以核心素养为导向的初中科学实验教学策略与研究

倪世民

摘要：文章以初中阶段的科学实验课程为研究对象，从教师的角度出发，对建立核心素养教学培育体系的具体方法策略进行分析。论述中，将陶行知教育思想作为引导核心素养教育理论体系的关键，在说明这一内容在初中科学实验教学中的重要性的同时，对基础理论知识、多元实验课堂、问题导向学习、层级科学探究、开放思考空间这五方面应用教学策略进行研究，并在实践课程教学方法的探讨中，为相关教务研究提供交流材料。

关键词：初中教育 核心素養 科学实验 陶行知

在现代教育理念的影响条件下，核心素养成为人才培养的主要目标，受到了教育界，乃至社会的广泛关注。在这一教育方向提出后，需要对具体课程的应用条件进行开发，并将理论化的研究内容引导到实际教务工作中。陶行知教育思想在核心素养转化领域有着广泛且深远的影响，需要在其“生活教育”理论的指引下，更好地搭建核心素养教育体系，并将其应用在初中科学实验课程的教学活动中，进而保证整体教学方法与策略的有效性。

一、陶行知教育思想下的核心素养教育

陶行知是我国近代著名的教育家，其“生活教育”理论对我国近现代教育产生了深远影响，甚至当前教育环境下，陶行知教育思想也可以作为核心素养教育体系的支撑，发挥积极作用。

“生活即教育”是陶行知思想理论的核心。这一思想强调教育来源于生活，要依靠生活完成教育，通过教育改变人们的具体生活。简而言之，教育与生活是相辅相成且不可分割的统一体。教育中的具体内容，需要从生活中进行提炼，也要将教育影响下的具体成果投入改造生活的过程中，进而形成相互影响、螺旋上升的正向循环。从学生角度出发，在学习过程中，完成核心素养积累，才能更好地将科学知识引导下的思维方式、实践能力、解答方法应用在具体生活中，实现对于自身乃至世界的改变与革新。而在执行这一教育工作时，还会通过分组活动与交流探究等形式，对学习内容与方法进行补充。此时，教育活动也会在锻炼学生表达能力、交际水平、合作能力等综合素质方面发挥积极作用，使学生形成更加全面化的核心素养，体现现代教育对于人才培养的优势。

二、核心素养与初中科学实验教学的内在联系

初中阶段的科学实验课程，是逻辑思维的具象化表现，也是结合实践操作与理论知识的重要学科。由于其学科特征，科学实验课程在学生核心素养培育中发挥了积极作用。内容上，初中科学课程的本质，就是引导学生巩固科学基础，加深对于科学素养的理解与认识，在涉及生命科学、自然宇宙、理化性质、科学技术等领域的知识内容时，可以形成更加具体的逻辑性学科思维能力，由此，在科学研究方法与概念、定理、模型等理论性内容的基础上，塑造更高的实践能力，满足综合素质成长的客观需要。

核心素养的综合培养具体体现在学生的思维活跃度与实践操作能力上。以往的传统教育中，学生的理论基础相对较强，在解题能力上表现出明显的优势。然而，这种优势仅停留在书本与习题中，并未对学生“社会性”相关能力产生积极影响，反而会在“读死书”的错误模式下，制约其思维成长，使其局限在书本的知识结构中。而本着“科学思想”原则的初中科学实验教学，在整体课程体系安排中，以核心素养的培育为指导，形成了完整的科学体系，更加注重学生“学习能力”的塑造，在指导学生开展科学探究活动的同时，也潜移默化使学生形成一种科学性的思考模式，获得解决问题的方法。具体课程中，还会在基础理论知识的基础上，穿插一些趣味性的游戏活动，并在实践性的课堂实验中，加强学生的操作能力。

三、构建科学实验核心素养教育体系的课程方法

1.强调基础理论课程的核心地位

初中阶段的科学实验课程务必突出理论内容的核心地位。在实际教学过程中，实验课程以具体科学基础知识作为引导，在保证实验内容正常推进的前提下，可以最大限度地保证学生对于知识内容的学习与掌控。而在课程内容上，虽然要强调理论的核心地位，但仍需坚持实验操作形式的基础条件，以此实现理论与实践相统一的学习指导策略，使学生的核心素养培育能够在科学实验课程中有序展开。

