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促学生科学素养发展的四点策略


  【摘 要】科学作为小学阶段一门基础性的学科,承担着落实科学素养培养的重要职责。调查显示,小学生在科学素养方面存在"过分迷信权威,探究水平不高,应用能力不足,缺乏创造性"等问题。为解决以上问题,可以在小学科学教学中运用"介绍 ‘点科学史""强调‘点探究要素""拓展‘点课外应用""改变‘点评价方式"这四"点"策略,优化课堂教学,促进学生科学素养的发展。
  【关键词】小学科学;科学素养;四"点"策略
  已发布的《中国学生发展核心素养》认为,核心素养综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六个方面。[1]其中与科学教育密切相关的科学精神又可称为科学素养,是指学生在学习、理解、运用科学知识和技能等所形成的价值标准、思维方式和行为表现[2]。
  调查发现,学生的科学素养发展存在"过分迷信权威、探究水平不高,应用能力不足,缺乏创造性"等现实问题。科学作为小学阶段一门基础性学科,承担着落实科学素养的重要职责。为解决以上问题,优化课堂教学,需要在教学策略上作出相应的调整,在内容中融入科学史,在方法上增强探究要素,在拓展上注重课外应用,同时在评价方式上也作出一定的调整,以探寻出小学生科学素养提升的有效路径。
  一、介绍"点"科学史
  科学史是科学和科学知识,包括自然科学和社会科学的历史发展的研究。科学史的教育是人文和自然的有机融合,可以通过"科学的发展更替"和"科学家的质疑与挑战"两个方面,帮助小学生了解人类与科学之间的关系,形成正确的科学本质观。
  在上海科技教育出版社的小学《自然》教材(以下简称《自然》)二年级上册《白天与黑夜》一课中,"白天与黑夜的形成是地球绕太阳转动形成的"这一内容十分抽象,学生受生活经验的影响,认为白天与黑夜的形成是源于太阳绕着地球转动。这是因为二年级学生尚处于感性思维阶段,他们的认知发展需要直接经验和间接经验的刺激,但教师难以在课堂上构建真实的实验环境供学生获取直接经验。在这种情况下,以介绍科学史的方式来进行教学是一种不错的选择。教师可以将"日心说"的发展历程以视频、图片、文字等方式呈现给学生。从全民认同"地心说"到哥白尼提出"日心说",再到伽利略发明了天文望远镜论证"日心说",学生从中感受到科学的发展更替,获取了用以建构"白天与黑夜的形成是地球绕太阳转动形成的"这一科学概念的间接经验。
  例如,根据一年级上册第八单元第3课《光和颜色是好朋友》的教学内容,当手电筒的光透过绿色的透明纸照射到黄色的斑点上后,眼睛看到的是黑色斑点。但在实际操作中,学生并不能看到这样的效果。即便如此,为了能够得到教师的认可和表扬,一年级学生往往会进行自我暗示,并给出理论正确的答案。此时,教师可以通过介绍有关科学家不畏权威,实事求是做研究的事迹,来培养学生质疑和求真的意识。结合本课内容,可以以"牛顿提出光的颜色理论"为例。在历史上,牛顿的这个学说曾经被十分权威的英国皇家学会评议委员会否定,但他并没有放弃,而是不断地进行研究,发表文章阐述自己的观点。双方的争论,促进了关于光学的研究不断产生新的观点和理论。最终,光的本质才慢慢为世人所知晓。学生从牛顿的事迹中可以感受到权威并不等同于真理,知道科学是互相质疑、互相发展、反复实验求真的过程。
  当然,在小学科学课堂中进行科学史教育应该化繁为简,深入浅出,立足学生的兴趣点,有机结合教学内容,有选择地开展。
  二、强调"点"探究要素
  科学探究是培养学生科学素养的有效方法之一,它包括提出问题、建立假设、设计实验方案、收集实证、得出结论、合作与交流这六个要素。在教学中,教师以生活问题为切入点,挖掘适合的课堂探究点,提供丰富的探究活动,促进学生养成规范严谨的科学态度。但如前所述,科学探究有六大基本要素,如果一味追求科学探究的全程化和完整性,那就超过了小学生所能接受的范围,也会让教学显得冗长而缺乏重点。因此,教师应根据教学内容的特点,突出强化科学探究的某一要素,从而实现科学探究核心概念的整体学习进阶。
