基于核心素養的小學科學教學策略與實踐研究

隨著我國教育改革的不斷深化，對小學科學教育的要求也在不斷提升，過去以教師為中心、學生被動接受的教學理念正逐步被一種新的教學理念所取代，即：核心素養。這種新的教學理念更加強調學生的中心地位，倡導通過實驗、探究和實踐活動，培養學生獨立思考和解決問題的能力。本文旨在響應這一教育趨勢，通過深入探討和研究，提出基于核心素養的小學科學教學策略，并為未來的教學實踐提供理論支持和實踐指導，從而培育更多新時代創新型人才。

一、小學科學核心素養的內涵

在探索小學科學教學核心素養的內涵時，教師首先需要明確“核心素養”這一概念的意義。核心素養是指學生在學校教育過程中，獲得的一系列基本能力和品質，這些能力和品質被視為學生適應未來社會生活、終身學習以及個人發展的基礎。小學階段是學生認知和心理發展的關鍵時期，實施優質的科學教育可以對該階段的學生產生積極影響，引領學生的世界觀和價值觀，因此核心素養培養的在小學階段顯得更為重要。核心素養在小學科學教育中的內涵可分為幾個主要構成要素：

首先，科學知識的掌握，這是學生進行科學思考和探索的基本要求。科學知識包括科學理論、實踐證明，如物質的構成、能量轉換、生物多樣性等。其次，科學思維的培養對于小學生來說至關重要，包括邏輯推理、批判性思維和問題解決能力等。這些思維技能能夠幫助學生在遇到困難時，運用科學的方法分析和解決問題。再次，科學探索能力的提升也是核心素養的一部分，有利于學生主動提出問題、設計和實施實驗及對實驗結果進行分析和解釋。最后，科學態度與責任感的塑造也是不可或缺的，涉及誠實、好奇、持疑以及科學道德和社會責任的養成。

那么如何在小學階段培養學生的這些核心素養呢？首先，教師需要創建具有挑戰性的學習情境，激發學生的好奇心和探索欲，讓他們在實踐活動中感受科學的樂趣。例如，通過外出考察、實驗操作等方式，讓學生在親身體驗中學習和理解科學概念。其次，教師應當鼓勵學生提出問題并自主尋找答案，引導學生通過觀察、實驗、記錄和分析數據等方式進行科學探究。最后，教師還應重視培養學生的科學思維，例如，通過討論和辯論等形式，讓學生學會邏輯推理和批判性分析。

培養這些核心素養對學生未來的影響是顯著的。掌握了科學知識，具備了科學思維和探究能力，以及正確的科學態度和責任感，學生將更好地適應未來復雜多變的社會，無論是在學習還是工作中，都能夠運用科學的方法解決問題，作出理性的決策。更重要的是，這些素養的培養能夠激發學生對科學的熱愛，促進他們成為終身學習者，為他們的個人發展奠定堅實基礎。

二、基于核心素養的小學科學教學策略

基于核心素養的小學科學教學策略，不僅要傳授知識，還要培養學生終身受益的學習能力。該部分依據現代教育理念，探討如何在小學階段實施有效的科學教學策略，以激發學生的好奇心、探究欲望，培養學生基于科學學科的思維品質、探究方法以及溝通能力。

（一）創設問題情境激發探究欲

在科學教育中，問題情境的創設不僅僅是一種教學方法，更是培育學生探究能力的有效途徑。當學生在真實的、具有挑戰性的問題面前產生好奇和疑惑時，他們的探究旅程就已經開始了。這種方式將鼓勵學生進行主動思考、提問，并激發他們內在的求知欲。比如，在探討天氣變化的問題時，教師不僅僅滿足于講解氣象知識，更重要的是要讓學生觀察現象，思考原因，并主動尋找解釋。學生可能會問：“是什么因素導致天氣急劇變化？”“溫度、氣壓或是濕度的變化有什么聯系？”“我們能通過哪些實驗來驗證猜想？”在這一過程中，教師的角色是一個指導者、引導者，而不僅僅是知識的傳遞者。

創設問題情境的挑戰在于，它要求教師具備足夠的專業知識和創意，設計相關的問題，同時還需要足夠的耐心和技巧，引導學生進行深入探究。在學習天氣變化這一主題時，教師可以通過多媒體演示、互動實驗、小組討論等多種方式，增強問題情境的真實性和互動性。例如，利用網絡資源顯示一系列的氣象變化圖像或視頻，讓學生觀察并記錄天氣變化情況，然后引導他們討論引發天氣變化的可能性原因。

