■福建省泉州市安溪縣感德中心學校 汪雷振

隨著新課程改革政策的落實與應用，如何將素質(zhì)教育與課程教學完美融合成為實踐教學的主要問題，強調(diào)教師將培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)作為主要教學任務，建構(gòu)高效課堂。而科學實驗課程是培養(yǎng)學生科學思維與科學精神的重要途徑，教師應該以核心素養(yǎng)為引領組織科學實驗教學，改變以往將實驗結(jié)果直接告知學生的教育模式，避免出現(xiàn)實驗教學形式化的問題。但由于生理年齡的限制，小學生對新知識的接受能力較差，對理論性較強的內(nèi)容缺乏學習興趣，因此為確保科學實驗教學效果，教師應加強對實驗教學的監(jiān)督與管理，重點培養(yǎng)學生實踐學習和科學思維能力，使其在科學實驗中端正學習態(tài)度，發(fā)展綜合學習素養(yǎng)。

一、小學科學實驗課程核心素養(yǎng)培養(yǎng)的內(nèi)涵及意義

對學生來說，核心素養(yǎng)是指學生在不同學習階段應具備的學習能力和思想品質(zhì)，而小學科學課程的核心素養(yǎng)是指學生在科學學習中各方面的學習能力，包括創(chuàng)新思維能力、探究分析能力和解決問題的能力等。因此在核心素養(yǎng)教育背景下，教師應深入分析科學核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，引導學生在科學實驗中多角度分析問題，為建構(gòu)完善的科學知識體系提供基礎條件。具體來說，教師應從拓展教學內(nèi)容、優(yōu)化實驗教學形式和分解核心素養(yǎng)目標等角度創(chuàng)新實驗教學，組織趣味性、多元化和高效的科學實驗課堂，激發(fā)學生深入?yún)⑴c科學實驗的興趣，充分挖掘其各方面的學習潛能，降低學生理解理論性科學知識的難度，從而實現(xiàn)科學實驗教育資源的優(yōu)化配置，避免學生產(chǎn)生抗拒和厭倦學習的情緒。

二、小學科學實驗教學的現(xiàn)狀

（一）實驗教學方式過于傳統(tǒng)

在以往的小學科學實驗教學中，教師往往采用“灌輸式”教學法，為確保實驗教學的安全性和效率，通常將實驗過程和實驗結(jié)果直接告知學生，這種教學方式無法適應新課改的教育形勢，影響了學生自主思考和判斷能力的發(fā)展，容易使實驗教學氛圍變得枯燥。還有部分教師只是簡單演示實驗流程，然后要求學生模擬完成實驗操作，難以真正發(fā)揮科學實驗的教育價值，影響了學生自主實驗能力的形成。加上實驗教學內(nèi)容一成不變，使科學實驗教學逐漸脫離生活實際，學生容易產(chǎn)生排斥和抵觸心理。

（二）實驗教學設施不足

由于對實驗教學重要性的認識不足，許多學校將實驗教育經(jīng)費用于其他用途，科學實驗設施嚴重不足。在小學科學實驗教學中，實驗室和相關的實驗器材是開展實驗教學的重要工具，無論哪種材料缺失都會影響實驗演示效果，學生也很難有機會親身參與實驗過程。而且由于科學實驗教學設施不足，教師只能將更多時間用于講解理論性的科學知識，無法引導學生用實驗驗證教材中的科學現(xiàn)象和原理，學生的科學知識儲備只能局限于教材中，從而逐步喪失參與實驗學習的興趣。

三、核心素養(yǎng)下小學科學實驗創(chuàng)新教學的策略

（一）科學實驗生活化，培養(yǎng)學生應用素養(yǎng)

