摘 要：核心素養(yǎng)在教育改革進程中越來越受到人們的重視，基于核心素養(yǎng)的教學(xué)，則必然要求有與之匹配的變革行動。促進教師理解核心素養(yǎng)是關(guān)鍵，基于核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)導(dǎo)向是廣大一線科學(xué)教師必須面對的課題，如何將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實到科學(xué)課堂教學(xué)中，本文以牛頓第一定律的創(chuàng)新教學(xué)為例介紹了基于科學(xué)課程核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；科學(xué)學(xué)科；牛頓第一定律；創(chuàng)新教學(xué)

一、 問題的提出

教育部在2014年研制印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》，提出“教育部將組織研究提出各學(xué)段學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力”。可見核心素養(yǎng)內(nèi)涵是學(xué)生在接受教育的過程中，逐步形成的適應(yīng)個人終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。

二、 初中科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

初中科學(xué)核心素養(yǎng)是初中學(xué)生在接受科學(xué)教育過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的品格和關(guān)鍵能力，是初中生通過科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)化成帶有科學(xué)學(xué)科特性的品質(zhì)。從專業(yè)角度講，科學(xué)核心素養(yǎng)主要有以下幾個方面：持續(xù)的學(xué)習(xí)能力、解決問題的能力、實踐能力、創(chuàng)新思維能力等。從現(xiàn)實的科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀的分析可以發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)校的科學(xué)教學(xué)只從知識、技能、方法等方面考慮和設(shè)計教學(xué)，而從核心素養(yǎng)大的教育觀角度出發(fā)的教育性設(shè)計卻不多，那么怎樣才能在科學(xué)教學(xué)中更好地貫徹核心素養(yǎng)教育，使核心素養(yǎng)教育能更好地實施呢？本文將以牛頓第一定律的教學(xué)片段實踐探索為例，闡釋基于科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計理念。

三、 培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，依賴于微觀的課堂教學(xué)

在進行“牛頓第一定律”教學(xué)設(shè)計的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)如果按照科學(xué)教科書編寫的思路實施課堂教學(xué)，較難對學(xué)生形成有效的科學(xué)思維方法教育，在一定程度上還會阻礙學(xué)生對科學(xué)規(guī)律的認(rèn)識。

課本首先回顧力能改變物體的運動狀態(tài)，提出了問題：物體運動狀態(tài)的改變是否一定是因為力的作用？力又是怎樣改變物體的運動狀態(tài)的呢？隨即讓我們先思考一個問題：物體不受力作用時，將做什么運動？再用實驗探究不同阻力對物體運動的影響，然后再推測出物體不受力作用時將做什么運動。教材這樣處理存在著一個問題：“思考物體不受力作用時，將做什么運動？”是怎樣想到的呢？用實驗探究不同阻力對物體運動的影響的問題怎樣想到？再去想象沒有力時物體的運動情況的問題又是怎樣想得到呢？

牛頓第一定律實驗包含著豐富的科學(xué)思想和創(chuàng)造性思維，是對學(xué)生思維和科學(xué)方法教育的典型素材，同時也是《牛頓第一定律》教學(xué)的關(guān)鍵節(jié)點。然而教材只告訴學(xué)生，要先思考一個問題：物體不受力作用時，將做什么運動？再要用實驗探究不同阻力對物體運動的影響，然后再推測出物體不受力作用時將做什么運動。但很少說明為什么能夠想到用這個科學(xué)方法去研究力和運動的關(guān)系？大部分學(xué)生將不知道為什么要引入小車斜面實驗。在科學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)抓住的這一實驗探究的關(guān)鍵點，通過模擬重演科學(xué)家的思維過程，讓學(xué)生經(jīng)歷這樣的實驗設(shè)計思想的由來，知道想象應(yīng)該以事實為依據(jù)，想象依據(jù)和其事實依據(jù)的思維來源是什么？領(lǐng)悟觀察、實驗、科學(xué)想象和科學(xué)推理相結(jié)合的巧妙之處。下面筆者按照“聲音在空氣中傳播實驗啟發(fā)——小車斜面實驗——理想實驗”對《牛頓第一定律》的教學(xué)進行了創(chuàng)新設(shè)計。

《牛頓第一定律》教學(xué)過程（片段）

[教學(xué)片段1]

學(xué)生實驗：手用力推動木塊，使其前進一段距離。

師：木塊為什么會運動？

學(xué)生思考分析：有手的推力的作用。

師：生活中這樣的例子還有嗎？

學(xué)生舉例：推桌子，風(fēng)吹樹搖等

師：據(jù)此，我們認(rèn)為物體運動需要力的存在，是嗎？（學(xué)生由實驗現(xiàn)象的觀察和直覺較容易推測導(dǎo)出錯誤的結(jié)論——物體運動需要力，力是維持物體運動狀態(tài)的原因，教師說明2000多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德也有相同的觀點。）

師：但400多年前一位科學(xué)家伽利略提出了懷疑，并用有力的證據(jù)加以證明。

[設(shè)計意圖]

讓學(xué)生使木塊運動起來，引導(dǎo)得到“力是維持物體運動的原因”。然后用亞里士多德的觀點加以肯定，讓學(xué)生錯誤的概念在教學(xué)情境中暴露出來。接下來，教師通過復(fù)習(xí)學(xué)過的知識，讓學(xué)生意識到“力并不是維持物體運動的原因”，并用伽利略和亞里士多德的關(guān)于“力與運動”的爭端的科學(xué)史知識，使學(xué)生的“認(rèn)知沖突”進一步的升華，讓學(xué)生在矛盾中碰撞出思維的火花。