（二）科學思維的融入

培養科學思維是科學教育的核心，涉及一系列的認知過程，包括觀察、實驗、假設等建立和推理過程。科學思維的培養，旨在引導學生理解科學不僅是一套固定的知識，更是一種探索未知、解決問題的有效方法。在小學科學教育中，科學思維的融入應當貫穿于教學的各個環節。

以觀察葉脈為例，這樣的實驗活動簡單易行，但卻能有效地培養學生的觀察力。通過直接的肉眼觀察，以及放大鏡下的詳細觀察，學生能夠對葉脈的結構建立初步認識。教師可以通過這樣的活動，指導學生注意觀察的技巧，比如觀察的角度、光線的影響以及如何記錄觀察結果等。實驗過程中的假設與推理是科學思維培養的兩個重要環節。當學生對葉脈結構有了直觀地認識后，教師可以引導他們進一步思考葉脈的功能。提出問題：你認為植物的葉脈有什么用？這一問題的設置，旨在激發學生的好奇心和求知欲。隨后，教師可以鼓勵學生基于觀察結果提出自己的假設，引導他們利用已知的科學知識以及進一步的實驗，驗證這些假設。

通過設置問題和提出假設，教師可以激勵學生用科學的方式思考問題，并在推理過程中應用科學原理。例如，學生推測葉脈是用來輸送水分和養分的，并進一步探討如何設計實驗來驗證這一假設。在這一過程中，教師可以幫助學生設計簡單的實驗，如觀察染色液體通過葉脈的運輸軌跡，了解植物輸送液體的方式。

教師應鼓勵學生在實驗過程中發展獨立推理的能力。比如，讓學生自行分析：葉片的某部分在添加染色液后為何會變色，從而培養他們的邏輯思維和推理能力。在這個過程中，學生要學會將觀察、實驗和推理結合起來，以科學的方式探索和解釋自然現象。

（三）科學探究方法的闡述

科學探究是科學教育的精髓，涉及從提出假設到實驗驗證，再到分析和得出結論的一系列步驟，它賦予學生通過實踐方式理解自然世界的能力。因此，在小學科學教育中，教師必須細心指導學生掌握科學探究的方法。

設計實驗是探究學習的基礎。教師需要向學生介紹如何設計能夠有效驗證假設的實驗，并引導學生分析和了解實驗的控制變量和自變量，以及如何確保實驗結果的有效性和可重復性。例如，在進行植物生長的實驗時，學生需要學會如何控制灌溉、光照和溫度等條件，以確保實驗的準確性。數據收集是科學探究的另一關鍵部分。教師應該引導學生學習如何準確記錄觀察結果，包括量化的測量和定性的描述。例如，在觀察植物生長的實驗中，學生應當記錄植物的生長高度，水分的使用量，甚至葉子的顏色和形狀的變化。分析和總結提煉是科學探究的重點。教師需要教會學生如何從收集到的數據中識別模式和趨勢，如何運用數學工具和邏輯推理進行分析。在植物生長的例子中，學生可以學習如何使用圖表比較不同條件下植物的生長速度，從而識別哪些因素對植物生長影響最大。

教師應該引導學生認識到，科學探究不僅僅是一個技術性的過程，更是一個思考和學習的過程。在實驗中，學生可能會獲得意料之外的結果，這些都是學習和探究的寶貴機會。教師的職責是幫助學生理解即便結果與預期不同，也同樣有其科學探究價值。

（四）科學溝通的重要性

在科學教育中，溝通技巧的培養是至關重要的一環。科學知識的價值在于被分享和應用，而有效的溝通則是這一過程的關鍵。教師在課堂上的角色不僅是知識的傳授者，更是溝通技巧的培養者，需要為學生提供豐富的機會，引導學生練習如何表達和交流科學思想。例如，在進行實驗后，教師應鼓勵學生在人前展示實驗設備和設計的實驗方案，這不僅能加深他們對實驗的理解，還能提高他們解釋復雜概念的能力。在展示實驗步驟時，學生需要學習如何清晰、準確地描述所做的每一步，并解釋每一步如何影響最終結果。此外，討論實驗結果的環節對培養學生的批判性思維和分析能力至關重要。教師可以指導學生如何提出有效的論據，如何基于數據給出合理解釋，以及如何對同伴的觀點提出建設性的反饋等。通過這種互動，教師不僅鍛煉了學生的科學溝通能力，也讓他們學會了如何在團隊中合作并尊重不同的意見。

有效的科學溝通也意味著學會傾聽和理解他人的觀點。在科學討論中，一個人可能有獨到的見解或疑問，教師應鼓勵學生耐心傾聽，認真思考他人的觀點，這不僅能增加學生對科學知識的理解，也能將他們培養成更好的溝通者。

