立足科学核心素养，发展学生学习力

朱维巍

摘要：在科学学科的教学中，我们可以遵循学生的认知规律和年龄特点，以科学教材为依托，采取观念先行，兴趣铺路的方式，让学生在趣味盎然的课堂情境中感受到科学学习的快乐。学生通过思维碰撞发展创新能力，并在此过程中培养了发展自主探究的实践能力。开展探究式学习，培养学生的反思总结能力，提升学生的科学态度与社会责任，对学生科学素养的培养，对学生学习力的提升，都将发挥巨大的作用。

关键词：核心素养；课堂教学；兴趣引领；模型建构；主体探究；提升学习力

最新版《小学科学课程标准解读》中对科学素养的定义是这样的：学生在学习科学课程的过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力，是科学课程育人价值的集中体现。其中主要包括科学观念、科学思维、科学实践、态度责任等四个方面。从解读中不难看出，科学学科是为学生的终身发展服务的，需要学生将科学特有的品质内化，发展学科的核心素养，提升学习力。而学习力是学习动力、学习能力、学习毅力的总和，终身学习时代的来临，对学生的学习力提出更高的要求。小学科学课堂教学应该注重学生学习力的提升。

教师应坚持做到时刻把握科学核心素养，将之渗透到平时的科学学科教育教学中，帮助学生提升学习力。我认为可以从以下几个方面进行：

一、观念先行，兴趣铺路

科学教育研究一直重视概念学习，科学教育的目标应该是一个趋于核心概念的进展过程。在概念学习的过程中，逐步接近科学本质。在小学阶段，这个过程是相对枯燥繁琐的过程。最新版《小学科学课程标准》中列出了小学阶段的18个核心概念，这些核心概念凸显了科学核心素养下科学观念的建构。正确而合适的科学观念，对学生的学习引领非常重要，而科学观念即是从科学本质与属性的集中性体现。科学的本质包含了对科学知识、科学研究过程、科学方法、科学历史、科学价值、科学限度等方面的最基本特征的认识，是更全面的认识科学的基础。然而，在对学生建构科学观念的过程中，存在着知识或原理难以理解，实验操作过程难以实施，实验结论总结不到位等问题，导致学生在对科学本质的探索过程中容易失去信心。探索的过程是比较漫长的，怎么挽回学生学习过程中逐渐失去的信心，笔者认为兴趣引领是最为合适的。兴趣是入门的向导，是激发学习的催化剂。学生一旦对学科内容产生兴趣，就会产生主动探索的动力。科学探究的兴趣是建立在科学观念的基础上进行的。小学科学课程标准解读中指出，科学探究兴趣可分为四个层次：直觉兴趣、操作兴趣，因果兴趣、理论兴趣。前两个层次的兴趣处于外部感性兴趣阶段，后两个层次则处于内在理性兴趣阶段。因此,在科学学科的教学中，我们可以遵循学生的认知规律和年龄特点，以科学教材为依托，努力做到前两个层次的兴趣引导，让学生在趣味盎然的课堂情境中感受到科学学习的快乐；另一方面，如果只停留在直觉兴趣和操作兴趣，一般不易持久。因此，教师还应考虑如何进一步深化学生的感性兴趣，上升到内在的理性兴趣阶段，引领学生较为持久地进行主动探索，更好的学习科学课程。那么，具体应该如何做呢，这里提供一种模式。

我们在进行一节新课的教学时，可以思考以下几个问题：1.这个年龄段的学生对什么事物感兴趣；2.怎么把学生感兴趣的事物放入到课堂情境中；3.如何出示这个课堂情境既能引出主题又能顺利过渡；4.这样的课堂情境能否引发学生的思考。通过逐一思考以上问题，我们能设置较合理的导入情境，既可以是生活情境，也可以是问题情境，还可以是实验情境，学生在这样的情境下，学习兴趣得到激发，就能较快进入到追逐科学本质的学习状态，实现从被动学习到主动学习的转换！例如，在教学五年级第3单元《地球的表面》这一课时，课本采用的是摸不同地球仪表面感受地表的不同，我们是否也可以通过图片或视频播放世界各地的奇观异景，来让学生感受到震撼，进一步激发学生想要探索地球表面的学习欲望。再比如，在进行苏教版五年级第一单元第一课《光源》的教学时，我们完全有条件创造光源，让同学们观察，而不是仅仅依靠多媒体图片和视频，让学生点燃一根蜡烛，或者打开一盏灯，甚至是老师的激光笔和手电筒，都可以作为学生观察的对象，从而更好的理解光源的含义，并进一步进行各种光源的判断！学生在合理情境的带领下，对科学观念就会有更深的理解，为后续的学习铺平了道路。