師：先來看一個實驗活動：用力推一下小車。大家看到什么現(xiàn)象？生：小車運動起來，后來又停下。

師：小車離開手后，沒有了手的推力的作用為什么還會運動？生：（學(xué)生沉默）

師：小車又為什么會停下來？生：有阻力的作用。（學(xué)生思考分析：根據(jù)學(xué)生過去學(xué)過的知識得出另一個實驗結(jié)論——力能改變物體的運動狀態(tài)。）

師：那么整個過程中，力到底發(fā)揮什么作用呢？運動和力有什么樣的關(guān)系？生：（沉默或小聲議論）

師：研究一個事物的作用，簡單的方法就是：把一個事物去掉，然后觀察會怎樣。如要認(rèn)識手機（移動電話）對生活的作用，設(shè)想沒有手機（移動電話）的生活將會怎樣，同理要看力對物體運動的作用，就看物體沒有受到力時怎樣運動。

[設(shè)計意圖]

經(jīng)驗表明，學(xué)生初遇一個問題或結(jié)論時，有時不一定能馬上理解，但在有類似的例子進行“互解”的情況下，則更容易接受。舉“手機（移動電話）對生活的作用”的例子就是為了與物體運動中力的作用互解，達到對研究物體運動與力的關(guān)系轉(zhuǎn)化為沒有力時，物體是怎樣運動的目的。

[教學(xué)片段2]

師：物體不受力作用時，做什么運動呢？那么如何研究物體不受力作用時，將做什么運動？物體不受力的環(huán)境在自然界中又不存在？如何去研究？生：（思考中）

師：在研究聲音在空中傳播時，我們將一只小電鈴放在密封的玻璃罩內(nèi)，接通電源使電鈴發(fā)聲，逐漸抽取罩內(nèi)的空氣，使罩內(nèi)的空氣慢慢地減少，外界聽到聲音慢慢減弱，然后推理出聲音不能在真空中傳播，聲音的傳播需要介質(zhì)的結(jié)論，即運用實驗+推理的方法來解決這一個研究問題。

教師進一步引導(dǎo)提出：在研究運動和力關(guān)系時，能否轉(zhuǎn)化為研究物體受到摩擦阻力慢慢減少后對物體的影響，然后再推測出物體不受力作用時將做什么運動。

[設(shè)計意圖]

教學(xué)設(shè)計的一個重點安排在揭示科學(xué)家的研究問題的思想方法上，在教學(xué)的層面進行適當(dāng)編制，讓學(xué)生深入思考，使教學(xué)過程真正成為學(xué)生主動參與的“再發(fā)現(xiàn)過程”?？茖W(xué)家在科學(xué)研究的過程與學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的過程存在一定程度的相似性。這樣，為什么先用實驗探究不同阻力對物體運動的影響，然后再推測出物體不受力作用時將做什么運動的實驗方法是自然得到的，而不是憑空得到的。學(xué)生很容易就設(shè)計出牛頓第一定律的具體實驗方案。而且由聲音在空氣中傳播實驗啟發(fā)了構(gòu)思理想實驗的思維來源，運用了類比推理的科學(xué)思想，教師還指出當(dāng)年科學(xué)家是類似于這樣的思維過程才得出的科學(xué)結(jié)論。

四、 反思與感悟

從以上可以看到，科學(xué)核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容：學(xué)習(xí)能力、解決問題的能力、創(chuàng)新思維能力在《牛頓第一定律》的教學(xué)過程中，學(xué)生有機會得到較好的培養(yǎng)。理想的科學(xué)學(xué)科教育應(yīng)沿著前人的足跡，重演知識形成的過程，讓學(xué)生親歷知識形成的過程，才能符合學(xué)生的認(rèn)知水平，例如通過以上重演理想斜面實驗設(shè)計思想的由來探討，發(fā)散了學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生從“知識”走向“智慧”，將培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的“核心素養(yǎng)”落到實處，提升學(xué)生的“自我生長”的能力，從而為學(xué)生的終身發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定良好的基礎(chǔ)。

馬云曾說：“一個人最需要學(xué)習(xí)的其實不是知識，而是學(xué)習(xí)的能力?！边@就要求科學(xué)課堂教學(xué)不是僅僅交給學(xué)生知識，更應(yīng)給培養(yǎng)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的能力，從而才會提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。通過上面的探討，對基于核心素養(yǎng)的科學(xué)課程教學(xué)有以下幾點感悟：（一） 要認(rèn)識到課本的知識是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)活動的載體而不是最終的目標(biāo)。（二） 課堂教學(xué)盡可能讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)知識的形成過程，讓學(xué)生重蹈人類思想發(fā)展中的那種最關(guān)鍵的步子，使學(xué)生成為真正的探究者。（三） 給學(xué)生提供應(yīng)用科學(xué)方法研究問題的機會。課堂教學(xué)過程中教師要為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識創(chuàng)設(shè)適宜的情境，幫助學(xué)生借助科學(xué)家研究問題的方法探索自然界、建構(gòu)知識，并在此過程中掌握基本的方法、感悟科學(xué)家研究過程中體現(xiàn)出來的科學(xué)精神，這樣知識可以忘記了，能力卻能帶著走。

參考文獻：

[1]教育部.初中科學(xué)學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]余自強.綜合科學(xué)課程研究[M].杭州：浙江教育出版社，2011.

作者簡介：

蔣晨曉，浙江省臺州市，溫嶺市澤國鎮(zhèn)第五中學(xué)。