立足科学探究学习落实科学核心素养
2018-11-29岑林期浙江慈溪阳光实验学校
岑林期 (浙江慈溪阳光实验学校)
依据学生发展核心素养和科学学科的本质,建构科学学科核心素养,主要包括四个方面:科学观念及应用、科学思维与创新、科学探究与交流、科学态度与责任。笔者针对一次市级科学教学教研活动,谈谈通过科学探究学习,有效落实核心素养的几点思考。
一、先易后难,先引后用
在一堂“物质的鉴定和推断”专题复习课上,教师呈现了生活中常见的实用纯碱和干燥剂两种物质,并对其中的成分进行了提问,随后引出食用纯碱和干燥剂与水反应后的产物,让学生进行合理的猜想。对于溶液中的产物,除了新生成的氢氧化钠外,还可能有过量的碳酸钠或者过量的氢氧化钙。实际这个问题意在提示学生,对于两种物质的反应,需要考虑物质的过量问题。这些猜想,学生容易想到,而教师的最本质的目的不在于猜想,而是接下来对可能存在的物质如何鉴定其存在,让学生进行进一步的探究学习。在学生感到束手无策的时候,教师恰如其分地介入,让学生思考物质的性质,利用性质进行鉴定。在这个思维的引导下,学生通过合作学习,重温两种的物质的性质,并利用这些性质进行合理的实验设计,进行实验并获取相应的实验现象,从现象与性质的对接最终鉴定猜想的物质是否存在。
由于核心素养是在真实情境中解决问题时才能表现出来的,因此,不仅要重视科学观念的深度理解,还要重视这些观念在真实情景中的应用。知识是能力的基础,有知识不一定就有能力,但没有知识就一定没有能力。所以,在尝试一次问题解决之后的小结是至关重要的。
二、先知后思,先仿后创
在“人体的呼吸”一堂研讨课上,学生学习了人体与外界进行气体交换后,在学生学习肺泡结构特点时,组织学生探究活动“试着画一画肺泡,应该有哪些特点适应气体交换?”,学生已知肺泡的作用,进行气体交换,然后经过学生自己的思考,发挥想象,来设计画一画肺泡。这个环节也正是科学学科核心素养中“科学思维与创新”的落实。“科学思维与创新”包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新。模型建构作为一种认识手段和思维方式,是学生根据研究问题和情境,在对客观事物抽象和概括的基础上构建易于研究的、能反映事物本质特征和共同属性的理想模型、理想过程、理想实验和科学概念的过程。模型建构有助于帮助学生抓住事物的关键要素,加深对概念、过程和系统的理解,形成系统思维。
教学设计中画肺泡的过程实质也是模型建构的过程,更是培养学生创新能力的一种有效途径,因为学生在已知目的后再进行思考,来满足或实现这个目的,从而会让学生进一步去创新,设计相应的结构来实现一定功能,所谓“先知后思”。其中仿生学,就是利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的学科。这里,也是从一定的需求目的出发,去思考该具有怎样的结构特点才能实现需求目的,从而进行“创新”,所谓“先仿后创”。所以说,从落实科学学科的核心素养角度来考虑,通过画肺泡这一活动环节来掌握知识要比利用VR眼镜看到其结构特点更能提升科学思维与创新,落实科学学科的核心素养。在日常的科学教学中,也应该多设计这些“先知后思,先仿后创”的活动。这样在科学知识学习、科学问题解决和科学创造活动中,根据一定的目的,运用一切已知信息,在新颖、独特且有价值地(或恰当地)产生某种产品的过程中表现出来的智能品质或能力。
科学探究是目前学生学习科学知识重要的方式,且在科学学科核心素养的四个要素中,科学探究是一个过程,是一种学习方式和科学研究的方式,是一种学习科学观念、发展科学思维、形成科学态度和责任的手段和途径,同时,也是一种综合的能力。通过教学教研活动的有效开展,都将以立足科学探究,落实核心素养,将科学观念、科学思维、科学态度与责任,通过科学学习而形成的核心素养成为一线科学教师的目标。