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核心素养视域下小学科学生活化教学设计

2024-12-18朱仁勇

家长·下 2024年11期

实现小学科学教学的提质增效,教师不仅需要注重理论知识的讲授,还需要根据新课改与素质教育的要求,注重学生科学观念与态度责任等学科核心素养的培育。生活化教学可提高知识内容的亲近感与吸引力,让学生能积极参与教学活动,紧跟教学进度,轻松完成素养培育等教学任务。本文主要阐述基于核心素养培育的小学科学生活化教学策略,以期对教学改革起到借鉴作用。

一、基于科学观念素养培育的小学科学生活化教学设计

(一)科学观念素养的概述

所谓科学观念是指在理解科学概念,了解规律、原理的基础之上,对不同的客观事物形成总体认知。基于科学观念能发现其涉及科学技术、工程等不同领域,并且需要明确其所蕴含的不同的观念。对物质、能量、结构、功能变化等多方面进行认知对比,其中涉及了对科学、技术工程本质的认知和学习。例如,在人与技术、人与社会、人与自然环境等多方面的关系上,其中还涉及科学观念的解释,涉及如何进一步解决实际问题。教师培养学生的科学观念,可以帮助学生克服认识方面的主观盲目性,使其在正确认识客观规律的基础上能严格按规律办事,减少挫折与失误,确保工作成效。

(二)案例

如在《今天刮什么风》的教学中,教学的重点在于通过模拟实验,理解并掌握风的成因,它是由空气流动产生的。本课教学重点是在已有生活经验的基础上,对实验现象开展合理、充分的解释,可以利用空气流动这一原理制作走马灯,让学生了解风是如何形成的。教师采取生活化教法,组织学生创新制作教具,潜移默化地发展学生的科学观念,包括让学生通过交流生活经验了解风的制造方法是多样性的。通过探究活动理解空气的流动形成了风,学生可以运用空气流动的原理解释不同的自然现象。

(三)培育科学观念的生活化教具

首先,了解教材设计的不足之处。教师通过教材中通过烟去观察风的教法,只能让学生从单一角度去理解风的成因,无法轻松攻克本课的教学重点。

其次,突出生活化教具设计的创新之处。教材中的教具设计简单,利用塑料瓶与蜡烛及蚊香来演示风的形成,表现形式单一。教师可以鼓励学生利用生活物品制作教具,如利用纸筒与硬纸盒、蜡烛、蚊香、纸杯等生活物品制作演示箱。在冷空气的入口处贴上纸条,用于检测空气的流动性,更便于学生进行观察理解;在空气流出口,即蜡烛的上方安装走马灯,风经过后或带动走马灯转动,让学生对风的观察更加直观。

再次,教师引导学生规范制作生活化教具。教师明确阐述生活化教具制作的步骤,可利用图片等形式直观地展示制作过程。小组之间相互协作和帮助,注意剪纸等环节操作的安全,确保学生能够按照具体的步骤进行生活化教具设计。

最后,生活化教具设计的评价。生活化教具的设计可引导学生从多角度观察实验现象,直观地得出实验原理。自制的生活化教具在培育学生的科学观念等方面具有优势,是传统的演示教具不能比拟的。教师引领学生以多种形式去观察风的形成,可促使教学任务高效落地。学生掌握科学原理后,在科学观念的引导下自主制作生活化教具,能为其后续创新思维发展与科学实践等活动的展开奠定良好基础。

二、基于科学思维素养培育的小学科学生活化教学设计

(一)科学思维素养概述

所谓科学思维是基于科学的视角去认知、去分析、去观察客观事物所带来的本质属性,并探讨其内在规律,用思维方法去解决科学问题的能力。科学思维涉及多种不同的内容,其中包括模型的构建能力、推理论证能力、创新思维能力等。在分析创新思维能力时需要考虑基于不同的角度分析问题、思考问题和解决问题,应在这一阶段提出更加新颖的、独特的观点,并且针对问题去解决,提高问题应用的质量。在构建模型的过程中,明确模型是基于以往的基础进而构建的,其中包括了模型的抽象化处理、模型的概括化处理等。利用模型可以对问题进行分析,对现象进行解释,对数据进行探索,更好地描述系统结构与关系之间的内核。

