科學(xué)素養(yǎng)中小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計的思考

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隨著時代的發(fā)展，發(fā)展型和創(chuàng)新型人才更為社會所需求，科學(xué)教育成為各個國家的教育主題。在國家對科學(xué)教育的大力提倡和教學(xué)方法的大力改革的環(huán)境下，小學(xué)教育作為系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識的起步階段，教師的科學(xué)素養(yǎng)以及如何在課堂教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)體現(xiàn)對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)無疑成為科學(xué)教育的核心。本文主要論述科學(xué)素養(yǎng)的重要性，以及以“聲音的產(chǎn)生”為例討論如何在課堂教學(xué)設(shè)計中將科學(xué)素養(yǎng)具體化。

一、引言

隨著時代的發(fā)展，發(fā)展型和創(chuàng)新型人才更為社會所需求?？茖W(xué)教育順應(yīng)時展成為各個國家的教育主題。國際教育界普遍認(rèn)為，基礎(chǔ)教育階段，科學(xué)素養(yǎng)教育尤為重要,它與科普和提高科學(xué)教育質(zhì)量聯(lián)系在一起，具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。美國《2061計劃》中著重強(qiáng)調(diào)，科學(xué)技術(shù)是今后人類生活變化的中心。1.學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備一定的“科學(xué)素養(yǎng)”,即相應(yīng)的知識、技能和處世態(tài)度。著眼國民素質(zhì)，實行全民改革。在處理有關(guān)課程內(nèi)容的問題上，《2061計劃》采用了與傳統(tǒng)不同的態(tài)度擯棄學(xué)校授課內(nèi)容越來越多的偏向,把教學(xué)的著眼點集中在最基本的科學(xué)基礎(chǔ)知識和訓(xùn)練上。2.強(qiáng)調(diào)技術(shù),并賦予技術(shù)教育全新的概念。計劃指出人類文化以掌握制造工具的技術(shù)為起源，人類發(fā)明并控制技術(shù)，但社會影響技術(shù)，技術(shù)同時也影響社會，因此技術(shù)教育不僅包括技藝，而且包括社會影響，應(yīng)當(dāng)展示技術(shù)是如何影響個人和社會的。我國科學(xué)素養(yǎng)教育抓的偏晚，本應(yīng)該在小學(xué)階段就進(jìn)行系統(tǒng)的科學(xué)素養(yǎng)教育，但我國在相當(dāng)長一段時間里沒有開展。可喜的是在2001年，依據(jù)國務(wù)院《面向21世紀(jì)教育振興行動計劃》建立“21世紀(jì)基礎(chǔ)教育課程體系”的要求，我國開始了新一輪的課程改革，當(dāng)時將“自然”課更名為“科學(xué)”課，起始年級是三年級，小學(xué)科學(xué)課程被正式提上日程。在2017年2月15日印發(fā)并要求執(zhí)行的《義務(wù)教育小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，小學(xué)科學(xué)課被列為與語文、數(shù)學(xué)同等重要的“基礎(chǔ)性課程”。《科學(xué)》課程的起始年級從此前的小學(xué)三年級提前到小學(xué)一年級，一、二年級每周的課時安排不少于1節(jié)。從以上可以看出，我國對小學(xué)階段的科學(xué)教育及學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)重視程度日益加深?，F(xiàn)階段小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)，不僅僅是獲取信息、接受知識，更重要的是能運(yùn)用一定的科學(xué)方法去探索大自然的奧秘，并讓他們在學(xué)習(xí)過程中，更好地掌握獲取知識的方法和能力，能夠解決生活中的一些具體問題。小學(xué)科學(xué)教育的目標(biāo)是著眼于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而不是培養(yǎng)某一領(lǐng)域的專業(yè)科學(xué)技術(shù)人才。這就要求新形勢下小學(xué)科學(xué)教師要順應(yīng)時展，改變固有的教學(xué)方法和教學(xué)模式。因此，把提升科學(xué)知識、科學(xué)精神、科學(xué)方法為內(nèi)核的科學(xué)素養(yǎng)作為其核心價值定位，如何在科學(xué)的課堂設(shè)計中體科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，以及學(xué)生完成這門課會獲得哪些科學(xué)素養(yǎng)，是我們現(xiàn)階段所有科學(xué)教師面臨的共同問題。

二、教學(xué)理念

現(xiàn)代課堂教學(xué)應(yīng)該順應(yīng)教學(xué)改革，改變過去的以老師教學(xué)為主體，學(xué)生被動學(xué)習(xí)的模式。本文將以“聲音是如何產(chǎn)生的”課題為例，從課程設(shè)計的幾個創(chuàng)新角度來介紹科學(xué)素養(yǎng)如何在課程設(shè)計中具體化。通過讓學(xué)生運(yùn)用多種方法來“制造聲音”，并對發(fā)聲的物體與不發(fā)聲的物體進(jìn)行觀察、比較，就觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行積極思考，建立起“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”的初步感性認(rèn)識。最后從正反取證，驗證假設(shè)，培養(yǎng)了學(xué)生多方面的能力，特別是讓學(xué)生經(jīng)歷了整個探索求知的過程，養(yǎng)成在實驗過程中既動手又動腦的好習(xí)慣。學(xué)會與人合作，學(xué)會交流與傾聽，養(yǎng)成尊重事實的科學(xué)態(tài)度。

三、科學(xué)素養(yǎng)在課堂設(shè)計中的體現(xiàn)

