〔摘 要〕 本文探討了在小學科學教育中,通過種植實踐活動學習科學知識的有效性。基于2022年版《義務教育科學課程標準》的指導,文章分析了種植實踐活動在提升學生科學素養、培養其科學探究能力方面的意義。同時,指出了當前種植實踐活動中存在的問題,并提出了具體的改進策略。通過實際教學案例的支持,本文提出了科學合理的教學建議,以期依托種植實踐活動,實現從知識傳授到能力提高的轉變。
〔關鍵詞〕 小學科學;種植實踐活動;科學知識;科學探究;科學素養
〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 (2024) 24 070-072
隨著“雙減”政策的實施和素質教育的深化,當前的小學科學教育更加注重學生核心素養的培養和實踐能力的提升。2022年版的《義務教育科學課程標準》明確提出,要重視實踐活動在科學教育中的作用,通過探究和實驗等多樣化的教學方式,促進學生對科學知識的掌握和應用。種植實踐活動作為一種有效的教學手段,能夠幫助學生在真實情境中感知和理解科學原理。然而,如何在有限的課堂時間內有效整合種植實踐活動,并充分發揮其教育作用,是當前科學教師面臨的挑戰。本研究旨在探討種植實踐活動在小學科學教育中的具體應用,并分析其對學生科學知識學習和科學素養培養的作用。通過案例分析,旨在提供科學合理的教學策略,以幫助小學科學教師更好地在課堂上實施種植實踐活動,并為教育實踐提供參考。
一、依托種植實踐活動實現從知識傳授到能力提高轉變的意義
(一)提升學生的科學興趣
在小學階段,激發學生的科學興趣是科學教育的重要目標。種植實踐活動通過讓學生親身參與植物的種植與觀察,能夠有效激發他們對自然現象和科學探索的興趣。這種動手實踐不僅豐富了他們的學習體驗,還能夠將抽象的科學概念轉化為可見的現象,有助于其加深理解。
(二)促進學生對科學概念的理解
種植實踐活動能夠將植物生長的科學知識直接呈現在學生面前。通過觀察植物的發芽、生長、開花、結果等過程,學生能夠形象地理解植物學中的關鍵概念,如光合作用、營養吸收、植物的生長條件等。這種實際操作與觀察,為學生提供了更深層次的理解基礎。
(三)培養學生科學探究能力
種植活動通常伴隨著一系列科學探究活動,如制訂實驗計劃、記錄生長數據、分析結果等。這種探究性學習過程不僅培養了學生的邏輯思維能力,還鍛煉了他們的解決問題能力和合作能力。根據《義務教育科學課程標準(2022年版)》的要求,科學課程要注重探究和實踐的結合,種植活動正是一個理想的教學場景。
(四)增強學生環境保護意識
通過種植活動,學生可以直觀地感受到植物與環境的關系,逐漸形成對自然的尊重與保護意識。結合科學課內容,教師可以引導學生關注氣候、土壤和水等環境因素對植物生長的影響,進而提升他們的環境保護責任感。
二、依托種植實踐活動實現從知識傳授到能力提高轉變存在的問題
(一)時間和空間限制
小學科學課堂的時間是有限的,而種植活動通常需要較長的時間以觀察植物的整個生長過程。此外,學校在空間方面的限制也會影響種植實踐活動的開展,尤其是在沒有校內綠地或戶外種植區的情況下。
(二)教師的專業知識不足
雖然種植實踐活動與科學課程密切相關,但教師在植物學或園藝方面的專業知識可能不足,導致其在指導學生種植時無法提供足夠的科學支持或解答學生提出的問題。這會影響活動的效果和學生的學習體驗。
(三)學生的參與積極性差異
不同學生對種植活動的興趣和參與度存在較大差異。部分學生可能對長期的觀察和記錄活動感到乏味,導致他們在活動中表現出被動參與的態度。這種情況會影響活動的整體教學效果。
