【摘要】在當前教育改革的大背景下,小學科學教育更為重視學生核心素養的培養,強調通過構建趣味科學課堂來激發學生的學習興趣和探究精神。文章以“多‘型’多‘態’的土壤”為課例,探究如何通過趣味科學課堂提升學生的科學素養,深入分析如何將安全性、簡便性、教育性和做思結合等原則融入科學課堂中,通過創設情境、啟發引導、實踐探究和交流分享等教學策略,培養學生的學習興趣、創新思維和動手實踐能力,以期為小學科學教育提供一種有效的教學模式,推動小學科學教育的進步。
【關鍵詞】核心素養;小學科學;趣味科學課堂
【基金項目】本文系福建省教育科學“十四五”規劃2023年度課題“新課標背景下小學科學典型課例實踐活動的研究與實踐”(立項批準號:FJJKZX23-261)階段性成果。
作者簡介:黃倩媛(1989—),女,福建省建甌市徐墩鎮中心小學。
一、核心素養下小學趣味科學課堂構建原則
(一)安全第一原則
在趣味科學課堂的構建中,安全始終被置于首要位置。任何科學實驗或活動的設計,都必須嚴格遵守安全規范,確保學生的身心安全。教師應事先對實驗材料進行充分的安全d2a353544a50f915840448817398df3e7e76d25813ba57ad49ccba0b2d3933c3檢查,對實驗過程進行風險評估,并向學生明確傳達安全操作規范,增強學生的安全意識;同時,建立緊急應對機制,以應對可能發生的意外情況,確保課堂環境的安全有序。
(二)簡便性原則
簡便性原則要求科學課堂的構建應追求簡潔高效,避免煩瑣復雜的操作流程和材料準備。教師應選擇易于獲取、成本適中的實驗材料,設計直觀易懂的實驗步驟,使每個學生都能輕松參與。此外,簡便性還體現在實驗結果的呈現上,教師應通過直觀生動的展示方式,幫助學生快速理解科學現象和原理,提高教學效果。
(三)教育性原則
教育性原則是趣味科學課堂的構建核心。教師應緊密圍繞教學目標和課程內容開展教學,注重培養學生的探究精神、批判性思維和創新能力;引導學生在實踐中發現問題、解決問題,形成科學的世界觀和方法論;關注學生情感態度價值觀的培養,培養他們對科學的熱愛和尊重,確保每一個實驗或活動都能有效促進學生科學素養的提升。
(四)做思結合原則
做思結合原則強調在科學課堂中,學生的動手操作與思維活動應緊密結合。通過動手實驗,學生可以直觀感受科學現象,積累實踐經驗;而思考則是對實驗現象進行深入分析、歸納和總結的過程,有助于培養學生的邏輯思維和問題解決能力。因此,在構建趣味科學課堂時,教師應注重設計富有啟發性的問題,引導學生在實驗過程中積極思考,鼓勵他們提出自己的疑問和見解,形成“做中學、學中思”的良好氛圍。
二、“多‘型’多‘態’的土壤”課例設計
(一)教學目標闡述
在小學趣味科學課堂中,教學目標的設定至關重要,它將指導教學內容的安排和教學活動的實施。教師可針對“多‘型’多‘態’的土壤”這個課例制訂以下教學目標。
科學觀念方面,學生需了解沙土、黏土和壤土顆粒大小的不同,認識到這三種土壤是土壤的基本類型,并明白不同種類的土壤具有不同的透水性能。這一目標旨在幫助學生構建對土壤多樣性的認識。科學思維方面,學生需學會運用分析與綜合、比較與分類、發散思維等基本方法鑒別沙土、黏土和壤土,具備初步的科學思維能力。探究實踐方面,學生需學會運用多種感官和不同的方法鑒別土壤中的沙土、黏土成分;通過觀察、觸摸、握團等方法比較沙土與黏土的差異,并能通過實驗比較不同土壤的滲水性,以實踐的方式加深對土壤特性的認識。態度責任方面,學生應了解人類活動可能對環境造成的破壞,增強環保意識和社會責任感。
上述教學目標能夠指引學生的學習,不僅有助于加深學生對土壤特性的認識,還能夠激發他們對科學探究的興趣,培養他們的實踐能力和社會責任感。
(二)實驗材料準備
在小學科學課堂中,實驗材料的準備是教學活動順利進行的關鍵。在“多‘型’多‘態’的土壤”這一教學課例中,實驗材料的準備包括每組配備若干沙土、黏土、壤土,確保學生能夠對不同類型的土壤進行觀察和操作;白紙3張,用于記錄實驗過程中的觀察結果和數據;放大鏡1個,幫助學生更細致地觀察土壤顆粒的形態;漏網3個,用于模擬土壤的過濾過程,讓學生了解不同土壤的透水性;幾個杯子,作為實驗的基本容器,用于盛放土壤和水;攪拌棒(竹筷)1根,用于混合土壤和水,模擬土壤的滲水過程;紙巾若干,用于實驗后的清潔工作;實驗記錄單是必不可少的,它能幫助學生系統地記錄實驗過程和結果,培養他們的科學記錄習慣。多樣性和實用性的實驗材料,為學生提供了豐富的學習資源,使他們能夠在動手操作中深入學習科學知識。
(三)教學實驗過程
1.教師創設情境,激發學生興趣
師:同學們,想象一下,如果你們是植物,會喜歡什么樣的家呢?是松軟的沙地,還是黏黏的泥地,或是介于兩者之間的壤土?通過觀看視頻,我們可以看到小剛在植物園里的愉快體驗。小剛的爸爸媽媽帶他去植物園,那里有各種各樣的植物。大家一起來討論,這些植物的生長需要什么樣的土壤環境?