（一）精心預(yù)設(shè)教材，創(chuàng)設(shè)情境引入，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。一個學(xué)習(xí)興趣濃厚的學(xué)生，對各種現(xiàn)象和問題都會產(chǎn)生好奇心理，而這種好奇心理往往會成為他們繼續(xù)研究該問題的動力，使他們能投入全部熱情全神貫注地探索未知的知識領(lǐng)域。小學(xué)科學(xué)課中，穿插有趣的、新奇的動手實驗會給學(xué)生留下深刻印象。例如:學(xué)生利用身體或身邊的物體來“制造聲音”，并對發(fā)聲的物體與不發(fā)聲的物體進(jìn)行觀察、比較，讓學(xué)生認(rèn)識到不使力，就發(fā)不出聲音。（二）從學(xué)生的角度進(jìn)行科學(xué)思維發(fā)散引導(dǎo)——培養(yǎng)直接和間接、正面和反面論證兩種科學(xué)思維方法的習(xí)慣。第一組實驗：讓學(xué)生觀察橡皮筋和直尺發(fā)聲時的現(xiàn)象，可以用眼睛去看，也可以用手去觸摸。在此處學(xué)生基本就能總結(jié)出聲音是由于物體振動產(chǎn)生的。因為這組實驗材料能夠明顯地看出發(fā)聲時的振動現(xiàn)象，可以直接證明振動和聲音的關(guān)系。當(dāng)學(xué)生興致勃勃地利用實驗材料做完第一組實驗后，學(xué)生雖然總結(jié)出物體振動產(chǎn)生聲音，但是心中還是有疑問的：“有些物體發(fā)聲時沒有看到明顯的振動，是不是所有物體發(fā)聲時都振動呢？”第二組實驗：教師引導(dǎo)學(xué)生敲擊鼓面、擊打音叉發(fā)出聲音，肉眼觀察看不到鼓面和音叉明顯的振動，視覺效果不明顯。此時教師引導(dǎo)學(xué)生用手感受聲音的產(chǎn)生時的振動，但是手的感覺并不準(zhǔn)確，觸覺效果也不明顯。直接觀察得不到有效證明，教師提示引導(dǎo)學(xué)生從間接證明的角度思考問題，轉(zhuǎn)化矛盾的重點。學(xué)生可以先假想討論如何操作來解決振動現(xiàn)象不明顯的問題，后來操作驗證。例如學(xué)生提出借助輕小物體觀察物體的振動，之后用碎紙片或者乒乓球來觀察鼓面和音叉的振動，振動效果很明顯。“授人以魚”不如“授人以漁”，不論是正面論證還是間接解題思維，科學(xué)解決問題的思維方法在今后的學(xué)習(xí)、工作、研究中會常常用到。第二組實驗做完后進(jìn)一步總結(jié)，你覺得聲音產(chǎn)生的原因是什么？到此大部分學(xué)生都應(yīng)該了解到是由于物體的振動產(chǎn)生了聲音。教師進(jìn)一步引導(dǎo)：那如果振動停止了呢？聲音是不是也停止？第三組實驗：敲擊音叉，用手握住音叉，聲音戛然而止。這充分說明，物體振動停止聲音也就停止了。從反面有力地論證了振動和聲音之間的關(guān)系。這兩組實驗不單單是讓生學(xué)習(xí)到聲音是由物體震動產(chǎn)生的，關(guān)鍵在于把正面論證、反面論證，直接和間接解決問題的科學(xué)思維方法貫穿其中，實現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)在課堂教學(xué)中的滲透，培養(yǎng)學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)的思維方法，嚴(yán)謹(jǐn)求實的分析問題、解決問題的好習(xí)慣。（三）良好的科學(xué)實驗習(xí)慣的培養(yǎng)——聽、思、做、說、反思，遵守實驗室規(guī)章制度。實驗室內(nèi)做科學(xué)實驗不同于在課堂上的上課，既動腦又動手，因此良好的科學(xué)實驗習(xí)慣決定了學(xué)生實驗課的課堂收獲效果。首先要求學(xué)生能夠嚴(yán)格遵守實驗室規(guī)章制度，仔細(xì)聽清老師本節(jié)課的要求，明確實驗?zāi)繕?biāo)；其次動腦自主設(shè)計實驗方法，分小組合作動手實驗，仔細(xì)觀察，記錄實驗現(xiàn)象，實驗過程中要注意團(tuán)隊合作；最后分析討論，得出結(jié)論，在分析討論過程中，要求學(xué)生能夠做到以下幾點：①能夠?qū)Ｐ暮湍托牡膬A聽，不隨便打斷同學(xué)的發(fā)言；②能夠積極思考、甄別正確和錯誤的信息；③能夠虛心接受同學(xué)的意見和建議。

四、小結(jié)

要讓科學(xué)的種子深深扎根于學(xué)生的心頭，老師的關(guān)注至關(guān)重要。每個學(xué)科都有各自的特點，科學(xué)老師要善于和其他老師互相溝通、互相支持、取長補(bǔ)短、共同合作。在所有學(xué)科的教學(xué)中都把學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)滲透其中，這對于開發(fā)學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)能力是有相當(dāng)大的助益的。

作者:張瑜 張禮 陳燕 喬立瑞 宋寶玲 單位:南京蘇杰學(xué)校 東南大學(xué)成賢學(xué)院大學(xué)物理實驗中心