◇謝靜林（安徽：安慶市德寬路第二小學(xué)）

科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展極大地改變了人類社會生活諸領(lǐng)域?？茖W(xué)作為義務(wù)教育階段一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，對培養(yǎng)當(dāng)下以及未來適應(yīng)智能化時(shí)代的合格公民具有重要作用?？萍紝τ谔嵘龂覒?zhàn)略地位的作用越發(fā)凸顯?？萍既瞬诺呐囵B(yǎng)靠教育，而科學(xué)學(xué)科正是培養(yǎng)未來科技人才的重要途徑。

如何在核心素養(yǎng)時(shí)代培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，是廣大一線科學(xué)教師亟待解決的重要問題。本文以《彈簧測力計(jì)》為例，探索學(xué)玩思行“四位一體”的課堂教學(xué)模式，即以預(yù)學(xué)激活學(xué)生自主學(xué)習(xí)儲能、以游戲激發(fā)學(xué)生自主探究興趣、以糾錯(cuò)重建學(xué)生探究思維圖譜、以實(shí)踐塑造學(xué)生科學(xué)探究品格。

21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，極大影響與變革著人類的生活方式、生產(chǎn)方式及思維方式。科學(xué)已經(jīng)不僅僅作為一種推動社會進(jìn)步的重要驅(qū)動力，而且是代表著一種實(shí)事求是、追求真理的思維方式和生活態(tài)度，更是當(dāng)代公民一種必備的素質(zhì)。

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在前言部分就明確指出：“小學(xué)科學(xué)課程旨在通過探究式學(xué)習(xí)，保護(hù)學(xué)生對自然的好奇心，激發(fā)他們對科學(xué)的興趣，幫助學(xué)生建立一些基本的科學(xué)概念，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度，初步形成對科學(xué)的認(rèn)識，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?！?1世紀(jì)是核心素養(yǎng)時(shí)代，核心素養(yǎng)時(shí)代下如何將科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)融入日常課堂教學(xué)，緊緊圍繞科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)具有良好科學(xué)知識、敢于探究質(zhì)疑、勤于動手實(shí)踐能力的學(xué)生？這是引領(lǐng)當(dāng)下小學(xué)科學(xué)學(xué)科走向深度改革之路的重要議題。而這一切都依托科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)這一根本框架。

一、科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)概念

所謂科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，是指“學(xué)生在接受科學(xué)教育過程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力”。它主要由四個(gè)維度構(gòu)成，即科學(xué)觀念與應(yīng)用、科學(xué)思維與創(chuàng)新、科學(xué)探究與交流、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

在這四個(gè)維度中，科學(xué)觀念、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度都是思維觀念層面的素養(yǎng)，唯有科學(xué)探究屬于實(shí)踐層面的素養(yǎng)。因此可以這樣理解：科學(xué)探究既是一種過程，也是一種學(xué)習(xí)方式和科學(xué)研究方式，還是一種學(xué)習(xí)科學(xué)觀念、發(fā)展科學(xué)思維、形成科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的手段與途徑。

著力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，是有效培育科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要路徑。以下結(jié)合小學(xué)四年級科學(xué)課《彈簧測力計(jì)》，簡要闡述如何立足于學(xué)科核心素養(yǎng)框架，結(jié)合科學(xué)教學(xué)實(shí)際，著力培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)探究能力。

二、教學(xué)內(nèi)容簡介

《彈簧測力計(jì)》是教科版科學(xué)四年級上冊第三單元“運(yùn)動和力”單元的第四課的教學(xué)內(nèi)容。本單元前三節(jié)課主要讓學(xué)生了解小車動力的大小與小車之間的關(guān)系，逐漸轉(zhuǎn)向?qū)χ亓?、反沖力、彈力等一些重要物理概念的理解。本課教學(xué)內(nèi)容從日常體育活動——拔河比賽入手，讓學(xué)生在富有生活情境的活動場景中，體會拔河比賽時(shí)雙方所展開的力的較量，從而引入研究主題——力的大小測量。

本課時(shí)主要安排了兩個(gè)學(xué)習(xí)活動，一是學(xué)生認(rèn)識彈簧測力計(jì)。學(xué)生通過觀察，認(rèn)識彈簧測力計(jì)的結(jié)構(gòu)、計(jì)量單位、刻度標(biāo)識及如何讀數(shù)。這是彈簧測力計(jì)使用的前提。二是學(xué)生能正確使用彈簧測力計(jì)測量力的大小。在學(xué)生使用彈簧測力計(jì)測量力的大小時(shí)，一方面要有效引導(dǎo)學(xué)生切身感受不同力的大小，另一方面讓學(xué)生學(xué)會先估計(jì)后測量物體的方法。

