科學(xué)教育的核心在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生形成正確的科學(xué)觀念,培養(yǎng)科學(xué)思維,鼓勵(lì)探究實(shí)踐,并強(qiáng)化責(zé)任感和積極的態(tài)度。“理趣課堂”其獨(dú)特性在于融合了知識(shí)的趣味性和實(shí)用性,使學(xué)生在自然真摯的學(xué)習(xí)氛圍中主動(dòng)探索、體驗(yàn)和感悟。通過與實(shí)際生活的聯(lián)系,回歸到真實(shí)的生活場(chǎng)景,有效激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的熱情,培養(yǎng)科學(xué)思維和實(shí)踐能力。
理趣課堂的實(shí)施,需融合知識(shí)的趣味性和實(shí)用性,創(chuàng)建一個(gè)生動(dòng)活潑且充滿探索精神的學(xué)習(xí)環(huán)境,落實(shí)“趣”為“理”先的教育理念,通過趣味性活動(dòng)作為引導(dǎo),拓展學(xué)生的思維廣度。趣味性活動(dòng)應(yīng)當(dāng)與課程內(nèi)容緊密結(jié)合,讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)科學(xué)原理,激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索的興趣。教師在設(shè)計(jì)和實(shí)施趣味性活動(dòng)時(shí),應(yīng)注重其與科學(xué)知識(shí)的緊密結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生自然而然地進(jìn)入科學(xué)學(xué)習(xí)的狀態(tài),還需注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺、聽覺、觸覺等多種感官的刺激,有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和記憶。在教學(xué)過程中,教師需根據(jù)學(xué)生的具體情況,靈活調(diào)整教學(xué)策略,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn),參與討論和交流,創(chuàng)造一個(gè)既充滿趣味又富有教育意義的學(xué)習(xí)環(huán)境,以全面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。
以教科版小學(xué)三年級(jí)下冊(cè)“太陽、地球和月球”單元中第三節(jié)“影子的秘密”為例,教師可設(shè)計(jì)“影子追蹤實(shí)驗(yàn)”活動(dòng),要求學(xué)生觀察和記錄一天中影子的變化,來探究陽光與影子的關(guān)系以及地球自轉(zhuǎn)的概念。活動(dòng)開始前,教師需要準(zhǔn)備如下材料:一根直立的尺子或木棍、記號(hào)筆、時(shí)鐘、記錄紙和繪圖工具。選擇一個(gè)晴朗的日子,在學(xué)校操場(chǎng)或其他開闊地點(diǎn)進(jìn)行觀察,具體的實(shí)驗(yàn)過程如下:
1.在地面上垂直插入足夠長(zhǎng)的木棍,并在底部做一個(gè)標(biāo)記,作為影子的起始點(diǎn)。
2.在一天中的不同時(shí)間點(diǎn)(如早上、中午和下午),觀察并記錄木棍的影子。學(xué)生需注意影子的長(zhǎng)度和方向的變化,并在每次觀察時(shí)在地面上標(biāo)記影子頂端位置。
3.在表1所示記錄表中記錄影子在不同時(shí)間的長(zhǎng)度和方向,“觀察時(shí)間”欄用于記錄每次觀察的具體時(shí)間,建議使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間格式,如上午8:00、中午12:00、下午3:00等。“影子長(zhǎng)度”欄用于記錄影子的具體長(zhǎng)度,預(yù)先在表格中標(biāo)明長(zhǎng)度的測(cè)量單位(如厘米或米),以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。“影子方向”欄用于描述影子的方向,由于方向可能難以量化,建議使用簡(jiǎn)單的描述性語言,如“向北延伸”“向東傾斜”等。“備注”欄用于記錄任何特殊的觀察或環(huán)境條件。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生結(jié)合收集到的數(shù)據(jù),討論影子變化的原因。教師此時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生思考影子長(zhǎng)度和方向變化的科學(xué)原因,如地球的自轉(zhuǎn)、太陽的位置變化等。
5.教師可以進(jìn)一步解釋地球自轉(zhuǎn)對(duì)影子變化的影響,以及這如何與時(shí)間的推移相關(guān)聯(lián),有助于學(xué)生理解日夜更替和時(shí)間的概念。
