科學素養(yǎng)中小學科學教學設計的思考

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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，科學教育成為各個國家的教育主題。在國家對科學教育的大力提倡和教學方法的大力改革的環(huán)境下，小學教育作為系統(tǒng)學習知識的起步階段，教師的科學素養(yǎng)以及如何在課堂教學設計環(huán)節(jié)體現(xiàn)對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)無疑成為科學教育的核心。本文主要論述科學素養(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設計中將科學素養(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教育順應時展成為各個國家的教育主題。國際教育界普遍認為，基礎教育階段，科學素養(yǎng)教育尤為重要,它與科普和提高科學教育質(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》中著重強調(diào)，科學技術是今后人類生活變化的中心。1.學生應當具備一定的“科學素養(yǎng)”,即相應的知識、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)度擯棄學校授課內(nèi)容越來越多的偏向,把教學的著眼點集中在最基本的科學基礎知識和訓練上。2.強調(diào)技術,并賦予技術教育全新的概念。計劃指出人類文化以掌握制造工具的技術為起源，人類發(fā)明并控制技術，但社會影響技術，技術同時也影響社會，因此技術教育不僅包括技藝，而且包括社會影響，應當展示技術是如何影響個人和社會的。我國科學素養(yǎng)教育抓的偏晚，本應該在小學階段就進行系統(tǒng)的科學素養(yǎng)教育，但我國在相當長一段時間里沒有開展?？上驳氖窃?001年，依據(jù)國務院《面向21世紀教育振興行動計劃》建立“21世紀基礎教育課程體系”的要求，我國開始了新一輪的課程改革，當時將“自然”課更名為“科學”課，起始年級是三年級，小學科學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《義務教育小學課程標準》中，小學科學課被列為與語文、數(shù)學同等重要的“基礎性課程”。《科學》課程的起始年級從此前的小學三年級提前到小學一年級，一、二年級每周的課時安排不少于1節(jié)。從以上可以看出，我國對小學階段的科學教育及學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)重視程度日益加深?，F(xiàn)階段小學生學習科學，不僅僅是獲取信息、接受知識，更重要的是能運用一定的科學方法去探索大自然的奧秘，并讓他們在學習過程中，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。小學科學教育的目標是著眼于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，而不是培養(yǎng)某一領域的專業(yè)科學技術人才。這就要求新形勢下小學科學教師要順應時展，改變固有的教學方法和教學模式。因此，把提升科學知識、科學精神、科學方法為內(nèi)核的科學素養(yǎng)作為其核心價值定位，如何在科學的課堂設計中體科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，以及學生完成這門課會獲得哪些科學素養(yǎng)，是我們現(xiàn)階段所有科學教師面臨的共同問題。

二、教學理念

現(xiàn)代課堂教學應該順應教學改革，改變過去的以老師教學為主體，學生被動學習的模式。本文將以“聲音是如何產(chǎn)生的”課題為例，從課程設計的幾個創(chuàng)新角度來介紹科學素養(yǎng)如何在課程設計中具體化。通過讓學生運用多種方法來“制造聲音”，并對發(fā)聲的物體與不發(fā)聲的物體進行觀察、比較，就觀察到的現(xiàn)象進行積極思考，建立起“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”的初步感性認識。最后從正反取證，驗證假設，培養(yǎng)了學生多方面的能力，特別是讓學生經(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慣。學會與人合作，學會交流與傾聽，養(yǎng)成尊重事實的科學態(tài)度。

三、科學素養(yǎng)在課堂設計中的體現(xiàn)

（一）精心預設教材，創(chuàng)設情境引入，提高學生學習興趣。一個學習興趣濃厚的學生，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域。小學科學課中，穿插有趣的、新奇的動手實驗會給學生留下深刻印象。例如:學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)聲的物體進行觀察、比較，讓學生認識到不使力，就發(fā)不出聲音。（二）從學生的角度進行科學思維發(fā)散引導——培養(yǎng)直接和間接、正面和反面論證兩種科學思維方法的習慣。第一組實驗：讓學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系。當學生興致勃勃地利用實驗材料做完第一組實驗后，學生雖然總結(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：教師引導學生敲擊鼓面、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。此時教師引導學生用手感受聲音的產(chǎn)生時的振動，但是手的感覺并不準確，觸覺效果也不明顯。直接觀察得不到有效證明，教師提示引導學生從間接證明的角度思考問題，轉(zhuǎn)化矛盾的重點。學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?！笆谌艘贼~”不如“授人以漁”，不論是正面論證還是間接解題思維，科學解決問題的思維方法在今后的學習、工作、研究中會常常用到。第二組實驗做完后進一步總結(jié)，你覺得聲音產(chǎn)生的原因是什么？到此大部分學生都應該了解到是由于物體的振動產(chǎn)生了聲音。教師進一步引導：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系。這兩組實驗不單單是讓生學習到聲音是由物體震動產(chǎn)生的，關鍵在于把正面論證、反面論證，直接和間接解決問題的科學思維方法貫穿其中，實現(xiàn)科學素養(yǎng)在課堂教學中的滲透，培養(yǎng)學生能夠運用科學的思維方法，嚴謹求實的分析問題、解決問題的好習慣。（三）良好的科學實驗習慣的培養(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，因此良好的科學實驗習慣決定了學生實驗課的課堂收獲效果。首先要求學生能夠嚴格遵守實驗室規(guī)章制度，仔細聽清老師本節(jié)課的要求，明確實驗目標；其次動腦自主設計實驗方法，分小組合作動手實驗，仔細觀察，記錄實驗現(xiàn)象，實驗過程中要注意團隊合作；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能夠虛心接受同學的意見和建議。

四、小結(jié)

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

作者:張瑜 張禮 陳燕 喬立瑞 宋寶玲 單位:南京蘇杰學校 東南大學成賢學院大學物理實驗中心