三、以探究能力為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)“四位一體”教學(xué)模式

以探究能力為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)“四位一體”教學(xué)模式，是指以培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)理論與實(shí)踐的探究能力為主，形成學(xué)玩思行“四位一體”的課堂教學(xué)模式。所謂“學(xué)”，即課前學(xué)生的自主預(yù)學(xué)，讓學(xué)生明白知識重點(diǎn)；“玩”，即課堂上教師設(shè)計(jì)的科學(xué)游戲活動；“思”則是依托錯(cuò)題，通過讓學(xué)生主動思考錯(cuò)誤成因，幫助學(xué)生重新建立正確的知識體系；“行”是指動手實(shí)踐，通過親自動手進(jìn)行科學(xué)小實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)方法，形成科學(xué)思維鏈。學(xué)、玩、思、行四個(gè)元素相互作用、相互影響，共同幫助學(xué)生形成自主探究這一核心能力。

（一）以預(yù)學(xué)激活學(xué)生自主學(xué)習(xí)潛能

教材是知識呈現(xiàn)的重要文本載體。教材中的文字、圖片等都是可學(xué)習(xí)的資源。教材是架在教師和學(xué)生之間的一座隱形橋梁，一頭連著教師的教學(xué)，一頭連著學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此，教師要以教材為藍(lán)本，巧妙設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，幫助學(xué)生有效學(xué)習(xí)教材。

學(xué)生與教材的互動，其實(shí)就是學(xué)生知識體系重新整合的過程，就是學(xué)生思維水平不斷發(fā)展的過程，更是學(xué)生自主探究問題與解決問題的過程。

這個(gè)過程從某種程度上說，即學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力儲存的過程。預(yù)學(xué)作為自主學(xué)習(xí)的一種重要學(xué)習(xí)活動，是學(xué)生主動嘗試發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、尋著問題解決方法以及動手實(shí)踐等寶貴學(xué)習(xí)品質(zhì)與能力發(fā)展的重要途徑。

為此，教師要善于設(shè)計(jì)預(yù)學(xué)問題，以問題為引領(lǐng)，有效引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的不斷增長。結(jié)合本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)了“是否能說出彈簧測力計(jì)的各部分結(jié)構(gòu)名稱與其作用？”這個(gè)重要預(yù)學(xué)問題。課堂上再讓學(xué)生匯報(bào)預(yù)學(xué)結(jié)果，并提出檢驗(yàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，要求正確拼裝一支彈簧測力計(jì)。預(yù)學(xué)+檢驗(yàn)的課前自主學(xué)習(xí)活動讓學(xué)習(xí)變得更加高效。

（二）以游戲激發(fā)學(xué)生自主探究興趣

小學(xué)生由于身心發(fā)展特點(diǎn)，樂于在富有生活化的游戲活動中學(xué)習(xí)知識。小學(xué)科學(xué)知識豐富有趣，其中不乏一些非常令學(xué)生產(chǎn)生高度興趣的小實(shí)驗(yàn)。

因此，教師可以緊緊抓住學(xué)生這一身心特點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，巧妙設(shè)計(jì)情境活動，將游戲引入課堂，讓學(xué)生在各種游戲活動中回顧科學(xué)知識、梳理知識體系、豐富科學(xué)體驗(yàn)，從而以游戲充分激發(fā)學(xué)生自主探究的興趣。本節(jié)課在導(dǎo)入部分，通過情境拋出問題，詢問學(xué)生：平時(shí)在比力氣大小時(shí)有什么好的辦法？學(xué)生紛紛發(fā)言，頓時(shí)調(diào)動起學(xué)習(xí)情緒。隨后教師化身為魔術(shù)師，隨即引出拉力器，并請兩位學(xué)生到前面展示自己強(qiáng)大的肌肉力量，看看誰的力氣大。

在導(dǎo)入部分就將學(xué)生的注意力與積極性集中在問題上，最大限度地發(fā)揮了游戲?qū)τ诳茖W(xué)教學(xué)之功效。通過這個(gè)小小的肌肉力量對抗游戲，一方面學(xué)生發(fā)現(xiàn)拉力器被拉得越長，表明該學(xué)生的力氣越大；另一方面，拉力器在放松后，彈簧會恢復(fù)原狀。由此得出結(jié)論：彈簧像橡皮筋一樣具有彈性。