为了实现这一目标，应减少基础理论内容讲解所占的比例，或是对其知识内容进行层级化分解，并与实践内容糅合在一起，使整体教学工作展现出更加明显的递进状态，提高课程指导作用。在减少基础理论课堂占用比例的方法上，教师可对知识内容进行提炼与整理，使其更加简洁、直观地完成知识内容表达，并通过逻辑性表达与现代化多媒体技术手段，保证学生的理解程度，达到提高课堂讲解效率的目标，并为实践活动争取更多课堂时间。例如，在对整体科学实验学科课程进行概述与引导的过程中，教师可以对知识体系进行提炼，并设置“存在的自然”“演化的自然”“人类与自然”这三个主线结构。然后，根据了解自然现象、认知自然规律、自然界发展变化的客观认识、人类与自然环境的关系这一系列内容，形成完整的知识体系，并通过“鱼骨图”的形式，将时间线作为主轴，按照发展递进关系将其串联起来。由此，可以使学生对这一内容产生更加直观的认识，将其应用在独立思考与内容理解上，并节省课程内容的时间，进而完成这一知识内容的效率化学习。

2.创建多元化科学实验课程体系

为了实现对于初中学生核心素养的培育，就需要对科学教学实验课程的教学方式进行积极调整，并将学生作为学习过程中的主体，更好地推动具体学习内容的发生。而在学科知识体系中，“科学”的概念范围相对较广，且涵盖了基本概念、技术原理、运用模型、科学事实等多个内容。在对不同内容展开有效学习的过程中，也要注意到方法的适应性条件，选择针对性策略展开具体课程学习的同时，保证整体课程内容学习的有效性，并使学生可以真正地吸收课程知识内容。

从学生的角度出发，开展科学实验课程的学习，是一个相对较为复杂的认知过程。在对“新奇”现象进行观察的同时，要尝试对其做出解释，并找到其中有悖常理的问题，并通过实践探究方案的设计，对这一疑问性的内容进行分析与解释，以此保证课程内容的学习效果，完成对于课程知识内容学科规律的探究。然后，教师还需要指导并帮助学生，对具体课程学习内容进行归因与总结，将其原有的知识体系建立连接，作为现有知识的拓展，将知识内容与学生的实际生活之间建立客观联系。通过这一归类与引导，使学生在自己的课余生活中，也能够有效开发课程知识的实用价值，并在处理实际问题的基础上，保证学习过程的有效性。

这一过程中，应用多样化的教学方法，可以尽可能地加深知识内容与生活之间的联系，并在多种形式的课程指导中，减弱实验与逻辑性分析的枯燥感，以此保证学生对于知识内容的理解与记忆。借此，为学生建立学习与独立思考的空间，使其可以更好地开动自己的大脑，进而在调用现有知识的同时，完成内容的解读与认知。尤其在提出问题与质疑权威答案的方法上，使其学会用“事实”进行证明与验算的推导方式，并在具体执行中，实现思想与实践能力的综合化成长。例如，科学实验课程可以与初中阶段的物理课程进行联动，在对“牛顿第一定律”进行证明与推导的过程中，物理教师与科学實验课程教师分别带领一个学习小组，并在竞争与对抗的形式下，完成理论内容的过程推导。然后，开发小组成员的想象力，每个小组设计出独立的理论证明实验，以求更好地展示出“牛顿第一定律”的全貌。同时，通过分组竞赛、项目操作、课题设计等，使整个课堂活动更加紧凑，在完成课程教学目标的基础上，使“牛顿第一定律”的理论形成条件变得更加具体，为学生的综合素质发展奠定坚实基础。

3.形成问题导向的课程学习方法

科学实验本身是一种带有科学性质的实验，在初中阶段，需要对课程的具体形式进行调整，并通过学生对具体问题的攻克与解答，完成科学化思想引导的教育目标。实际教学活动中，问题导向化的教学模式不应仅停留在提出问题、做出猜想、假设问题、制订计划、设计实验、证明结果、技术说明、完成探究讨论的基础研究方法上，教师还需要根据科学实验内容的具体难易程度，在课程问题结构中，设置不同的难度等级，并将其作为课程指导形式的基础，形成阶梯形的知识梯度。这样可以使学生在执行任务的不同阶段，逐渐攻克问题，加深对于科学实验内容的理解，进而使自身的分析、运算、推导等能力得到强化。

例如，在“电生磁”这一知识内容的学习与探究中，教师可以将具体的学习问题作为导向性内容，在还原“电生磁”科学实验原貌的同时，让学生以学习者的姿态，感受科学探究过程中的喜悦，并在规范化实验流程的引导下，找到科学家的思路。通过这种学习方式，让学生完成对于科学实验的模仿，并在简单的“复盘”操作中，认识并逐渐熟悉科学性的思考方式，进而为学生科学思维与实践能力的成长奠定基础。在课程教学的拓展上，教师还可以将这一课题内容作为出发点，让学生尝试从生活中总结与实验活动类似的现象。然后，在具体的课程内容中，学生通过对于生活中各种场景与现象的分析，从基础的“电生磁”现象中，总结各种实际问题，如“电能否产生磁场”等。此时学生可以针对这一新提出的问题内容展开讨论，并尝试对奥斯特实验进行改良，在形成概念体系的基础上，完成实验探究。而在科学化的技术条件上，由于其涉及的知识理论相对较深，且并不适宜由初中学生在课堂上完成实验探索，也可以通过一定辅助条件巩固学生对于实验内容的理解。