二、思维碰撞，激发创造

思维能力是人类特有的高级能力，是区分人类和动物的根本特征。科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。教会学生如何思考，使学生学会学习，则成为了各学科培养的主要目标之一。科学学科更加要求学生学会思考，利用学生思维的闪光点和碰撞的时刻，让学生学会自主探索、合作进步,收获科学学习的成功体验；学生是课堂学习的小主人,教师在平时的课堂教学中要给予学生充分的思考时间和讨论空间，只有在这样的学习环境中,学生的思维产生碰撞,激发潜在创造力，才能真正有所收获。在此阶段，学生容易通过思考和探讨产生第三层次的兴趣，达成求同存异的想法，明确实验的操作步骤和学习方法，真正做到学会学习。培养学生科学思维的过程中，需注意引导学生理解科学思维本身的特征、形式和方法。在进行科学思维时，应根据要求和问题的性质，处理好精确性和近似性的关系。思考问题的精确性，要求学生能精准的找到问题的关键部分，而不至于偏离问题的本质；近似性则要求学生在思考具体问题时，能迁移到相关的系列问题，达到解决同一类问题的目的。除此之外，还应处理好抽象性与形象性的关系。科学抽象思维是科学形象思维的进阶，只有具备了一定的科学形象思维能力后，才能推动学生发展高阶的科学抽象思维，具体的方法包括分析与综合、抽象与概括、比较与分类、逻辑推理、类比思维等等。为了发展学生的科学抽象思维，在平时的科学教学中，教师应注重在模型建构、推理论证以及创新思维三个方面对学生的培养。

所谓模型建构，是学生根据研究的科学问题和科学情境，在抽象概括的基础上，构建容易研究并且能反映事物本质特征和共同属性的理想模型、过程、实验和科学概念的过程。模型的建构有利于发展学生的模型理解能力和模型建构能力，从而抓住事物的关键属性，形成系统的思维。推理论证则是从已知的科学命题中推导新命题的思维过程和方法，需要学生能够运用多种高水平的认知能力，包括各种推理方法和综合分析能力。学生在此阶段能充分运用归纳、类比、演绎、分析、综合、比较、控制变量等方法进行问题的解决，并提出合理的意见。在以上两个要素的基础上，学生能进一步发展出创新思维能力。创新思维要求学生在科学探究过程中，根据一定的目标、基础知识、已知信息，独特恰当地产生某种与众不同的品质和能力。具有创新思维能力的学生善于独立思考，不迷信权威，能从不同角度分析问题、思考问题，从而提出创造性的思路和解决方法。

教师在进行这部分教学时，可以思考以下几个问题：1.什么样的问题适合学生进行思考和研究；2.这些问题是否紧扣本课的重点和难点；3.这样的问题难度是否处于学生的最近发展区内；4.以什么方式提出这些问题，能否启发学生进行创新。以苏教版四年级下册《月球》为例，教师在出示了卫星运转系统图后，并没有急于给出材料，而是让同学们思考并回答需要使用什么材料合适？在首位同学提出见解后，其他同学进行了更加完善的补充，比如把模拟太阳的小球换成灯泡，理由是灯泡像太阳一样能发光，很好的解决了材料的选择问题。紧接着，教师根据学生的思路进一步提出：这个实验怎么做？又将下一步的问题抛给学生，并留出充分的时间让学生思考、讨论、动手操作、查阅资料等。就这样逐层深入、有效引领，学生在小组合作中学会了实验方法，并懂得互相补充和评估方法的合理性，达到能力的提升。

三、主体探究，实践育人

科学探究是学生探索和了解世界，获得科学知识、科学素养等的主要方法，是提出科学问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。因此，发展探究式学习，尤其是学生的自主探究，对学生科学素养的培养，对学生学习能力的提升，都将发挥巨大的作用。除此之外，科学课程具有实践性，探究和实践是学生形成科学与技术领域其他素养的主要途径。学生在探究和实践过程中，能够获得了解自然、掌握科学知识的方法，发展提出科学问题，形成猜测，获取信息，处理信息，以及基于证据得出结论的能力，也能对科学探究实践的过程和结果记性交流、评价和反思。在这个阶段，学生已经能够达到自我调节学习的水平，能充分调动自己的内在动力，激活和控制认知与行为，自主确定科学学习目标和策略，反思学习过程与结果，达到稳定的学习状态和能力。在学习科学知识、解决科学问题、开展工程与技术应用的各个环节中，教师不妨思考以下几个问题：1.科学探究包含的步骤有什么，能否形成一种模式；2.科学探究的具体方法有什么，能否内化为学生自己的学习品质；3.什么问题适合进行科学探究；4.如何在自主探究中加强学生的团结协作能力。

