教師在使用教材的過程中必須結合教學實際,把握核心概念,不要機械地把教材的章節與課時一一對應。有些內容教材基本不涉及,但結合學生的情況可能要增加;有些內容可作為了解內容或放到課后由學生自學;當教材中的有些活動遠離學生生活時,可以選用學生常見的事例進行替代。如蘇教版《科學》六上《蠟燭的變化》一課,在制作蠟燭環節,需要加熱融化蠟塊,有些教師依照教材選用酒精燈來加熱。筆者認為,這里不用酒精燈,用蠟燭會更好。從學的角度來看,酒精燈的使用不是本課的學習目標,也不是學生能力發展的要點,學生在這節課中更應關注的核心概念是“物質的變化”。用蠟燭加熱,可以讓學生在一個實驗中觀察本課實驗主體蠟燭的兩種變化,更有利于抓住學生的注意力,也能讓學生多視角觀察事物,培養學生的科學思維。
三、夯實思維進階,設計探究活動
在科學教學中,教師要優化探究活動的設計與操作,致力于實現學生的思維進階。
1.創設情境,激發興趣
小學生好奇心強,常對外界的陌生事物抱有強烈的興趣。因此,在教學過程中,教師可以有目的地創設一些生動有趣的情境,以激發學生的學習熱情,喚起學生的求知欲望,架起學生新舊知識之間的橋梁。
在創設情境時,教師要注重聯系生活,為學生創設生活化的學習情境,也可通過游戲、活動、實驗、講故事等方式,讓學生在動手、動腦中,引發學習興趣和認知矛盾,不斷激發學生的好奇心和探求欲。
2.合作探究,關注體驗
科學探究是科學學習的重要方式,合作探究是探究的形式之一。科學教學要倡導學生參與合作,師生互動,教師要不斷探索適合學生的教學方式,鼓勵學生求異創新,主動構建自己的知識體系。教師要盡可能創造條件讓學生多動手參與實驗操作,在課堂上不斷豐富學生的學習體驗,尤其要改變那種講實驗、畫實驗、看實驗的現象,要通過豐富的實驗材料開展探究活動,讓學生在親歷性的認知和實踐活動中發現問題、解決問題,發展科學素養。
學生在進行合作探究時,教師要根據教學內容、探究進程和學生實際情況,留足時間,給足指導,讓學生有充分探究、充分交流的時間。在小組合作探究活動中,要避免出現學生被分組的現象。課堂上,教師往往將前后座位的學生自然分成4人小組,這樣分組雖然簡便易行,但在人員搭配上不一定合理。在分組時,最好結合學生的個性特點、認知背景、動手能力等,按共同話題進行分組。同樣,在實驗過程中,一定要讓學生動起手來,避免出現少數學生操作,大多數學生觀看現象的發生,同時要注意每節課合作探究的次數和時間,防止小組合作學習出現形式化和隨意化傾向。總之,我們不能為了小組合作而盲目地進行合作,要真正發揮小組合作探究的作用,讓每個學生都獲得不同的發展。
3.問題導向,注重建模
小學生喜歡問問題,在科學教學中,教師可以利用學生的這個特點,以問題為導向開展教學。教師可以針對探究內容的特點,結合學生的實際情況,設計具有探究性和發散性的問題,并設計合適的、具有一定挑戰性的探究任務群。問題的提出可以在學生預習前,也可以是課堂學習中或是課后。具有探究性的問題,能夠激發學生的科學探究興趣,有助于科學探究活動的推進。
建構模型作為一種認知方式和思維方法,常用于科學課中,其主要體現在:根據經驗和事實,對客觀事物進行抽象和概括,然后構建模型。建構模型的目的是利用模型來分析、解釋現象和數據,描述事物內部的結構、關系及變化過程,幫助學生理解一些復雜的科學概念和原理。在科學教學中,教師要認識到模型建構對學生思維發展的作用,精心設計、分層推進科學建模活動。
在每一次的科學探究活動中,學生往往需要仔細觀察或進行實驗,分析現象,并用語言、圖畫等來介紹觀察到的現象及其特征,建構自己對整個現象的認識模型和思維框架。從探究活動的本質來看,其實際上是一個建構模型并利用模型解決問題的過程。從探究問題的產生,到探究方案的設計(建構模型),再到現象的分析(分析模型),最后得出結論(解釋模型),學生需要考慮諸多因素,在建構模型、分析模型、解釋模型的過程,學生的科學思維能實現進階。
4.基于數據,力求實證
在探究活動中,學生要不斷通過數據的收集與處理,從現象描述向本質追尋邁進。教師要引導學生關注實驗過程,強化數據的精準獲取,并通過圖表進行直觀呈現,整理和分析數據,引領學生深入思考,繼續探究,發現數據背后隱藏的規律。需要指出的是,教師要引導學生關注異常的數據,引導他們進行數據分析或二次論證,進而得出較為科學的結論。處理數據可有效培養學生的實證意識。這既是科學探究活動中發展學生思維的重要階段,也是培養學生科學素養的關鍵時機。
5.科學表達,提升思維
語言是思維的載體和思想的工具,也是學生在科學探究活動中常用的表達方式。科學課中的表達應當建立在學生已有的科學知識基礎之上,學生思維的過程是對已有科學知識的調用、組合以及創新的過程。在科學課中做好學生語言表達的加法,目的在于發展學生思維的發散性、流暢性、開放性。為此,教師一方面要給予學生表達的時間和機會,并進行行之有效的指導;另一方面可引導學生借助工具進行表達,如思維導圖、實驗記錄單等。
四、追求情思共生,實現學科育人
我們要培養的時代新人,不僅要有豐富的知識和理性的思維,還應當具備科學態度和社會責任感,要葆有一份好奇心、想象力、探求欲。為此,科學課堂中要注重情和思的融合,讓學生借助情感促進思考、通過思考形成情感,在情與思的相互激蕩下,養成良好的科學學習習慣、掌握正確的科學學習方法,發展科學素養。學生在情思共生的科學課堂中,能提高對科學知識的情感認同,在不斷的學習和實踐中形成科學思維,激發社會責任感和愛國情感,從小樹立愛科學、學科學、用科學的信念。例如,對于教材中涉及的科學家、科學成果、科學研究方法等知識點,教師可將其與思想政治教育相結合,培養學生的社會責任感,引導學生思考科學精神、科學道德、科學方法等方面的問題,從而加深學生對科學的理解,同時提高學生的思想道德素質。
新課標理念下的科學課堂應該是以人為本,全面觀照學生發展的課堂。我們在課堂教學中要營造一種平等對話、自主探究、崇尚科學、追求真理的氛圍,讓學生經歷科學探究的過程,進而讓我們的科學課堂成為培養未來科學家的搖籃。