4.组建层级化科学实验探究系统

在实际教学活动中，教师可以按照表1所示的问题教学形式，对问题的难易程度进行调整，将其整理为四个不同的等级，并在调节课程内容理解条件的过程中，完成对于学生科学性思维的塑造。其中，4级问题学习模式最为简便，与传统的实验课程教学形式相同。在完成课程学习的过程中，学生仅需要通过听讲的形式，跟随教师思路，就可以完成知识内容的学习。这一问题教学模式适合分析能力相对较弱的学生，学生可以在教师科学分析方法引导下，对具体的学科分析方式产生认知与理解。当逐渐缩减已知内容，并最终将课题问题项目以未知条件呈现时，学生就需要对生活中的具体现象进行提炼与总结，并通过以往学习中积累的科学分析方式，形成独立的课题项目问题探究计划，从而独立地设置完整的科学实验项目。由此，不仅可以保证教学的开放性与自觉性，也彻底将问题式教学的思考模式传授给学生，并通过课题训练与实践，使其可以独立地完成课题内容的定位与分析。

实际教学案例中，“影响电功率大小因素”的课题分析与具体的学科发展条件相对应，在组织学生完成课程学习的同时，使其更好地参与到课题项目的学习中。例如，在课题探究的过程中，教师提出课题项目“电功率受哪些因素影响”这一研究问题。然后，学生自主地对课题项目中的实验操作进行设计。而通过小组合作的形式，学生可以更加具体地得出结论，顺利地展开项目内容的学习与分析。而对应前文的层级等级划分方法时，这一方法属于3级问题学习模式，可以让学生独立地完成内容的总结与分析。对此，教师应对学生当前的学习状态做出基本的判断，如果学生的理解力与适应性相对较好，则可在现有分析问题的基础上，适当地增加问题难度。方法上，可以让学生尝试着说出“电功率影响因素分析”这一课题中存在哪些不足，并应该对哪些实验设计方法与结构进行修改。由此，学生的知识学习等级从原有的3级升到了2级，更好地完成了课程知识的学习与记忆，为整体课程教育的合理化展开提供了坚实的基础。

5.为学生预留开放性思考空间

科学性思维，在逻辑性上有明显的学科特征。通过对科学化思想的认知体系构建，可以在科学论证方法与批判性逻辑思维的引导下，提高学生的思维能力，使其更好地适应现代科学学科的分析方式，并在演绎与实验观察的分析基础上，得出具体的认知结果。而初中阶段的科学实验课程内容并不是学生受用终生的主要学习成果，可能仅会作为这一阶段个人学习结果与价值的评价。但在综合化的课程学习中，需要通过系统化的知识理解与分析，逐渐在知识内容的学习与总结中，形成独立的知识体系，使其成为引导课程知识内容的核心。尤其在科学思维方式、系统思想方法、逻辑分析模式、科学精神与价值取向的内容上，通过科学实验的系统化学习，帮助学生完成具体内容的学习与探究，由此在学生的脑海中形成深刻的思想烙印。这种科学化的思考方式会成为影响其一生的重要财富。

现实生活中，每个人科学素养的高低并不仅受其知识储量的影响，其思考问题的方式同样有着决定性作用。尤其在科学实验课题中，教师掌控核心素养导向下的课程教学方式，并在完成学生思维能力塑造的同时，使其更加充分地投入到具体课题项目的实践思考与内容分析中。而对于一些难度较大的课题内容，教师也要尽可能地减少自己对于项目结论的直接干预，并在参与项目探究的过程中，通过具体思路上的引导，控制学生在交流与探究过程中的问题分析方向，进而使学生可以独立地完成问题思索，实现自身思维能力的培养与塑造。

四、总结

核心素养导向下的初中科学实验课程教学，是学科教育持续良性发展的必然结果，也是巩固素质教育成果的关键动力。在实际课程发展条件上，需要突出学科的科学化特色，并在结合陶行知教育思想的前提下，提高课程教育体系的开发效果。通过对科学知识内容多样化开发，在保证课程学习方法有效性的基础上，形成层级化的实验体系，并使学生可以获得独立的思考与应用空间，更好地实现素质教育的发展目标，强化科学教育学科的积极影响。

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