《義務(wù)教育科學課程標準(2022版)》強調(diào)促進學生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展,落實核心素養(yǎng)根本任務(wù)。教師作為學習的組織者、主導者、合作者,要根據(jù)教學內(nèi)容,結(jié)合學生的實際學習情況,開展發(fā)揮學生學習主體性的教學活動,讓學生進行有意義的自主性學習,實現(xiàn)核心素養(yǎng)發(fā)展的教學目標。
初步形成科學觀念需要學生擁有扎實的基礎(chǔ)知識,能夠?qū)ι磉叞l(fā)生的自然現(xiàn)象做出正確的認識、理解和解釋,并且能夠解決簡單的實際問題。直線核心問題的本質(zhì)是指向?qū)W科最基礎(chǔ)的知識部分,通過解決核心問題讓學生理解、掌握和應(yīng)用基礎(chǔ)知識。因此,教師在教學活動中要深入分析教學內(nèi)容,探尋和指出其存在的核心問題,以實驗活動任務(wù)為驅(qū)動組織學生開展實驗活動,讓學生在動手操作中探究與思考、理解與掌握,通過解決學習實驗活動任務(wù)以解決核心問題,實現(xiàn)學生發(fā)展科學觀念的教學目標。
以教科版小學科學五年級上冊《光是怎樣傳播的》為例。教師在導論環(huán)節(jié)組織學生回顧“影子”的部分科學知識,引導學生思考為什么影子的方向與太陽光線的方向相同,具有一定科學知識積累的學生猜測光線可能直線照射人體,因為人體遮擋陽光形成的影子與人體、太陽的位置在一條直線上。教師根據(jù)學生的猜測開展關(guān)于“光線是怎樣傳播的”的實驗活動,其中根據(jù)學生學情進行分組,組織學生閱讀教材,運用夾子、練習本、太陽光進行實驗。將四張練習紙重合并在相同位置鉆孔,分別用夾子夾好,按照一定的間距、平行朝向太陽擺放。發(fā)現(xiàn)紙張的影子處有一個圓形亮點,隨后將其中一張紙平行移動,發(fā)現(xiàn)亮點立刻消失,而紙張返回原處,則亮點重現(xiàn),從而得出結(jié)論光沿著直線傳播。實驗學生了解到光沿直線傳播是一種常見的自然現(xiàn)象,了解最基礎(chǔ)的科學知識、影子的形成和光的傳播方式,促進學生形成科學觀念。
科學思維是指學生在學習活動中體現(xiàn)的探究與思考、比較與分類等學習現(xiàn)象,具備良好的科學思維可以促進學生從不同維度分析、思考和解決問題,對學生知識遷移能力發(fā)展起到重要作用。教師在科學實驗教學活動中,以問題為驅(qū)動,加強學生思維訓練,讓其在做中學、學中思,以促進學生科學思維發(fā)展。
以教科版小學科學五年級下冊《水的蒸發(fā)和凝結(jié)》為例。學生已經(jīng)明確水的變化與溫度有關(guān),以此教師組織水的蒸發(fā)和凝結(jié)實驗,讓學生直觀感受水的形態(tài)變化。為促進學生針對性學習,教師引導學生圍繞問題開展實驗。問題一:溫度升高后水的形態(tài)是什么?問題二:溫度降低后水的形態(tài)又會發(fā)生什么變化?學生用酒精燈加熱盛水的試管,發(fā)現(xiàn)水逐漸沸騰,試管口處出現(xiàn)水霧。隨后,學生在教師的引導下在試管口上方1~2cm處放置常溫玻璃片,發(fā)現(xiàn)玻璃片凝結(jié)小水珠。通過實驗過程學生認識到水在不同的溫度中發(fā)生不同的物理反應(yīng):加熱發(fā)生蒸發(fā)反應(yīng)、水蒸氣遇冷發(fā)生凝結(jié)反應(yīng),促進學生科學思維發(fā)展。
新課標在“態(tài)度責任”中指出“珍愛生命,踐行科學、健康的生活方式”,強調(diào)學生在學習和生活中要養(yǎng)成良好的生活方式,形成良好的健康行為,保護身體健康,注重人身安全。基于此,教師可以根據(jù)教學內(nèi)容,組織學生開展身體體能測試實驗互動,讓學生通過數(shù)據(jù)觀察直觀了解體能情況,并掌握一定的提升體能的方法,從而形成正確態(tài)度。
以教科版小學科學四年級上冊《測量肺活量》為例。本課需要解決的核心問題是通過直觀了解肺活量,指導如何加強肺活量訓練,養(yǎng)成良好的生活方式。教師為每位學生提供肺活量測量,引導學生根據(jù)探索提示反復進行測量實驗。學生學會應(yīng)用測量袋測量肺活量時,組織學生正式進行肺活量測試,折疊測量袋可保證測量袋鼓滿并記錄最大值,讓學生直觀了解肺活量。隨后,教師以“如何提高肺活量”為主題,組織學生進行小組交流。學生認為跳繩、跑步、踢足球等運動可以鍛煉肺活量,教師要促進學生正確認識運動,養(yǎng)成良好的生活方式,形成正確態(tài)度。
綜上所述,通過開展基于核心素養(yǎng)發(fā)展的科學教學活動,對學生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展起到關(guān)鍵性作用。教師在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的過程中,可以圍繞指向核心問題、加強思維訓練、測量身體體能三個維度有效開展,營造適合學生學習的氛圍,引導學生進行有效學習、發(fā)展核心素養(yǎng)。
(作者單位:北京師范大學天津生態(tài)城附屬學校)