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小学科学教育的教材与教育研究

2022-06-08郑碧莹

学校教育研究 2022年11期
关键词:科学素养本质电路

郑碧莹

近年来,我国越来越重视培养学生的科学素养,科学素养是一项潜移默化的工作,需要从小学抓起,小学是学生形成科学素养的关键时期。其中,科学本质教育是科学素养的关键一环。科学本质教育对学生认知能力、情感、态度和价值观等方面的发展具有重要的促进作用。本文将以教科版小学科学教材为例,探讨如何从教材和教学过程加强小学科学教学中渗透科学本质教育,从而促进学生的科学素养提升。

一、沉浸式教材,让学生快乐学习

长期以来,我们的课本内容都是由简单的生活情景或是简单实验作为伊始,由易到难地把科学知识教会给学生,这就导致学生对于知识的溯源到达不了核心问题,只能浅层次了解、应用知识,缺乏知识本质的求知和探索的精神,这也从根本抑制了学生对于科学知识的认识。所以我们需要通过引入科学史学的内容,再经加工,使学生以主人公的形式,活跃在科学史中。这种沉浸式的教育方法可以更好地让学生认识知识本质是什么,能极大的引起学生对于科学知识的学习兴趣,在思维层面上也可以加强学生对科学概念 的理解和批判性思维的逐步形成,也为学生深入学习相关科学理论和科学方法打下了坚实的基础。学生对科学本质的领悟也将有质的飞跃。小学科学是一个比较复杂,各内容交汇的学科,体现了人类从各个方面认识自然、认识科学的过程,在这个最开始的起点,需要我们融入科学史学,让整个过程包含思想产生和发展,科学知识的形成与应用。这样才能让我们的学生认识到人类的精神财富,以及它承载着科学家们怎么样的科学思想、科学方法、科学态度和科学精神。例如在教科版小学科学教材五年级第二章“船的研究”中,我们引入阿基米德发现浮力定律的部分片段,片段的大概内容为国王让阿基米德验证皇冠纯度的故事。我们通过让学生扮演阿基米德融入故事,再给予学生接近原故事的实验材料,通过一系列与原故事相似实验和教师扮演管家的部分指引,最终让学生在情景中发现与浮力有关的因素。本节课经过多批学生与教师的打磨,形成了本书的情景课,本节课引入阿基米德的发现故事,让学生扮演阿基米德活跃在整个故事之中,教师扮演的管家在故事中不断给与阿基米德制造困难,使学生融入故事,不断克服困难,并且感受到知识的本质。本节课既讓学生在愉快的环境中学习到了与浮力有关的知识,又让学生对今后科学的学习充满期待,说明了沉浸式教材是教育过程的关键一环,让学生对于科学本质的认识和兴趣有着极大的作用。

二、以实验教育为基础,让学生认识科学本质

小学科学包含了很多学科内容,例如化学、物理学、生物学、工程学、生命科学能多方面的学科,这些学科都有一个共同的地方,都以实验为基础的实验科学,通过进行实验来探索未知事物。所以我们进行小学科学教学过程也要以实验为核心内容,通过实验让学生体验科学的神奇魅力,增强对科学理论的进一步理解。教师需要认识到以实验为核心的科学教育是学生学习科学的基础。科学实验是以辩证思维、反复试错为基础的解决问题过程。让学生不断参与实验,在实验中充当操作者、指导者等不同角色,以及同学之间不断思维的碰撞,这些都有利于学生创造性思维、逻辑推理能力、团队协作能力的不断提升。通过实验过程学生可以经历与创始科学家们相似的实验过程,了解科学知识是如何由科学实验形成的过程,进一步加深知识本质的理论基础。在通过反推法,不断感受探究科学本质过程中,研究方法的多样性,再不断应用于其他科学本质实验中。与此同时,教师还需要认识到实验的过程是发掘知识的载体,实验是有完整过程的,首先是问题的提出、建立假设与猜想、实验方案的设计、实验数据的分析、实验结论的归纳总结、结论的验证,这整个过程是实验的必经之路,必须让学生学会用科学的方法进行科学实验。例如在教科版小学科学教材四年级下册第二章“电路”第四节“电路出故障了”中,先让学生回顾上节课程并动手制作简易电路,在引导学生对故障电路提出问题,假设故障电路问题的可能性,再让学生寻找、思考简易电路与故障电路的异同,引导学生找到电路的联系并设计寻找电路中问题的方法,记录实验中全部的实验情况,再请各小组学生分别总结实验结果,找到故障电路的问题所在,最后老师打开故障电路与学生实验结果相验证。本节课的学科知识是通路的组成,但我们通过让学生进行科学实验方法寻找故障电路中问题的方式,既让学生了解到实验是需要一个完整的流程,又让学生亲自动手实验感受到了电学实验的魅力,说明了实验教育是科学本质教育的重要组成部分,使学生对于动手实验和科学本质有着深刻认识。

总之,小学科学课程中蕴含着丰富的学科知识,教师需要在教材和教学的过程中不断发掘科学的本质,再利用科学史学、童话故事等教育材料等方式呈现给学生;在教育过程中也要注意探究方法的潜移默化,最终使学生正确认识科学本质与对于科学学习的责任感,促进学生科学素养的稳步发展。

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