(四)資源匱乏
種植活動需要一定的物質資源支持,如種子、土壤、花盆等。在資源匱乏的情況下,教師可能無法為每位學生提供足夠的種植材料,影響活動的順利進行。此外,種植過程中的養護也需要額外的資源投入。
三、依托種植實踐活動實現從知識傳授到能力提高轉變的策略
(一)分階段設計種植活動
結合小學科學教學的實際需求,分階段設計種植活動對于學生科學知識的學習具有重要意義。針對不同年級學生的認知水平,教師可以通過調整種植活動的復雜程度,逐步引導學生深入理解植物的生長規律和科學概念。具體而言,在低年級,學生的認知能力和動手能力有限,教師應設計簡單的種植活動,幫助學生理解植物的基本生長需求。例如,教師可以讓學生種植豆類植物,觀察其發芽、生長的過程。中年級學生的認知能力有所提升,他們可以進行更系統的實驗和數據記錄工作。而高年級學生已經具備了更強的科學探究能力,因此可以進行更復雜的種植實驗。例如,學生可以設計實驗,探究不同環境因素(如水分、光照、溫度、濕度)對植物生長的影響。教師可以引導學生通過對比實驗,探究植物在不同生長條件下的表現。
例如,在教學粵教科技版教材五年級上冊“植物需要水分”的內容時,教學目標是讓學生知道水分是植物生長所必需的物質之一,了解植物體內含有水分;能嘗試用不同的方法記錄植物生長需要水分的數據,并做出合理的解釋;能選擇合適的方式探究植物體內含有水分;對探究植物的奧秘保持好奇心,樂于參與觀察、實驗等科學活動。針對這樣的教學內容,教師可設計一個簡單的實驗,讓學生將兩組同種植物幼苗種植在相同的環境中,但控制其水分供應。一組植物每天澆水,保持土壤濕潤,另一組則不澆水。學生通過一周或更長時間的觀察,記錄植物的生長狀況,如葉子的數量、顏色、莖的高度等。通過這個活動,學生能夠直觀地感受到植物生長需要水分,同時還可以在數據的基礎上,分析植物的生長狀態,形成初步的科學探究能力。
(二)跨學科融合與應用
在小學科學教學中,跨學科融合與應用是培養學生全面素質的重要途徑。將種植實踐活動與其他學科內容相結合,不僅能豐富學生的學習體驗,還能幫助他們從多角度理解科學知識,提升跨學科綜合素養。如結合數學進行數據統計與分析,結合語文進行種植日記的撰寫,結合美術進行植物生長過程的繪畫等,幫助學生從多學科的角度理解科學知識。
例如,在教學粵教科技版教材三年級下冊“植物的葉”的內容時,可以讓學生先觀察葉片的不同形態,并記錄葉脈的分布情況。結合美術課,教師可以讓學生用繪畫的方式將自己觀察到的植物葉片形態描繪出來,展示不同葉子的細節特征。同時,學生還可以嘗試制作植物的立體模型,用不同材料模擬植物的葉片結構與特點。這種美術與科學相結合的活動,不僅豐富了學生的學習體驗,還幫助他們通過藝術創作深化對科學知識的理解。
(三)利用虛擬種植實驗輔助教學
當實際條件限制種植活動的開展時,教師可以借助信息技術進行虛擬種植實驗。虛擬種植實驗利用信息技術為學生提供了一個模擬的科學實驗環境,尤其適用于無法進行實際種植活動的情況。通過模擬不同的環境條件(如光照、溫度、濕度等),學生可以觀察植物的生長過程,分析各種因素對植物生長的影響。
