著眼核心素養的實驗教學策略

〔摘" "要〕" 落實核心素養培育的目標是當前課程改革的重要方向。實驗作為小學科學教學的主要內容，肩負著培養學生形成科學核心素養的使命，優化科學實驗教學方式，能最大限度地展現科學實驗的教育功能與價值。本文主要就核心素養視角下的小學科學實驗教學展開研究，首先分析了小學科學核心素養組成的維度，并重點針對小學科學實驗教學的優化提出建議，旨在最大限度地發揮科學實驗教學效能，助力學生核心素養的形成。

〔關鍵詞〕" 小學科學；核心素養；實驗教學；策略

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）17" " 0082-03

《義務教育科學課程標準（2022年版）》強調，科學課的教學需要積極著眼和貫徹立德樹人根本任務，立足于學生核心素養發展的視角，確定教學總目標、學段目標，引領學生在科學學習中形成正確的科學觀念，鍛煉學生的科學思維，讓學生掌握必備的科學探究方法，具備積極的科學態度以及責任心，能夠自覺地遵循科學倫理。科學課是一門以實驗為主的課程，實驗教學的內容幾乎貫穿于學生科學學習的全過程。在核心素養的培養中，教師可以實驗為載體，通過組織多樣化實驗活動的方式，逐步地啟發學生的科學思維，助力學生科學素養的形成，為小學生的個體成長以及社會適應力發展奠定扎實的基礎。

一、小學科學核心素養

（一）科學觀念

科學觀念主要是指學習者對科學概念、規律、原理等方面知識的理解以及掌握，比如物質的科學性質、科學特征等等。其強調學習者可以在科學探索中從客觀的視角出發，理解以及掌握自然規律、自然現象。科學觀念的形成是發展學生科學思維的基本條件，能夠讓學生形成用科學的視角觀察世界的習慣，也是發展學生形成科學態度、科學精神的必備條件。由此可見科學觀念在科學核心素養中的重要作用。

（二）科學思維

科學思維是指學習者在對自然界探索的過程中，可以從科學的視角出發，運用科學的方法解釋自然現象、解決現實問題。科學思維主要強調用科學的眼光看待世界中的各種自然現象，用嚴謹、辯證、批判、創造的思維探索自然現象背后蘊含的本質或內在規律，在認識世界的過程中經歷分析、推理、歸納等思維活動，有助于學生從中理解事物的本質屬性，發現事物之間存在的相互影響、依賴、制約關系。

（三）科學探究

科學探究強調學習者可以真正地參與到探索科學規律的學習活動中，能夠彰顯學生的學習主體性，讓學生參與動手操作、實驗設計、實驗觀察、現象分析、規律總結等各項活動，獲得真實的學習體驗，掌握科學探究的有效方法，能夠認識到實踐探究對于發現科學規律、發展科學視野的重要影響。在科學探究能力的培養中，教師可以鼓勵學生創造性地使用工具、材料，由此可以提高學生的探究性學習能力，提高學生的實踐能力、創新能力以及問題解決能力。

（四）科學態度與責任

對科學態度與責任的培養是傳統的科學課教學中經常被忽視的教育內容，在以核心素養為導向的課程改革背景下，其逐漸引起了科學課教師的重視。教育的目的是讓學生樹立運用所學科學知識與技能服務社會、創造美好生活的意識，能夠堅定其學習科學的理想，承擔運用科學知識創造美好社會的責任，提高學生的科學責任心，自覺地遵循科學社會的道德與倫理，促進學生的全面發展。

二、著眼核心素養培養的小學科學實驗教學實施策略

（一）聚焦核心素養視角，設計實驗教學目標

教學目標是設計教學方案、組織教學活動的“方向標”，明確的教學目標設計可以讓教師的教學活動開展有據可依，也能夠為教學質量的評價提供判斷的依據，確保實驗教學中的一切活動組織、行為發生都緊緊地圍繞教學目標，使教學流程更順暢，可以促進教學目標的實現。在以往的科學實驗教學目標設計中，教師通常會將教學的重點放在讓學生掌握科學規律方面，忽視了學生在科學實驗過程中的參與、體驗，未能體現出科學核心素養的四大維度，從而影響了核心素養在科學實驗教學中的滲透。要想解決這個問題，教師需將教學目標的視角聚焦于科學核心素養上，在教學目標的設計中體現科學核心素養的各個維度，為核心素養培養在科學實驗教學中的落實奠定基礎。