趣味性活動(dòng)作為激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的起點(diǎn),為學(xué)生提供了一個(gè)直觀、互動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境,有助于學(xué)生在輕松愉快的氛圍中探索和發(fā)現(xiàn)。但教學(xué)的關(guān)鍵在于如何將這些活動(dòng)與深層次的理論知識(shí)相結(jié)合,教師需要巧妙地引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際操作中觀察現(xiàn)象,提出問題,再逐步引入相關(guān)的理論知識(shí),同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生思考活動(dòng)背后的科學(xué)原理,思考如何與已知的科學(xué)概念和理論相聯(lián)系。教師應(yīng)重視理論知識(shí)的系統(tǒng)性和邏輯性,確保學(xué)生能夠在趣味活動(dòng)的基礎(chǔ)上,逐步構(gòu)建起完整、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)體系,以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力、探究實(shí)踐能力等核心素養(yǎng)的提升。此外,教師應(yīng)利用多種教學(xué)方法,包括講授、討論、實(shí)驗(yàn)等,來加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。在這個(gè)過程中,教師可以使用圖表、模型、視頻等輔助教學(xué)工具,幫助學(xué)生更直觀地理解復(fù)雜的科學(xué)概念。
以教科版小學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“電路”單元中“模擬安裝照明電路”為例,核心目標(biāo)是使學(xué)生在理解電路概念的基礎(chǔ)上,能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來構(gòu)建實(shí)際電路。這需要教師巧妙地將趣味性活動(dòng)和理論知識(shí)緊密結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)踐中深化對(duì)電路原理的理解。教學(xué)過程中,教師需向?qū)W生介紹電路的基本組成部分,包括電源、開關(guān)、導(dǎo)線和燈泡,重點(diǎn)在于確保學(xué)生理解每個(gè)組件的功能及其在電路中的作用,具體內(nèi)容如圖1。

安全教育是電路學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和前提,安全知識(shí)的教授應(yīng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程。教師需要向?qū)W生明確電路實(shí)驗(yàn)的安全準(zhǔn)則,例如強(qiáng)調(diào)在操作電路時(shí)應(yīng)保持雙手干燥,避免用濕手觸摸電路,以防觸電;在連接電路時(shí),要確保電源處于關(guān)閉狀態(tài),防止短路或觸電事故;使用電源時(shí),選擇適當(dāng)?shù)碾妷海苊膺^高的電壓造成危險(xiǎn),保護(hù)學(xué)生在操作中的安全,教會(huì)學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)如何采取正確的安全措施。
在核心素養(yǎng)背景下構(gòu)建小學(xué)科學(xué)“理趣課堂”的過程中,重點(diǎn)在于將理論知識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)緊密結(jié)合,幫助學(xué)生在趣味性的學(xué)習(xí)環(huán)境中深化理論知識(shí),并通過實(shí)踐活動(dòng)將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際能力,以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,培養(yǎng)科學(xué)觀念、科學(xué)思維等核心素養(yǎng)。教師在講解理論知識(shí)時(shí),應(yīng)采用生動(dòng)的語言和豐富的教學(xué)輔助工具,如圖表、模型、動(dòng)畫等,以幫助學(xué)生更好地理解抽象的科學(xué)概念。同時(shí),教師應(yīng)通過提問、討論等方式激發(fā)學(xué)生的好奇心,鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,主動(dòng)探索。同時(shí),教師還需設(shè)計(jì)與理論內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的實(shí)踐活動(dòng),幫助學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作中,如通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證科學(xué)理論,或者在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中解決實(shí)際問題。