例如,在教學粵教科技版教材五年級上冊“植物需要陽光”的內容時,教學目標是讓學生能通過控制光照條件的探究活動,知道植物的生長需要陽光;模擬各種植物葉片的排列方式,初步了解葉片在莖或枝條上的分布特點與光照的關系;初步學會運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論;能大膽質疑,從不同視角提出研究思路。為了實現這些教學目標,教師可通過虛擬實驗軟件,讓學生模擬兩組植物的生長環境,一組放置在充足陽光下,另一組則放在暗室中。隨著實驗的進行,軟件會展示兩組植物的生長差異,學生可以觀察到缺乏陽光的植物顏色變淡、莖變細長、葉片減少等現象。通過對比實驗結果,學生可以更清晰地理解陽光在植物光合作用中的重要性,并從中得出植物生長離不開陽光的結論。
(四)加強教師的專業素養培訓
在小學科學教育中,教師的專業素養直接影響到教學質量和學生的學習效果。種植實踐活動是一項需要深入掌握科學知識和實際操作能力的教學任務,因此,教師不僅要具備基礎的植物學知識,還要掌握相關的種植技巧和科學實驗方法。為了幫助教師更好地實施種植實踐活動,學校和教育主管部門應當提供更多的專業培訓機會,確保教師能夠與時俱進,不斷提升專業素養。學校應定期組織教師參加由農業、園藝專家主講的專題培訓,讓教師掌握最新的植物學知識和種植技術。例如,學校可以邀請農業科研機構的專家為教師開設專題講座,內容涉及植物生長的基本原理、植物種植技術、不同植物對環境條件的需求等。通過這些專業培訓,教師能夠深入理解植物生長的科學基礎,并將這些知識有效融入課堂教學中。
這種專業培訓能夠顯著提升教師在科學領域的專業素養,使他們在教學中更加自信和專業。培訓后的教師可以將所學知識應用于課堂,設計更具科學性和挑戰性的種植實驗。
(五)設立班級植物角
在小學科學教學中,設立班級植物角是一項富有實踐性的教學策略,也是一種將科學教育與日常生活緊密結合的教學方式。在教室內設立植物角,可選擇適合室內種植且易于管理的植物,如番茄、豆類等,這些植物生長迅速,學生可以在較短的時間內觀察到從種子萌發到幼苗成長的變化。通過長期的植物養護與觀察,學生不僅能夠掌握植物生長的科學知識,還能在實際操作中培養責任感和團隊合作精神。
例如,在教學粵教科技版教材四年級上冊“種番茄”的內容時,教學目標是讓學生知道植物的生命是從種子開始的;觀察并描述種子萌發、幼苗生長的過程,能說出植物的莖和葉等器官在生長過程中發生的變化;能通過測量的方式了解植物莖的長度與周長的變化,養成持續觀察和記錄植物生長變化的習慣。針對這樣的教學內容,教師可以將學生分成小組,每個小組負責班級植物角內的不同植物。學生輪流負責每天的澆水、光照調整和植物生長情況記錄。比如,學生可以在花盆中種下番茄種子,觀察并記錄種子從發芽到長出幼苗的過程。在番茄種植的初期,學生通過測量幼苗的高度和莖的周長,記錄葉片的數量變化,逐步了解植物的生長規律。在持續觀察和記錄的過程中,學生能夠不斷反思和改進自己的養護方法,并通過分享與討論,提升對科學知識的理解與應用能力。這一教學策略在幫助學生掌握科學知識的同時,也為他們的綜合素質發展提供了廣闊的空間。
通過種植實踐活動,小學科學教育能夠實現從知識傳授到能力提高的轉變。種植活動不僅讓學生親身體驗了植物生長的過程,還幫助他們理解了諸多科學概念,并培養了他們的科學素養。在2022年版《義務教育科學課程標準》的指導下,通過合理設計和有效實施,種植實踐活動能夠成為小學科學教育中重要的一環,幫助學生在真實情境中構建科學知識體系,培養科學探究精神。在未來的科學教育中,教師應不斷創新教學方法,結合現代科技手段,讓種植實踐活動在培養學生科學素養方面發揮更大的作用。
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