總結(jié)以往科學課程教育經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)，科學知識與現(xiàn)實生活密切相關，在現(xiàn)實生活中能夠發(fā)現(xiàn)科學元素，尋找到更多用于科學實驗教學的素材。而科學課程的重要意義是在理解科學知識的基礎上，學會在生活中應用科學知識。同時，新課改指出，應引導學生從科學視角分析自然生活現(xiàn)象，嘗試運用科學理論知識解釋自然現(xiàn)象的成因，在科學實驗探究中培養(yǎng)學生的實踐應用能力。為此，在核心素養(yǎng)要求下開展小學科學實驗教學，教師應引入生活元素，挖掘現(xiàn)實生活與實驗教學內(nèi)容之間的聯(lián)系，指導學生科學、理智地分析實驗問題。而且學習環(huán)境直接影響學生的學習效率，在輕松愉悅的氛圍中學習知識，能夠有效提高學生的知識理解與思維發(fā)散能力。因此，在組織生活化實驗教學時，教師還應綜合考量學科教育要求與學生的學習特點，創(chuàng)建良好的實驗教學環(huán)境，激發(fā)學生參與科學實驗學習的熱情，采用生活化的方式培養(yǎng)學生實踐應用的科學核心素養(yǎng)，鍛煉其在現(xiàn)實生活中運用科學知識解決問題的能力。

以教科版四年級上冊《食物中的營養(yǎng)》一課為例，本課主要讓學生了解人體生存所需營養(yǎng)主要從哪些食物中攝取，掌握蛋白質(zhì)、糖類、維生素等營養(yǎng)成分對人體保持健康的促進作用；嘗試通過科學實驗辨別食物中的脂肪與淀粉，完善食物統(tǒng)計活動，概括不同營養(yǎng)物質(zhì)對身體機能影響的差異。在實際教學中，教師應在預習環(huán)節(jié)引導學生搜集自己喜歡吃的食物的外包裝，如方便面袋、餅干盒、薯片袋和飲料瓶等，清洗干凈帶到學校。在講解完食物中的營養(yǎng)成分和身體健康相關知識后，教師應指導學生閱讀食品包裝袋上的配料表，分析不同食物的營養(yǎng)成分，重點探究蛋白質(zhì)、能量和脂肪等幾類物質(zhì)的占比，并將這些食物的營養(yǎng)價值進行排名，幫助學生學會如何依據(jù)身體需要選擇更健康的食物。此外，教師可以利用多媒體展示生活中常見的蔬菜和水果圖片，組織食物營養(yǎng)成分鑒定實驗活動，拿出事先準備的食物片，引導學生分別將碘酒滴在切片表面，通過觀察顏色變化確定食物中是否含有淀粉，從而增加學生科學知識積累。

（二）引導學生自主思考，培養(yǎng)探究素養(yǎng)

科學課程核心素養(yǎng)的內(nèi)涵指出，學生應借助科學實驗開展交流分析，采用不同的方式理解科學知識、分析實驗現(xiàn)象，樹立科學分析的思維觀念。為此，在核心素養(yǎng)要求下開展小學科學實驗教學，教師應鼓勵學生自主思考實驗問題，以科學實驗的方式，拓展學生理解科學知識的角度，在相互溝通與實踐交流中激發(fā)學生的科學創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生科學探究的核心素養(yǎng)。這種動態(tài)化學習的過程也是提升學生綜合學習能力的過程，有利于激發(fā)學生深度學習的興趣，在日后接觸更復雜的科學知識時，學生能夠從更客觀和理性的角度分析問題。為確保學生自主思考方向的正確性和有效性，教師應在備課環(huán)節(jié)整合教材中的科學實驗內(nèi)容，創(chuàng)設多元化的實驗教學情境，引導學生在情境中發(fā)現(xiàn)和解決問題。同時，在學生自主思考時，教師應給予其針對性指導，引導其從不同的角度猜測實驗結(jié)果，用假設的方式設計科學實驗方案，激發(fā)學生的科學創(chuàng)新思維，強化其探究、交流的科學核心素養(yǎng)。

