基于科学探究培养学生学科核心素养

苏日平

摘 要 “科学探究”与“学科核心素养”存在此呼彼应、一脉相通的内涵关联，教学中通过落实科学探究活动，既实现了课程标准中科学探究的价值建立，也有利于培养学生学科核心素养。

关键词 学科核心素养 科学探究

中图分类号：G623.6文献标识码：A

1研究背景

1.1学科核心素养

2014年教育部研制印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》明确强调培养学生具备适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，发展学生核心素养促使其成为全面发展的人。“核心素养”自提出至今仍是教育界的“宠儿”、研究者青睐的“对象”。

1.2科学探究

1996年初，为实现提高全美国人的科学素养目标，满足巩固与提升国家生产力、竞争力的需要，美国家研究理事会研究和制定了《国家科学教育标准》（下面简称《教育标准》）。在《教育标准》中，“科学探究”处于核心地位，其涵义是指科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径，也指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。完整的探究活动分为观察、提出问题、设计并执行探究方案、搜集证据、建构解释、交流讨论等步骤。

1.3科学探究与学科核心素养的内涵关联

《课程标准》的”科学探究”与”学科核心素养”内涵之间此呼彼应、一脉相通。“科学探究”作为《课程标准》衍生的首个一级主题，是《课程标准》的关键单元要素。笔者细研《课程标准》发现，一级主题“科学探究”的各要素与“实验探究与创新思想”素养维度内容如出一辙，具体如下图。

学科核心素养五个维度之间是是相辅相成、协同发展的，科学探究只是显性诠释了“实验探究与创新思想”核心素养维度，其余四个维度在科学探究活动中亦会隐性呈现。具体如表1。

因此，科学探究活动的实施诠释了课程标准的教育主张，达成了课程标准的研修旨归，体现发展学生学科核心素养载体作用的重要价值。

2基于科学探究培养学生学科核心素养的案例

2.1酸和碱的中和反应

[实验情境]：提出问题：取2ml氢氧化钠溶液与2ml盐酸溶液在试管中混合均匀，无明显实验现象，酸和碱之间能否发生反应呢？

[生]：猜想：能。

[师]：现提供下列仪器和药品，请同学们设计能有明显实验现象的实验方案验证你的猜想。

仪器：烧杯、玻璃棒、胶头滴管。

药品：氢氧化钠溶液、稀盐酸、酚酞溶液、紫色石蕊溶液。

[生]：设计实验方案并进行小组实验，观察實验现象：

（Ⅰ）NaOH溶液 → 酚酞 → 盐酸; （Ⅱ）NaOH溶液 → 石蕊溶液 → 盐酸;

无    →  红  →  无             无   →    蓝    →   紫

（Ⅲ）盐酸 → 酚酞 → NaOH溶液;（ Ⅳ）盐酸 → 石蕊溶液 → NaOH溶液

无  →  无  →    无            无  →    红    →     紫。

[生]：得出结论：通过实验现象说明，酸与碱之间能发生反应。

[师]：表达与交流：（1）为什么要加指示剂？用哪种指示剂好？（2）哪种方案为最佳实验方案？（3）如何操作才能使酸和碱恰好完全反应？

[生]：（1）通过指示剂的变色，判断酸和碱之间能否发生反应; （2）方案1为最佳方案;（3）缓慢滴加溶液，不断搅拌，溶液刚好变色。

[师]：请观察教材图10-14，氢氧化钠与盐酸反应示意图，思考反应前后粒子的种类有什么变化？

[生]： OH-和H+结合成了水分子。

[师]：OH-和H+结合成了水分子是酸和碱发生化学变化的微观本质。

2.2燃烧和灭火

[实验情境]：点燃一根蜡烛，请大家根据灭火的原理尝试用不同的方法将其熄灭，并说出对应的原理？

提供的药品和物品： 烧杯、湿布、剪刀、沙土、水、碳酸钠、稀盐酸等，也可以不用上述物品。

学生活动要求：同学们先独立思考，然后小组合作进行实验，注意安全和药品用量，组内讨论方法和原理，4min后小组代表上台演示实验并讲述灭火的方法和对应的原理，方法越多越好！该组组员其他小组可以补充。

[生]：查阅资料、交流和讨论设计出多种实验方案，然后进行小组实验验证。

[师]：灭火的原理是三个同时具备还是只需其一？

[生]：只需其一，灭火的根本就是破坏燃烧的条件之一即可。

[师]：播放“火三角”Flash动画，逐步演示燃烧的条件和灭火的原理

[师]：下面是生活中的一些灭火实例，试分析其灭火的原理。

（1）炒菜时油锅中的油不慎着火，可用锅盖盖灭。

（2）发生火灾时，消防队员用水扑灭。

（3）扑灭森林火灾的有效方法之一，是将大火蔓延线路前的一片树木砍掉，形成隔离带。

[生]：（1）隔绝氧气   （2）降温至着火点以下  （3）清除或使可燃物与其他物质隔离

3结语

教学中可通过落实科学探究活动，实现了课程标准中科学探究的价值建立，并有效培养学生学科核心素养。

参考文献

[1] （美）国家研究理事会.科学探究与国家科学教育标准[M].罗星凯等译.北京：科学普及出版社，2004：19-20+28-30.

[2] （美）国家研究理事会.美国国家科学教育标准[M].戢守志译.北京：科学技术文献出版社，1999：146-216.