比如，在蘇教版科學六年級下冊《各種各樣的能量》一課的教學中，教學的主要目標是讓學生認識常見的能量形式，掌握不同能量形式的特點及其表現形式，能夠認識到能量之間存在轉化的關系，掌握能量轉化的基本規律。在常規的科學實驗課教學中，教師會將上述內容作為教學目標，但是此種教學目標的設計不具備可操作性，未能體現出科學核心素養。因此，教師需改進實驗教學目標的設計方式，如：理解能量的概念，能夠從科學的視角出發，找出生活中常見的能量形式，如動能、電能、化學能等（科學觀念、科學思維）；通過實驗的方式，探索和理解各種能量之間的轉化關系，能夠明確地闡述能力轉化的基本過程（科學探索、科學思維）；在科學實驗活動中，經過一系列科學觀察、操作、歸納、總結的過程，提高學生的科學觀察能力以及信息捕捉能力，在實驗操作中強化動手實踐能力，能夠從對實驗現象的觀察以及實驗數據的分析中，強化思維能力、實驗能力（科學思維、科學探究）；從科學的視角出發，分析和討論各個小組的學習成果，分享各自的發現，提高學生的合作學習以及語言表達能力（科學觀念、科學思維）；了解能量轉化在現實中的運用及其運用價值，如風能轉化為電能的意義，使學生認識到合理地利用資源，可以促進可持續戰略目標的實現，引領學生樹立節能環保的思想（科學態度與責任）。

（二）創設科學情境，助力科學原理探索

組織和引導學生探索科學概念、原理、規律是科學教學的重要任務。相較于常規的理論式教學，科學實驗活動的組織可以將抽象的概念性知識轉化為更直觀的、易于學生理解的形式，一方面可以促使學生建立科學與生活之間的聯系，另一方面可以讓學生在直觀的科學情境帶領下，激活已有的生活經驗，結合生活經驗提出實驗的假設。為驗證猜想設計實驗，完成實驗操作、論證的過程，由此可以幫助學生深入理解科學原理，形成科學觀念。

如在蘇教版科學五年級上冊《光的傳播》教學中，需要學生了解光的傳播現象，認識到光在不同介質中的傳播存在一定的差異，還需讓學生完成光的傳播原理的實驗設計以及操作過程，進而總結出光的傳播規律。光學知識過于抽象，口頭描述并不能幫助學生理解光的傳播原理。為此，教師可以利用多媒體技術創設直觀的情境，讓學生從視頻中看到不同顏色光的傳播途徑，讓學生在直觀的情境中感受到光學知識的魅力，初步理解光是沿著直線傳播的。接下來，教師可結合生活中常見的事例創設問題情境，如：“在黑夜中我們用手電筒照墻壁，為什么墻壁之外的其他部分也會有亮光？”由此促使學生結合生活經驗提出假設。教師還可以帶領學生對“光在不同介質中的傳播現象”展開實驗操作，為學生提供必備的實驗材料，讓學生在生活情境的推動下，感知光的傳播知識與生活現象息息相關，并且可以通過實驗的方式，完成對科學原理的探索，引領其在科學實驗中掌握光的本質特征，發揮科學情境創設對學生科學觀念形成的積極作用。如，在情境的帶領下，學生應用帶有小孔的紙質屏障、紅外線燈、固定裝置等設計實驗方案，并且完成了實驗操作的過程，觀察在不同情況下紅外線照射到前面時的光線變化情況。由此，可以促使學生在科學探索中，理解和掌握復雜的科學知識，幫助學生攻克學習科學概念、規律、性質等方面知識的難關。