生:仙人掌和多肉植物喜歡干燥的沙土,因為它們需要儲存水分。西瓜喜歡濕潤的壤土,因為它們需要更多的水分來生長。蓮花和荷花需要水來生長,因為它們是水生植物。
師:非常好,同學們對植物和土壤的關系具有充分的了解。植物的生長確實與土壤的類型密切相關。接下來,我們將通過實驗來探究不同土壤的特性,了解它們是如何影響植物生長的。
【設計意圖】通過創設與學生生活經驗相關的情境,激發學生對土壤的科學探究興趣,為下一步的科學探究打下基礎。
【核心素養培養維度】科學觀念:在這一教學環節中,學生將科學知識與實際生活聯系起來,通過討論不同植物對土壤的需求,加深對土壤類型和特性的認識。這種教學方法不僅能加深學生對科學概念的認識,還能培養他們將理論知識用于解決實際問題的能力。
2.教師啟發引導,學生提出想法
師:同學們,今天我們要探索的是土壤的奧秘。土壤是植物生長的基礎,也是我們生活中不可或缺的一部分。你們知道嗎,不同的土壤有著不同的特性,這些特性決定了它們適合種植什么樣的植物。現在,讓我們通過一個有趣的實驗來了解土壤的秘密。
生:老師,我們可以用放大鏡觀察土壤的顆粒,或者用手感覺它們的質地。
師:很好,觀察和觸摸是了解土壤特性的好方法。我們還可以通過實驗觀察不同土壤的吸水性和滲水性。
生:我們可以把土壤放在白紙上,然后滴水,觀察它們如何吸收水分。
師:這個想法很有創意。通過這樣的實驗,我們可以更直觀地看到土壤的透水性。現在,讓我們來確定具體的探究問題。你們認為我們應該關注哪些方面?
生:我們想知道哪種土壤最適合種植蔬菜,哪種土壤最適合種植花卉。
師:非常好,你們已經提出了具體的探究問題。接下來,我們需要制訂一個實驗計劃。你們認為我們應該怎么做?