以教科版小學(xué)五年級(jí)上冊(cè)“光”單元中“光的反射現(xiàn)象”為例,教學(xué)的起始階段,教師應(yīng)首先介紹光的基本屬性,強(qiáng)調(diào)光是能夠沿直線傳播的一種能量形式。接著,引入反射的概念,解釋當(dāng)光線遇到不同材質(zhì)的表面時(shí),如何發(fā)生改變。特別指出,當(dāng)光線遇到平滑且反光的表面,如鏡子時(shí),光線會(huì)被反射。為了使理論更加直觀,教師可以使用手電筒和平面鏡演示光的反射現(xiàn)象,將手電筒對(duì)準(zhǔn)平面鏡,展示光線如何從手電筒射出并在鏡子上產(chǎn)生明顯的反射,調(diào)整手電筒和鏡子的角度,觀察光線反射方向的變化,指出反射角等于入射角這一光的反射定律。此時(shí),教師應(yīng)解釋入射角和反射角的概念,在黑板上畫出光線、鏡面和法線的示意圖,標(biāo)出入射光、反射光、入射角和反射角,確保學(xué)生能夠清楚地理解這些基本概念。此外,教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)光的反射是日常生活中常見的現(xiàn)象,并提供一些實(shí)際例子,如水面上的倒影等,幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系。
教師需要將趣味性活動(dòng)與科學(xué)課程內(nèi)容緊密結(jié)合,趣味活動(dòng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是讓學(xué)生在實(shí)踐中深入理解特定科學(xué)概念。這些活動(dòng)應(yīng)該是互動(dòng)的、引人入勝的,并且與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)。在趣味性活動(dòng)的每個(gè)階段,教師應(yīng)該提出引導(dǎo)性問題,鼓勵(lì)學(xué)生思考現(xiàn)象背后的科學(xué)原理。為了確保深度學(xué)習(xí)的開展,教師應(yīng)該使用多種教學(xué)方法和資源,包括但不限于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、戶外考察、角色扮演、游戲、故事講述等。通過這些多樣化的方法,學(xué)生可以從不同的角度和層次理解和體驗(yàn)科學(xué)知識(shí),從而更全面地掌握課程內(nèi)容。
以教科版小學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“生物與環(huán)境”單元中“種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”為例,教師的目標(biāo)是通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)融合趣味性學(xué)習(xí),促使學(xué)生深入理解種子發(fā)芽所需的條件。教學(xué)開始時(shí),向?qū)W生介紹種子發(fā)芽的基本概念,種子是植物生命周期中的一個(gè)關(guān)鍵階段,發(fā)芽是種子成長(zhǎng)的第一步。隨后,教師引導(dǎo)學(xué)生思考和討論種子發(fā)芽所需的條件,如水分、氧氣、溫度和光照等。為了讓學(xué)生更好地理解這些條件的作用,教師可組織學(xué)生進(jìn)行種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn),觀察不同條件下種子的發(fā)芽情況,具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:
1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:教師向?qū)W生解釋實(shí)驗(yàn)的目的和步驟,探究土壤對(duì)種子發(fā)芽的影響。解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)將比較有土壤和無土壤條件下綠豆的發(fā)芽情況,指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)備兩個(gè)相同的玻璃皿、足夠的綠豆(至少6粒)、適量的土壤和水,準(zhǔn)備測(cè)量工具(如量杯)以確保兩個(gè)玻璃皿中澆水量相等。
2.實(shí)驗(yàn)操作:在其中一個(gè)玻璃皿底部鋪上一層土壤,厚度大約為2至3厘米,保證足夠覆蓋綠豆,在兩個(gè)玻璃皿中各放置3粒綠豆。對(duì)于不鋪土壤的玻璃皿,將綠豆直接放置在皿底。
3.定期澆水:為兩個(gè)玻璃皿的綠豆?jié)菜褂昧勘WC兩個(gè)玻璃皿接受相同量的水,澆水時(shí)要小心,避免將綠豆沖走或埋得太深。
4.觀察記錄:安排學(xué)生每天觀察兩個(gè)玻璃皿中的綠豆,記錄其發(fā)芽情況。注意觀察綠豆是否發(fā)芽、發(fā)芽的速度以及發(fā)芽后的生長(zhǎng)情況。在表2所示的表中“種子的變化”一欄中填寫芽的長(zhǎng)度和綠豆的整體健康狀況。
5.結(jié)果分析:教師引導(dǎo)學(xué)生分析兩個(gè)條件下綠豆的發(fā)芽情況,討論土壤對(duì)綠豆發(fā)芽的影響,以及為什么會(huì)出現(xiàn)這種差異,思考土壤中的營(yíng)養(yǎng)、保水性等因素如何影響種子的發(fā)芽。
6.總結(jié)討論:教師組織學(xué)生進(jìn)行總結(jié)討論,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)控制條件的重要性,并鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與植物生長(zhǎng)的科學(xué)原理相聯(lián)系。