以教科版五年級下冊《種子發(fā)芽實驗》為例，本課主要讓學生了解種子發(fā)芽應具備的基礎條件，嘗試用對比實驗的方法設計種子發(fā)芽的實驗流程，觀察并記錄種子發(fā)芽的全過程；理解對比實驗中對控制變量的嚴格要求，明確植物生長與自然環(huán)境之間的關系，分析影響種子生長狀態(tài)的因素。在實際教學中，教師可以利用多媒體播放種子從發(fā)芽到生長的過程的視頻，展示同一植物種子在不同環(huán)境下生長過程的圖片，鼓勵學生依據(jù)圖片和視頻內(nèi)容提出問題。教師應依據(jù)問題內(nèi)容和可操作性進行劃分，組織學生討論解決不同問題的可能性，鼓勵其發(fā)揮自身想象力和創(chuàng)造力設計實驗流程，積極發(fā)表自己對種子生長過程的看法，再引導學生從教材中尋找科學原理。隨后教師布置實驗作業(yè)，要求學生選擇一種植物種子，親手播種在花盆中，觀察種子在不同環(huán)境下生長狀態(tài)的變化，思考是否與課堂討論結(jié)果一致。這樣，學生經(jīng)歷提出問題、分析問題以及得出結(jié)論的全過程，有利于在深度思考中提升自主實驗能力。

（三）引入小組合作模式，激發(fā)創(chuàng)新意識

在小學科學教育體系中，科學實驗的教育價值在于培養(yǎng)學生的科學思維與創(chuàng)新實踐能力，使學生學會從科學視角分析不同事物之間的關聯(lián)，準確把握事物的本質(zhì)屬性和內(nèi)在規(guī)律，在分析事物聯(lián)系的過程中鞏固科學理論基礎，建構(gòu)多元化的科學實驗模型，掌握驗證科學現(xiàn)象的一般方法。為此，在核心素養(yǎng)要求下開展小學科學實驗課程教學的過程中，教師應引入小組合作學習模式，指導學生運用推理論證、抽象分析、總結(jié)概括等不同的方式解讀實驗過程，質(zhì)疑教材和現(xiàn)實中的不同科學觀念，正確辨別相應的實驗結(jié)論，具備提出創(chuàng)造性實驗見解的能力。為確保小組合作模式的順利應用，教師應組織學生開展實驗交流與討論，鼓勵學生發(fā)表不同見解，傾聽他人的分析過程，對不同的觀點進行深度思考，科學理性地判斷他人觀點。對學生意見不統(tǒng)一的問題，教師應及時提出驗證或解決方案，培養(yǎng)學生創(chuàng)新的科學核心素養(yǎng)。

以教科版五年級下冊《用浮的材料造船》和《用沉的材料造船》為例，本課主要讓學生了解獨木舟和竹筏的不同結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性特征，嘗試用浮和沉等不同特征的材料制作船；思考改變制作材料的穩(wěn)定性對船的承載量和穩(wěn)定性的影響，了解造船技術(shù)發(fā)展和演變的歷史，并嘗試引入更多新型材料。在講解完沉浮相關理論知識后，教師應開展實踐性的延伸教學，引導學生在實驗探究中理解沉浮原理。由于學生的知識積累和接受能力有所差異，在思考角度和問題解決方式方面也存在不同，為此，教師應組織學生以小組為單位展開討論，重點針對材料的重量和大小對船承重的影響進行分析。在小組實驗與討論完成后，教師應適時追問：“輪船的主要材料是金屬，那為什么還能浮在水面上呢？為什么家具等木質(zhì)材料落入水中會下沉？”借助問題激發(fā)學生的實驗探究興趣，有助于活躍其思維模式。教師與學生一同驗證該問題，拓展學生科學實驗分析的角度，加深學生對沉浮科學原理的理解，激發(fā)其創(chuàng)新學習意識。

（四）組織多元實驗活動，培養(yǎng)責任素養(yǎng)

在科學實驗中了解科學現(xiàn)象和理解科學原理的教學方式，不應局限于科學課堂，拓展科學實驗場景和豐富實驗教學內(nèi)容，將科學實驗教學引入現(xiàn)實生活也十分必要。為此，在核心素養(yǎng)要求下開展小學科學實驗教學，教師應組織多元化的科學實驗活動，帶領學生參與社會實踐，將科學實驗教學延伸到課外，強化學生科學責任素養(yǎng)。具體來說，教師應引導學生利用教材中的科學原理分析社會中不同的自然現(xiàn)象，并利用生活材料完成科學實驗，驗證教材科學理論的正確性。依托多元化的實驗活動激發(fā)學生探索自然與深度學習的積極性，有利于培養(yǎng)學生持之以恒和嚴謹踏實的科學探究精神，是推動科學課程改革的有效方式。