生:我們可以分組進行實驗,每組選擇一種土壤進行觀察和實驗。
師:分組合作是一個很好的主意。每個小組需要明確分工,確保每個人都參與實驗。同時,我們還需要記錄我們的觀察結果,這樣才能得出結論。
【設計意圖】創設情境和提出問題能夠激發學生的探究興趣,引導他們主動思考并提出解決方案。這不僅能夠培養學生的科學思維,還能增強他們的團隊合作能力和責任感。
【核心素養培養維度】科學思維:在這一教學環節中,學生通過觀察和實驗,經歷提出問題、設計實驗和分析數據的過程,有助于培養科學思維,提升運用科學方法解決實際問題的能力。態度責任:通過小組合作,學生學會了如何與他人合作,如何負責任地進行科學探究。通過這樣的學習活動,學生能夠在科學探究中體驗樂趣,培養對科學和自然的尊重和
熱愛。
3.確定探究任務,學生實踐探究
師:同學們,我們已經對土壤有了初步的認識。現在,讓我們通過實驗來進一步探究土壤的性質。請各小組使用手中的材料,對沙土、黏土和壤土進行觀察和實驗,并記錄你們的發現。
生:我們注意到1號土壤很容易搓成團,而3號土壤不容易;1號土壤摸起來細膩,3號土壤則相對粗糙。
學生小結:1號土壤之所以容易搓成團,是因為它含有較多的黏粒,這些黏粒在水分的作用下容易相互黏附。而3號土壤由于顆粒較大,結構較為疏松,因此不易形成團塊。
師生共同小結:顆粒的大小和類型決定了土壤的性質。沙粒、粉粒和黏粒是土壤的三種基本成分。沙土主要由沙粒組成,黏土主要由黏粒組成,而壤土則含有相對均衡的沙粒、粉粒和黏粒。這些不同的成分賦予了土壤不同的物理性質,如透水性、保水性和可塑性。
【設計意圖】通過實驗探究,學生能夠直接觀察和了解土壤的不同性質,從而加深對土壤的認識。此類探究活動不僅能夠培養學生的實踐能力,還能夠激發他們的好奇心和探索欲。
【核心素養培養維度】探究實踐:在這一教學環節中,學生通過小組合作,運用觀察、實驗和記錄等方法探究土壤的物理性質。這種實踐活動有助于培養學生的科學探究能力和團隊合作精神。科學思維:學生在實驗過程中,需要對觀察到的現象進行分析和思考,從而得出合理的結論。這有助于學生發展分析、綜合能力和問題解決能力。
4.學生交流分享,教師及時反饋
生:爺爺奶奶在鄉下種植了多種植物,每種植物都種植在適宜它們生長的土壤中。我們觀察到,當澆水時,不同土壤的水分流失速度不同,這引起了我們的好奇。
師:這是一個重要的觀察。誰能解釋這種現象的原因?
生:我們認為這可能與土壤顆粒的大小有關。沙土的顆粒較大,因此水更容易滲透。
師:這是一個合理的假設。為了驗證這個假設,我準備了沙土、黏土、壤土、等量的水和過濾器。現在請根據你們的設計開展實驗。
生:實驗結果顯示,沙土下方的水量最多,其次是壤土,黏土下方的水量最少。這表明沙土的滲水性能較好,而黏土則具有較好的保水性能。
師:為什么沙土中的水流動較快,而黏土中的水流動較慢?
生:沙土的顆粒較大,形成的孔隙也較大,這使得水更容易通過。相比之下,黏土的顆粒較小,孔隙較小,因此水流動較慢。
【設計意圖】通過實驗操作,學生能夠直觀地認識不同種類的土壤在透水性能方面的差異。這種實踐活動有助于學生深化對科學原理的理解,提升整理分析和總結概括的能力。
【核心素養培養維度】科學觀念:學生通過實驗探究,加深了對土壤特性及其對植物生長影響的了解,掌握了基本的科學知識。探究實踐:學生在實驗中運用科學工具和方法來收集數據、開展實驗、記錄觀察結果,并根據數據得出結論,發展了科學思維和科學探究能力。
5.學生匯報成果,教師總結提升
師:在今天的實驗中,我們探討了不同土壤的保水和滲水性能。現在,讓我們將這些知識應用到實際的種植問題上。比如,玉米這種作物對土壤有什么特別的要求?
生:玉米需要肥沃且排水性好的土壤,這樣其根部才能吸收足夠的水分和養分,健康成長。
師:非常對。那么,根據我們今天的實驗結果,哪種土壤最適合種植玉米?
生:沙土的滲水性能較好,可能更適合玉米的生長,因為它可以提供良好的排水條件。
師:確實,沙土的滲水性能好,有助于玉米根系的呼吸和生長。但是,我們也不能忽視土壤的保水性和肥力。壤土就是一個不錯的選擇,因為它結合了沙土和黏土的優點。
生:對,壤土既有一定的保水性,又不會過于黏重,適合玉米的生長。
師:很好,你們已經能夠將實驗結果與實際種植問題相結合,這是探究實踐能力的重要體現。
【設計意圖】通過將實驗結果與實際種植問題相結合,學生能夠更好地理解土壤特性對植物生長的影響,從而提升他們解決實際問題的能力。
【核心素養培養維度】科學觀念:學生通過實驗探究,加深了對土壤特性及其對植物生長影響的認識,形成了科學的土壤觀念。態度責任:學生將科學知識應用于實際問題的解決,有助于養成樂于探究和實踐的精神。
【參考文獻】
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