要想實(shí)現(xiàn)“智趣共融”,要求教師在教學(xué)中完美融合理論知識(shí)與趣味性活動(dòng),創(chuàng)造一個(gè)既有深度又充滿樂趣的學(xué)習(xí)環(huán)境。教師在設(shè)計(jì)課程時(shí),應(yīng)充分考慮如何將科學(xué)理論與趣味性活動(dòng)相結(jié)合,符合學(xué)科要求,激發(fā)學(xué)生的探索欲。教師應(yīng)注重學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)造,一個(gè)和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境有助于學(xué)生自由表達(dá)思想,分享觀點(diǎn),從而促進(jìn)集體智慧的發(fā)揮。在教學(xué)過程中,重要的是將理論知識(shí)的講解與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合,讓學(xué)生回顧并總結(jié)所學(xué)知識(shí),并思考如何將這些知識(shí)應(yīng)用于新的情境,促進(jìn)學(xué)生形成基本的科學(xué)觀念,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力,掌握科學(xué)探究技能。
以教科版小學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“工具與技術(shù)”單元為例,教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解各種工具和技術(shù)的原理及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響。教學(xué)開始時(shí),教師應(yīng)引入單元主題,概述人類使用的各種工具和技術(shù),簡(jiǎn)要介紹從簡(jiǎn)單工具到復(fù)雜技術(shù)的演變,為學(xué)生提供一個(gè)寬廣的視角,理解技術(shù)進(jìn)步的歷史和意義。隨后,針對(duì)單元中的每一個(gè)主題,如斜面、杠桿、車輪、剪刀、印刷術(shù)和信息傳播技術(shù),教師可以設(shè)計(jì)一系列探究活動(dòng),讓學(xué)生通過實(shí)際操作和體驗(yàn)來理解各種工具和技術(shù)的工作原理。例如,在探索杠桿原理時(shí),教師可以準(zhǔn)備一些杠桿模型,比如簡(jiǎn)易的杠桿平衡裝置,學(xué)生可以實(shí)際操作這些杠桿,通過改變力的作用點(diǎn)和支點(diǎn)的位置來觀察杠桿平衡的變化。為了展示我國(guó)早期印刷術(shù)的技術(shù),教師可以安排學(xué)生參與一個(gè)簡(jiǎn)單的印刷活動(dòng),如使用土豆切成的圖案或簡(jiǎn)單的模板進(jìn)行印刷,讓學(xué)生體驗(yàn)早期印刷技術(shù)的基本原理。在講授每個(gè)工具或技術(shù)時(shí),教師可以安排小組討論環(huán)節(jié),鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的想法和理解。例如,在討論杠桿時(shí),每組學(xué)生可以討論杠桿在日常生活中的應(yīng)用,或者探討杠桿的不同類型及其效率。此外,教師也可以利用具體的歷史或現(xiàn)代案例,展示某一技術(shù)是如何推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的。例如,在講解印刷術(shù)時(shí),教師可以介紹古代印刷術(shù)的發(fā)明是如何促進(jìn)知識(shí)傳播和文化交流的。
為了鞏固單元知識(shí),拓展學(xué)生的思維廣度,教師可以“未來科技與生活”為主題布置作業(yè),要求學(xué)生選擇一個(gè)現(xiàn)代技術(shù)主題進(jìn)行研究,如信息技術(shù)、人工智能、可再生能源技術(shù)、生物工程等,基于當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),預(yù)測(cè)該技術(shù)在未來可能的發(fā)展方向及其對(duì)社會(huì)的潛在影響,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象,描繪一個(gè)由該技術(shù)驅(qū)動(dòng)的未來社會(huì)場(chǎng)景。
綜上所述,“理趣課堂”的實(shí)施旨在培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來社會(huì)所需的正確價(jià)值觀、品格和關(guān)鍵能力。這一教學(xué)模式深刻理解了學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,通過將知識(shí)的趣味性和實(shí)用性相結(jié)合,創(chuàng)造一個(gè)既活潑又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的熱情,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的未來公民打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。