在进行推理论证时,其推理论证的能力主要体现在证据与逻辑综合分析与比较、归类与探索、归纳与演绎等多个不同的思维方法,可以更好地建立证据与解释之间的关系,提出科学且合理的见解。思维型的科学课堂教学模式则是指在进行知识的传授过程中,教师需要成为学生学习的组织者、引导者和启发者,明确教育教学的重点是对学生进行科学的思维培养,让学生能够在生活化的学习环境中学习更多科学的知识,养成科学思维,同时增加对科学知识的理解能力以及应用能力。

(二)案例

以《昼夜交替》的教学为例,在科学思维目标维度方面,可利用图示,表达对太阳、地球之间位置关系影响昼夜的猜想;通过分析要素,确定用哪些模拟器材来模拟太阳和地球;通过模型操作,改变地球与太阳模型的相互位置关系,搜集数据;通过模型理解,用模型解释昼夜交替的成因;通过模型操作,阐述地球自转的方向及理由。在推理论证素养培育的教学目标上,可以引导学生结合生活经验展开因果推理,尝试解释昼夜形成的原因;在分析与综合的基础上,结合科学研究发现的数据去展开因果推理,辨析自己的猜想;基于模型操作环节获得的数据再一次进行因果推理,解释地球上昼夜交替的形成原因;基于观察所得,论述支持的猜想并驳斥反对的猜想,明晰影响昼夜交替的原因;借助模型论证地球自转的方向为自西向东。在创新思维素养培育的教学过程中,引导学生用不同的方式来阐释地球自转与昼夜交替的关系。

(三)培育科学思维的生活化情境教学

首先,教师在生活情境中,设计贴合学生认知特点与就近发展区的问题,使其产生认知冲突,以激活学生的科学思维。如小组讨论:为什么会有昼夜?结合图片及昼夜的概念,提出“太阳不动,地球自转”与“太阳不动,地球自转的同时,绕着太阳转”等多种可能的猜想,并基于事实资料,排除部分猜想。

其次,教师可以布置生活化学习任务,让学生在研究中发展科学思维。如针对自己的猜想,通过建构生活化模型去模拟,以此开展探究实验。学生总结在模拟实验中的发现,并将发现与实际情况进行类比和论证,得出昼夜交替的真正原因。

再次,让学生在整理回顾中强化科学思维。教师引导学生回顾如何确定昼夜交替的原因。基于生活经验和科学发现提出猜想与推理,借助模型搜集数据,科学论证时说明支持观点的理由,并说出驳斥其他观点的证据。

最后,在解决问题中升华科学思维。教师引导学生运用模型建构和科学论证的方法,开展知识的迁移,是学生理解地球自转的方向如何影响昼夜交替,并且通过角色扮演的生活化情境教学方式,由学生来模拟太阳与地球,论证地球的自转及其方向对昼夜的影响。

此外,在科学思维发展的过程性评价方面,引导学生自评与互评。教师出示评价标准。在模型建构的维度方面,评价标准包括:能准确使用图示表达自己的想法;能根据需要,合理选用模拟器材;能独立操作模型,并准确记录搜集到的数据;能准确借助模型进行解释等。在推理论证的维度方面,评价标准包括能基于生活经验进行推理;能借助科学数据,对猜想进行辨析;能准确论述支持的猜想,驳斥反对的猜想。在创新思维的维度方面,评价标准主要是能用不同的方式阐释地球自转与昼夜交替的关系。可见,在小学科学教育教学工作中,致力于培养学生良好的科学的思维能力,促使学生可以更好地发现问题、解决问题,分析问题。教师需要在思维课堂的教学指引下合理地开展课堂教学,借助评价实施教学管理,明确教、学、评一体化,促进学生在日常生活中针对问题进行观察与解决。在课堂中也需要提高学生的综合素质,让学生学会利用科学的知识改善生活。

三、基于科学实践素养培育的小学科学生活化教学设计

探究实践是指在了解与探索自然获得更多的科学知识,解决科学问题,在技术与实践工程中逐步形成科学的探究能力、技术以及工程实践能力等。科学探究能力大多数情况下是指在科学探究的过程中,针对一个科学问题进行合理的猜想与假设,制定计划,并且快速地收集证据、分析证据,得出相应的结论,对结果进行解释和评估,准确地表达其观点,探究并反思整体的能力。所谓的技术与工程实践能力则是指针对实际问题提出极具创意的方案。根据科学原理或者是已有的限制条件进行筛选,利用材料与工具等方式进行进一步的加工制作。针对实际效果进行进一步的修改,或利用简单的装置或者实验模型等进行自主探索。自主学习能力则是指针对学习目标进行自主的制定,并且选择相应的学习策略,监控整个学习过程,做好学习过程的反思与管理。