一般情况下，科学探究包含提出问题、做出假设、制定计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价等方面，在学生不熟悉的阶段，可以将这些步骤具体化，比如将探究步骤列在黑板旁边，让学生对照着来进行，熟练以后就能形成一套探究体系。学生一开始的探究可能是天马行空的，教师此时不需要过多干涉，但务必给出一个大方向，学生围绕这个方向，进行小组探究和交流，得出一定结论后进行班级交流和讨论，上台演示和汇报，最后在教师指导下，形成一个可实施的探究成果。学生在这个过程中，能感受到作为小组一份子的参与感，也有合作交流的体验感，还有自主探究的成功体验，由此达到科学教育的育人目的。

以四年级下册《月球》这一课为例，本课的重点就是研究月相变化的原因，在学生明白了地月日这一星球系统运行的原理以后，教师就可以尝试着让学生进行月相变化的探究。在学生探究过程中，教师适时指导，学生之间互相交流，改进方法，达到实验目的。

四、反思总结，提升态度责任

实验探究得出结论以后，并不意味着本节科学内容的结束，上台汇报的重点也并不是结论本身。教师应注重引导学生仔细思考探究结果中所包含的科学方法、科学思维、科学规律以及探究模式，从成功与失败的案例中汲取经验，反思实验过程中不合理的地方，为下一次的成功探究打下良好的基础。在此过程中，学生逐渐形成积极良好的科学态度和健康正面的社会责任。积极的科学态度体现在在探究兴趣、实事求是、追求创新、合作分享等四个方面的好习惯。探究兴趣是进一步推动学生进行科学探究和学习的强大的内驱力；实事求是则要求学生能够基于证据和推理发表自己的看法和结论，并且接受不同的意见和想法，能根据事实完善自己的观点；在这样的学习活动中，逐步培养起自己的创造性人格，培养自己的冒险精神和进取精神，形成终身质疑和创新的良好品质；合作分享有助于学生今后的人际交流与团体运作，最大限度发展学生的学习力，增强团队的效益。正面的社会责任则主要包括健康生活、人地协调、价值判断、道德规范、家国情怀等方面。科学、社会、技术是相辅相成的，我们在享受科学技术带来的便利的同时，也应警惕相应的环境污染问题、能源危机问题等，如何协调现代人的需求与子孙后代的利益，达到可持续发展，始终应该是我们更有远见的责任考量。因此，反思总结不仅仅体现在实验探究的成果上，还可以运用在平时的学习方式、学习方法、时间安排、研究顺序、小组合作方式等方面，通过反思总结，提升学生的科学态度与社会责任，培养积极思考的习惯，对于学生终身发展学习力上具有很大的帮助。

以四年级下《月球》为例，当同学们画出了不同时期的月相图后，不能仅仅停留在关注月相图画的对错，而应该注重月相变化规律的探索，从正确中探寻规律，从错误中得到启发，得到“上上上西西，下下下东东”的月相规律，在探索月相的过程中，逐渐形成对日-地-月三体关系的深度认知，以更高的维度探索宇宙事物，达到对宇宙天体学的深度认识，形成独特的大宇宙观。

五、总结

综上所述，我们通过观念先行、兴趣铺路、思维碰撞、激发创造、自主探究、反思总结、提升态度责任等方式方法，稳扎稳打，立足科学核心素养，引领学生以学为中心，提升综合能力，从而极大的发展学生的学习力，让学生在科学的海洋中不断乘风破浪，勇往直前，得到全面发展。

参考文献：

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[2]陈如平,李佩宁.美国STEM课例设计[M]. 教育科学出版社.2018年版

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[4]胡卫平 刘守印.义务教育科学课程标准（2022年版）解读[M]. 高等教育出版社.2022年版

（本文为厦门市教育科学“十四五”规划2021年度立项课题“采用STS教学提升低成就学生学习能力的研究”的研究成果之一。课题编号：21124）