以教科版五年級下冊《我們面臨的環(huán)境問題》為例，本課主要讓學生了解現(xiàn)今環(huán)境問題的不同類型和演變過程，探究人類活動對自然環(huán)境的影響，分析地球多種環(huán)境問題的成因；嘗試通過觀察和案例分析等方式了解更多環(huán)境信息，思考人類活動對環(huán)境影響的雙向性。在實際教學中，教師講解水污染、垃圾分類與回收等相關知識，組織學生以小組為單位開展環(huán)境保護實踐活動。各小組需要針對現(xiàn)實中的某類環(huán)境問題查找資料，依據(jù)自身對環(huán)境問題的認識設計宣傳手抄報，對生活垃圾和生產(chǎn)規(guī)范化管理等問題提出獨特見解，并用實驗的方式驗證不同生活垃圾的回收利用方法，參與更多課堂以外的科學 實驗活動，激發(fā)學生參與科學實驗的積極性，從而在實踐應用中鞏固教材知識，發(fā)揮延伸和拓展教學的教育作用，有利于在處理實際問題的過程中強化學生的科學態(tài)度和責任素養(yǎng)。

（五）客觀評價實驗結(jié)果，增加知識儲備

以往小學科學實驗教學結(jié)束后，教師往往會對實驗結(jié)果進行總結(jié)說明，這一環(huán)節(jié)是向?qū)W生灌輸科學理論知識的重要途徑，也是提升教育效果的關鍵部分?？茖W實驗的本質(zhì)就是用實踐的方式加深學生對科學現(xiàn)象的理解，而對科學實驗結(jié)果的總結(jié)是確保知識輸入的重要環(huán)節(jié)。小學生由于生理年齡的限制，更愿意參與趣味性強的實驗學習，但往往更注重實驗學習的形式，忽視了實驗學習中掌握理論知識的過程。因此在核心素養(yǎng)要求下開展小學科學實驗課程教學，教師應客觀評價學生的實驗結(jié)果，采用趣味性的語言概括實驗中涉及的知識點，用不同的表現(xiàn)形式總結(jié)實驗過程，將理論性的科學知識以形象化的方式呈現(xiàn)于課堂，并借助對實驗畫面的回顧鞏固學生對科學知識的記憶，增加科學基礎知識積累。

以教科版六年級上冊《神奇的小電動機》為例，本課主要讓學生了解電動機在生活和科學實驗中的功能，觀察和剖析小電動機的內(nèi)部構(gòu)造，分析電動機運轉(zhuǎn)的原理，理解將電能轉(zhuǎn)化為動能的過程。在實際教學中，教師應組織“制作小小電動機”的科學實驗，引導學生結(jié)合相關視頻完成實驗操作。在學生自主實驗的過程中，教師應實施有效引導與觀察，指導學生精準控制電動機制作的每個細節(jié)，嘗試用不同的材料制作電動機。在科學實驗結(jié)束后，教師應立足理性和客觀的角度評價學生的實驗過程，引導學生重點分析失敗的原因，嘗試完善電動機制作的實驗步驟，在反復推敲中加深對相關科學原理的理解，有助于提升科學實驗教育效果，鍛煉學生的知識遷移能力，為理解更復雜的科學實驗問題創(chuàng)造良好條件。

四、結(jié)語

綜上所述，在核心素養(yǎng)要求下開展小學科學實驗課程教學，有利于提升學生實踐應用與創(chuàng)新思維能力，推動小學科學課程的轉(zhuǎn)型與改革，培養(yǎng)學生綜合學習素養(yǎng)。教師應采用不同的方式創(chuàng)新科學實驗教學方法，多角度理解科學核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，組織趣味性的實驗教學活動，發(fā)展學生的創(chuàng)新意識與探究能力，為實現(xiàn)科學知識的深入理解與全面應用奠定基礎。