  以四年级下册第四单元第1课《杠杆平衡》为例,收集实证是这节课最关键的探究要素。教师对该要素进行分解,即分为收集和处理两部分,设计了一张活动记录单,如表1所示。
  如表1所示,教师已经限定了一部分数值,学生只需要根据教师的要求去调节杠杆,并填入空缺部分的数值。收集好数据之后,要对数据进行处理,按照一侧的钩码到支点的距离可以将数据分为两组,然后通过找共性进行数据分析,厘清数据之间的关系。这种半开放式的表格,可以提高学生收集实证的效率。学生可以逐步发现杠杆平衡的条件,同时掌握收集和处理数据的一般方法。
  三、拓展"点"课外应用
  2013年4月,美国国家科学基金会发布了《新一代科学教育标准》,其中将"科学实践"作为首要的关键词列入了标准之中。[3]相较于科学探究,科学实践更加关注具体的学生活动,并能够与科学知识进行有机融合。
  对于现在的小学生来说,他们接触到的新兴事物多,知识面广。但他们的知识大多局限在课堂之中,容易孤立地看待科学。事实上,科学有很强的社会性,与生活是紧密相关、不可分割的。教师除了在课堂上介绍科学在生活中的应用外,还可以带着学生走出课堂,去真实地体验生活中的科学,在具体的活动中发现问题,解决问题。
  以三年级下册第六单元《牵牛花的一生》为例,如果将这一单元的内容只局限在课堂中,就会显得枯燥乏味。一般情况下,教师都会把它作为长周期作业布置给学生,学生通过种植牵牛花来获取相关的知识技能。但是这种形式没有很好地培养学生的思维能力,因为学生在二年级时已经学习过种子萌发的条件、植物生长所需的条件等相关知识。如果能够引导学生调动起这部分知识经验,引导学生开展一些定型实验,如改变浇水量对植物产生的影响等,那么学生是带着问题在实践,目的性更明确,能有效促进自身科学思维的发展,也能体验到学以致用的乐趣。
  教师还可以结合教学内容,充分利用当地的科学场馆开展实地考察。如,在学习了《镜子能反光》和《照镜子》这两课之后,教师带领学生参观儿童玻璃博物馆,了解镜子制作的原理和过程,感受不同镜子所产生的不同人像,体验光和镜子组合在一起之后产生的装饰效果。要注意的是,教师在实地考察前需要向学生简单介绍考察地点、考察过程和考察要求,做到有目的地进行考察。
  四、改变"点"评价方式
  传统的评价方式主要为终结性评价,起到甄别选拔的作用。現代教学评价方式提倡多元评价,表现出主体多元化、内容多维化、方法多样化的特点。因此,教师在授课前应充分研读教学目标,设计合理的教学评价方式。口头评价,一般贯穿于整个教学过程,运用时要体现针对性,尽量少用"你真棒"这种泛化式的评价。小组评价,旨在关注更多的学生,增加学生之间的互动。纸质评价是以评价单的形式用于学生自评,可围绕教学目标,从学习态度、学习习惯、学业成果等方面进行设计,以促进学生反思,了解自己和标准之间的差距。
  教学活动显示,以上四"点"策略在实际教学中具有可操作性,能够较好地帮助学生正确地认识科学是不断发展的,没有绝对意义上的真理;初步建立"科学技术是第一生产力"的概念,形成运用科学知识去改变生活的意识;培养学生在课堂探究中通过合作发现问题、分析问题、解决问题的能力,初步具备设计简单实验的能力;促使学生能够全面看待自己,对具体问题进行发散性的辩证思考,促进学生科学思维能力的发展。科学素养的培养是一个循序渐进的过程。本文提出的四"点"策略为当代学生科学素养培养找到一条适合的途径。
  参考文献:
  [1] 人民网. 《中国学生发展核心素养》发布[EB/OL]. http://edu.people.com.cn/n1/2016/0914/c1053-28714231.html.
  [2] 谭帮换.《中国学生发展核心素养》之科学素养培养初探[J].现代职业教育,2016(22): 177.
  [3] 卢姗姗,毕华林.从"科学探究"到"科学实践"——科学教育的观念转变[J].教育科学研究,2015(1): 65-70.
 
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