（三）以糾錯(cuò)重建學(xué)生探究思維圖譜

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)各種錯(cuò)誤，乃是學(xué)習(xí)之必然現(xiàn)象。以錯(cuò)誤為師，引導(dǎo)學(xué)生主動反思錯(cuò)誤成因，形成有效的改正策略與方法，這對學(xué)生而言至關(guān)重要。尤其是小學(xué)科學(xué)學(xué)科，實(shí)驗(yàn)操作是教學(xué)的重頭戲，而掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法則是重中之重。正確的實(shí)驗(yàn)方法是點(diǎn)燃科學(xué)探究思維與實(shí)踐能量的火石。正確的實(shí)驗(yàn)方法建立于一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)知識和概念、積極主動的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度以及精準(zhǔn)的科學(xué)思維譜系等基礎(chǔ)之上。

實(shí)驗(yàn)操作的本質(zhì)就是揭示科學(xué)本質(zhì)規(guī)律，而這離不開正確的知識體系、科學(xué)精神、思維譜系的共同作用。失去任何一方，都會造成實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤。而錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)從另一個(gè)層面如實(shí)反映出學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容理解的偏頗。這種偏頗正是學(xué)生探究思維圖譜整體框架的失衡與錯(cuò)誤聯(lián)結(jié)。

面對這種情形，教師借糾錯(cuò)以幫助學(xué)生重新梳理錯(cuò)亂的思維圖譜。教學(xué)之前，先找一位學(xué)生使用傳統(tǒng)的方法，用彈簧測力計(jì)測量物體重力，并將此錄制為教學(xué)視頻。課上讓學(xué)生觀看本段視頻，找一找實(shí)驗(yàn)操作的錯(cuò)誤之處。糾錯(cuò)是學(xué)生最感興趣的事，但要快速找出錯(cuò)誤之處，必須形成科學(xué)準(zhǔn)確的知識與思維體系。讓學(xué)生糾正實(shí)驗(yàn)之錯(cuò)，的確是一種行之有效的重建學(xué)生探究思維體系的途徑。

（四）以實(shí)踐塑造學(xué)生科學(xué)探究品格

科學(xué)學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是幫助學(xué)生建立良好的科學(xué)思維與知識體系，在知識學(xué)習(xí)中滲透科學(xué)思維品質(zhì)的培育，在思維品質(zhì)的發(fā)展過程中夯實(shí)知識應(yīng)用基礎(chǔ)。這是相輔相成的。因此，小學(xué)科學(xué)教學(xué)的最終指向是教會學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神與求真、求實(shí)的科學(xué)品格。這種科學(xué)探究之品格體現(xiàn)為在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、理解科學(xué)與社會環(huán)境之間的互動基礎(chǔ)上進(jìn)而形成的正確態(tài)度與責(zé)任擔(dān)當(dāng)，體現(xiàn)在實(shí)事求是、敢于質(zhì)疑、善于思考的基礎(chǔ)上，此乃科學(xué)學(xué)科的最終目標(biāo)。本節(jié)課學(xué)生實(shí)際動手操作的環(huán)節(jié)很多，其中了解彈簧測力計(jì)的結(jié)構(gòu)并正確組裝一支彈簧測力計(jì)是主要操作實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

學(xué)生通過小組合作，在實(shí)際操作過程中，嘗試使用彈簧測力計(jì)牽拉1N、2N、5N 不同大小的力，同時(shí)觀察指針和彈簧的變化，形成實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果?；诖?，學(xué)生還測量了自己身邊的物體，如書包、桌子、椅子等，了解測量物體前先進(jìn)行物體重量估測的必要性，進(jìn)行估測能力的培養(yǎng)。學(xué)生在不斷地實(shí)踐中逐步理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)態(tài)度的嚴(yán)肅、科學(xué)精神的敬畏，進(jìn)而逐漸形成科學(xué)品格。

綜上所述，以科學(xué)探究能力為導(dǎo)向的科學(xué)學(xué)科實(shí)踐是落實(shí)立德樹人、培育科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要路徑。教師要以科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為學(xué)科指導(dǎo)總體框架，通過學(xué)玩思行“四位一體”課堂教學(xué)模式的改革實(shí)踐，探尋行之有效的教學(xué)與學(xué)習(xí)活動。通過課前設(shè)計(jì)有效的預(yù)學(xué)問題引導(dǎo)學(xué)生高效自主學(xué)習(xí)，課上以豐富的科學(xué)小游戲?yàn)槭侄?，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣，讓學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤中重建思維知識譜系，從而形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木衽c態(tài)度，為形成科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?！?/p>