（三）優化實驗活動組織，促進學生科學思維發展

要想在小學科學實驗教學中發展學生的科學核心素養，教師需優化科學實驗活動的組織形式，一方面確保全體學生參與其中，為學生提供實踐探索的機會；另一方面要鼓勵學生之間的交流、互動、協作，促進學生的思維交互，讓學生在交流中分享經驗、方法，學會從多個角度思考問題，運用多種方法解決問題。這是培養學生形成科學思維以及科學探究素養的主要途徑。合作學習活動的組織，可以為學生核心素養的形成搭建優質平臺，提高學生在課堂學習中的參與度以及思維含量，讓學生得到科學探究能力的鍛煉，形成必備的科學思維品質以及優質的科學精神。

如蘇教版科學六年級下冊《電磁鐵》一課的教學，需要學生通過實驗探索的方式，掌握電磁鐵的工作原理，發現電磁鐵磁力大小與哪些因素有關。在科學實驗課的教學中，首先教師應分析此次實驗活動的任務量以及任務難度，發現本節課需要學生完成的實驗任務量較大，且具有一定的難度。學生個體如果獨自完成，不僅需要消耗大量的時間，還無法保證實驗結果的準確性、全面性。因此，教師應組織以小組為單位的實驗活動，在充分了解學情的基礎上，對學生進行層級的劃分，按照學生的綜合學習水平、個性特點，將其劃分為不同的小組，確保組內異質、組間同質，以保障每一名學生都可以在小組學習中展現各自的能力。接下來，教師展示自制的電磁鐵，讓學生觀察并了解電磁鐵的組成。教師為學生介紹電磁鐵各部分的名稱，為各組提供基本的實驗材料，讓成員觸摸電磁鐵的組成部分，感受線圈、鐵芯的材質、形狀，并由此引發學生思考“線圈、鐵芯在電磁鐵中各自起著什么樣的作用？”這個問題的提出，可以將學生的學習關注點放在探索電磁鐵工作原理上，并且鼓勵學生利用教師提供的材料，完成探索電磁鐵工作原理的實驗過程，促進學生對電磁鐵工作原理的理解與掌握。最后，教師鼓勵各個小組成員對“影響電磁鐵磁力大小的因素有哪些？”這個問題展開討論，提出各自的猜想，如電流大小、線圈匝數、鐵芯材質等等，根據猜想設計實驗方案，合作完成實驗操作，嚴格控制實驗中的變量與不變量，確保實驗數據準確。

（四）拓寬實驗教學范圍，培養學生科學態度與責任

課堂教學的時間有限，小學生對科學實驗的探索充滿了期待，經常會在課堂上意猶未盡。在此基礎上，教師可以將科學實驗教學拓展到課堂之外，進一步擴寬學生的科學實驗空間。相較于課堂實驗學習，學生在課外實驗探索中擁有更寬松的時間，也有更多嘗試的機會。能夠讓學生在課外實驗中建立實驗與生活之間的關系，樹立運用科學解決現實問題的意識，用科學服務生活、服務社會，促使學生形成科學態度與責任素養。

比如，在結束蘇教版科學六年級下冊《節能小屋》一課的教學之后，教師可以給學生布置以“制作節能小屋”為主題的綜合性作業。在此項作業的完成中，既需要學生考慮墻體、屋頂、窗戶、門、地板的功能特點，又需在確保各部分功能得以發揮的同時，合理地選擇材料，優化造型設計，控制各個房屋位置的數量以及聯結技術，能夠完成“節能小屋”的方案設計，思考“節能小屋”設計的意義。此項作業的設計打破了學科的界限，需要學生建立科學與其他學科之間的聯系，綜合運用多學科知識完成項目的設計、制作等。可以讓學生在完成科學作業中形成節能環保的意識，感知科學學習的現實意義，樹立遠大的科學理想，為可持續發展的實現做出貢獻。

三、結語

綜上所述，核心素養的培育是當前教育改革的主要目標。小學科學教師應認識到核心素養培育對于小學生的科學學習以及長遠發展的重要性，聚焦于核心素養，優化科學實驗教學方式，在教學目標設計中滲透核心素養，創設情境激活學生的科學觀念，通過小組合作學習活動組織、拓展實驗教學范圍等方式，助力學生形成科學核心素養，達到預期的教學效果。

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