(一)设计课前生活化实验,激发学习兴趣

小学科学知识相对基础,与学生的日常生活紧密关联。教师可以利用该特征,引导学生利用家中的物品制作简单的试验,让其在课前初步了解现象。教师可利用微课结合生活化语言的教学方式,让学生了解实验的过程与步骤,为学生提供自主实践的机会,鼓励学生设计并改进实验步骤,提高学生的学习兴趣。如在“种子繁殖”的内容教学中,教师引导学生在自主探索中尝试进行种子的繁殖,观察种子繁殖与植物生长的过程,提高科学实践能力。

(二)组织课上生活化实践,提升动手能力

转变以往教师主导科学实验课堂的局面,渗透以学生为中心的教学观念,让学生积极参与实验过程,更好地认识各种科学现象,加深试验学习现象的理解记忆。学生参与小组实验活动,能发展独立动手能力与团结合作学习意识。教师用通俗易懂的生活化语言去引导试验教学,可确保课堂实验的有序进行,提升学生参与科学实验活动的积极性,帮助其更好地展开科学实验。如在“电路实验”的操作中,教师借助生活化的图片与语言等方式,让学生了解电路工作的原理和连接方式,并用激励性的语言引导学习小组学生组装简单电路,使其在实践中更好地认识电路知识。教师加强安全指导,有效发展学生的实践能力。

(三)布置课后生活化实践任务,实现复习巩固

为帮助学生巩固课上学到的科学理论与实践方法,教师可以在课后布置生活化的实践任务和针对性的习题作业,这样更利于提升学生的学习水平。如教师围绕城市内的各种公共设施及相关活动布置课后学习任务,让学生认识到科学知识与实际生活间的关联。如在研究土壤类型的环节,课后要求学生在家长的陪同下,有效观察各种土壤。通过多种渠道了解更多知识,弥补课上了解土壤类型知识片面的问题,使其在实践中加深学习印象。

四、基于科学态度素养培育的小学科学生活化教学设计

态度责任是在认识科学本质及规律,理解科学、技术、社会、环境之间关系的基础上,逐渐形成科学的态度与社会责任。科学态度是指保持好奇心与探究热情不迷信权威,敢于质疑与追求创新;尊重他人的情感和态度,善于合作,乐于分享。

(一)培养学习科学的成就感

教师培养小学生的科学态度,需注重其成就感的养成,在科学知识学习与探究活动中,鼓励学生展示自我与各抒己见,提高其学习主人翁意识,体会到学习的乐趣,并积极参与生活化的学习任务,在任务完成后衍生出成就感与积极的学习态度。为了让学生在活动中反复获得成功体验,教师需要为不同基础层次的学生设计不同难度与开放性的生活化学习任务,确保学生深度学习,让全班学生都能受益。如在设计开关的实验教学环节,教师讲解开关生活知识,根据基础层次的不同进行穿插分组,使其在小组活动中拓展思维与集思广益,多角度去讨论实验的原理与形式等,确保实验操作方案设计得更加安全合理,使其形成实事求是、追求创新等方面的科学态度。

(二)联系自然科学史培养科学态度

教师可在生活化的科学课程上渗透科学史知识,让学生了解该学科的发展,与古今无数科学家的努力与付出是分不开的。教师引导学生学习科学家实事求是、严谨认真的科学精神,珍惜当下美好生活。如讲解英国生物学家、进化论奠基人达尔文的故事等,使其了解达尔文为了探索科学奥秘所付出的努力与坚持;并鼓励学生阅读《物种起源》书籍,激发学生探究奇花异草、飞禽走兽特点的乐趣;了解达尔文生物进化论的科学观点,体会其做事严谨、科学、坚持不懈、善于思考、敢于挑战权威,以及善于与人合作、不倦探索等为科学献身的精神。教师可以适时适度地引入自然科学史内容,为开展生活化教学与科学态度教育提供宝贵资源,使其能深入地掌握科学知识、科学内涵、科学原理等内容。

五、结语

小学科学的学科核心素养要素包括科学的观念、思维、态度、实践等,是生活化教学设计的重要引领。教师需要将核心素养的培育贯穿教学全程,并利用生活化的教具或语言、情境、案例等教学方式,引导学生深入掌握科学知识,同时提升其创新思维等综合素质能力。