三、基于核心素養的小學科學教學策略

在教育領域，實踐研究是一種強調參與和行動的研究方法，特別是在創新教學策略和提升教育質量方面。本節內容將討論如何通過實證研究，改進基于核心素養的小學科學教學的策略。

（一）實證研究的方法論

要開展實證研究，首先需確定研究的設計方案，確立清晰的研究目標和問題。例如，在小學科學教學策略的研究中，目標是驗證特定教學方法如何促進學生科學探究能力的提高。研究問題應當具體且可測量，如“采用問題基礎學習（PBL）策略是否能提高學生的科學問題解決能力？”樣本選擇在實證研究中至關重要，理想的樣本應當代表目標群體，既能反映廣泛的人口統計特征，又能滿足研究設計的需要。在小學科學教學策略研究中，樣本通常包括不同年級、性別、背景和能力水平的學生。

數據收集是實證研究的核心部分，主要包括觀察、調查問卷、測試成績和教師訪談等形式。數據應當能夠量化，以便于分析。例如，在評估PBL教學策略的研究中，可以收集實施前后學生的科學成績、學生和教師的反饋，以及課堂參與度的變化。分析方法取決于研究的性質和收集到的數據類型，如定量數據通常通過統計測試進行分析，以T檢驗或方差分析為主，而定性數據則可以采用內容分析或主題分析。

（二）關鍵教學策略和實踐案例

實踐證明，成功的教學策略和實踐案例對學生具有較大的幫助作用。研究表明，將實驗室活動與現實世界的問題結合起來，可以顯著提高學生的探究學習動力。通過協作學習促進科學思維的發展，小組成員在共同完成科學項目的過程中，不僅學會了科學知識，還提高了溝通和團隊協作的技能。

（三）實踐中的問題與挑戰

實踐研究雖然有諸多好處，但是實踐研究在實踐過程中也會面臨諸多挑戰。例如，學生可能在開始時對于科學探究的獨立性和開放性感到困惑和不安。此外，由于教學資源的限制，如實驗材料的不足，或是教師專業知識的匱乏，會阻礙教學策略的實施。對策包括在課程開始時對學生進行指導，讓他們了解科學探究的過程和目的。教師的專業發展也是解決這些挑戰的關鍵，定期的培訓和研討可以幫助教師掌握新的教學方法和技能。最后與地方社區和教育機構合作，可以幫助學校獲得更多的教學資源。

通過實證研究，教師可以不斷優化基于核心素養的小學科學教學策略，對策略進行微調，解決實施中遇到的問題，并最終提升教學的有效性。這不僅需要教師的持續努力，提升專業水平，也需要教育決策者、社區以及家長的支持和參與。通過共同的努力，為學生創造更豐富、更具探究性的學習環境，將他們培養成未來社會的有用之才。

四、結語

回顧近年來在小學科學教學領域的研究，可以明顯看到核心素養對教學方法的革新以及學生個人發展產生的深遠影響。核心素養的培養不僅增強了學生對科學的興趣和理解，更重要的是促進了學生批判性思維、解決問題和創新能力的形成，這些都是當今及未來社會不可或缺的素養。在這個過程中，教師的角色也發生了轉變，從過去單純的知識傳授者變成指導者和促進者。今后，教師不僅要分享知識，更致力于激發學生的好奇心和探究精神，引導學生成為自主學習者。

這種教育方式的轉變，對我國教育事業的改革具有重要意義。隨著科學技能的重要性日益凸顯，基于核心素養的小學科學教學，正在成為推動學生綜合能力發展的重要途徑。這不僅對提升個人競爭力有積極作用，也為培養創新人才和應對快速變化的全球挑戰提供了強而有力的保障。在教育實踐中，這樣的教學理念也正在影響政策制定者和教育工作者，鼓勵他們重新考慮和設計課程內容和教學方法，以促進每個學生的全面發展。

未來的研究應當繼續探索如何在小學階段有效地整合和應用核心素養，尤其是如何在不同的地區、學校和學生群體中進行定制化教學。考慮到我國地理和人口差異，研究應當關注在多樣化的教育環境中如何保持教學的公平性和有效性。此外，隨著教育技術的不斷發展，未來的研究還應該探討如何利用新技術，如人工智能和虛擬現實等新技術，豐富科學教學方式，從而提高學生的學習動力和參與度。

核心素養的培養在小學科學教學中具有不可替代的地位，不僅是學生知識學習的一部分，更是提升學生綜合能力的有效途徑，這種提升對于學生的未來學習、生活乃至職業發展至關重要。教師的角色轉變和未來的教育改革都將繼續以學生的核心素養培養為中心，以此讓學生具備應對未來社會各種挑戰的能力，并為學生終身學習奠定堅實的基礎。