立足課堂提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)獲獎科研報告

立足課堂，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)獲獎科研報告《科學(xué)（3—6年級）課程標準（實驗稿）》（以下簡稱《標準》）在“課程性質(zhì)”中明確指出：“小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程?！笨茖W(xué)知識、科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)精神是科學(xué)素養(yǎng)的四個層面，應(yīng)全面體現(xiàn)在科學(xué)課程內(nèi)容中。本文以《100毫升水能溶解多少克食鹽》（教育科學(xué)出版社出版的小學(xué)科學(xué)四年級上冊教材）為例，談?wù)劰P者在執(zhí)教此課時是如何從上述四個層面落實對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)的。

一、創(chuàng)設(shè)矛盾情境，激起學(xué)生思維的火花

《100毫升水能溶解多少克食鹽》是教科版科學(xué)四年級上冊第二單元“溶解”的第六課。在此之前，學(xué)生已掌握了溶解的概念，知道了水能溶解食鹽，并掌握了攪拌的操作方法，但對一定量的水究竟能溶解多少克食鹽未進行過深入研究。思維方法是人們認識世界和改造世界的精神活動形式、方式和程序的總稱。人的一切活動，無論認識活動還是實踐活動，都離不開思維和思維方法。教學(xué)伊始，筆者為每個小組準備了一定量的食鹽，不盡相同的水量，讓學(xué)生想辦法讓食鹽盡量在水中完全溶解。有些小組的學(xué)生發(fā)現(xiàn)無論他們怎樣攪拌，食鹽都無法完全溶解在水中。這時筆者組織學(xué)生將自己小組燒杯里的水量與其他小組的水量進行比較。通過觀察，學(xué)生發(fā)現(xiàn)每個小組燒杯里的水量都不相同，不同的水量出現(xiàn)了不同的結(jié)果。矛盾促使學(xué)生思考，思考結(jié)果的碰撞激起思維的火花：水能溶解食鹽，但在一定量的水里能無限溶解食鹽嗎？想要研究一定量的水究竟能溶解多少克食鹽，怎樣的條件才能保證實驗的準確性呢？一系列的火花碰撞激發(fā)起學(xué)生主動探究的欲望。

二、設(shè)計實驗方案，注重科學(xué)方法的運用

科學(xué)方法是人們在科學(xué)研究中所遵循的途徑和所運用的各種方法與手段的總稱。經(jīng)驗性科學(xué)方法是獲取經(jīng)驗材料或科學(xué)事實的一般方法，如觀察方法、實驗方法、調(diào)查方法、測量方法等。俗話說“磨刀不誤砍柴工”“欲速則不達”，為了保證實驗的有效性和準確性，實驗方案的預(yù)設(shè)是必不可少的。本課實驗方案的設(shè)計對剛上四年級的學(xué)生來說，既是難點，但又是本課最能出彩的亮點。大多數(shù)學(xué)生可能會采取書本上的實驗方法，當然這符合學(xué)生的認知特點，也可能與學(xué)生事先預(yù)習(xí)有關(guān)。但是學(xué)生的實驗設(shè)計都千篇一律，與書本完全雷同，實際上也表明學(xué)生思維的禁錮，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此在實際教學(xué)過程中，筆者主張解放思想，破除一切迷信，提倡凡事要問一個“為什么”，問理由何在。善于在沒有問題的地方產(chǎn)生問題，在沒有現(xiàn)成答案的地方尋找答案。鼓勵學(xué)生不盲從潮流，不迷信權(quán)威，勇于創(chuàng)新，敢于突破，充分調(diào)動自己原有的生活經(jīng)驗與科學(xué)認知，能聽取小組內(nèi)的不同意見，理解別人的觀點和設(shè)計思路，小組共同設(shè)計實驗方案。通過討論交流，課堂上形成了三種實驗方案：

（1）食鹽減少法：即先把裝有食鹽的杯子或袋子稱好，記為A克；再一份一份少量地加入水中，直到不能溶解為止，再稱一稱還剩多少食鹽，記為B克，那么加入鹽的質(zhì)量就是A-B克。

（2）平勺定量法：即用小藥匙盛一勺鹽，用牙簽沿勺子表面水平刮去多余的鹽，稱量一平勺的食鹽質(zhì)量，加多少平勺就知道加了多少克食鹽了。

（3）溶液增加法：即先稱量每小組盛有100毫升水的燒杯的質(zhì)量，記為A克；學(xué)生實驗時，只需向水中加食鹽，加到食鹽不能溶解為止，再稱量出溶液總質(zhì)量，記為B克，那么加入鹽的質(zhì)量就為B-A克。

教師作為科學(xué)學(xué)習(xí)的組織者、引領(lǐng)者和親密伙伴，當三種實驗方案呈現(xiàn)在學(xué)生面前時，還要給學(xué)生一定時間思考、比較，然后詢問學(xué)生：你認為哪種實驗方法更科學(xué)、更嚴謹？你們小組準備采用那種實驗方法，為什么？讓學(xué)生各抒己見。然后詢問學(xué)生這三種實驗都要注意什么？引導(dǎo)學(xué)生明確：

（1）實驗操作要規(guī)范，加鹽、攪拌不要將鹽或者水灑出。

（2）什么時候加第二勺鹽，第三勺又該什么時候加。

（3）正確判斷食鹽完全溶解與否。

當方案制訂選擇后，教師給予學(xué)生足夠的時間，以小組合作的形式執(zhí)行實驗方案，探究并記錄下實驗過程中所獲得的數(shù)據(jù)。

三、整理分析數(shù)據(jù)，養(yǎng)成求真求實的精神

《標準》在“科學(xué)探究的具體內(nèi)容標準”中指出：“能嘗試用不同的方式分析和解讀數(shù)據(jù)，對現(xiàn)象作合理的解釋。”當黑板上呈現(xiàn)下表時，

同學(xué)們發(fā)現(xiàn)有10個小組的數(shù)據(jù)大約在30克左右，三個小組的數(shù)據(jù)在15克左右，一個小組的數(shù)據(jù)竟然是42克。如此懸殊的數(shù)據(jù)是如何得來的呢？教師不急于下定論，而是組織學(xué)生以小組為單位，分別請數(shù)據(jù)為15克、30克、42克的小組說說具體的實驗操作過程，在認真傾聽的情況下，大家共同分析數(shù)據(jù)誤差形成的原因：原來采用“溶液增加法”的小組在實驗過程中，水灑出桌面許多，且此時溶液能繼續(xù)溶解食鹽。數(shù)據(jù)42克的小組采用的是“食鹽減少法”，在燒杯中還有食鹽的情況下，最后一次又加入過量的食鹽，此時溶液里還能看到一層較厚的食鹽無法溶解。數(shù)據(jù)在30克左右的小組，無論選擇哪種方法，都沒有水或食鹽灑出桌面的狀況出現(xiàn)，且都是在前一勺食鹽完全溶解后，再加入后一勺。尤其是選擇“溶液增加法”或“食鹽減少法”的小組，前幾勺的食鹽相對來說，都比較大勺，越到后面，每勺加入的食鹽量越少，因此杯中未溶解的食鹽相對來說較少。但無論如何，這些數(shù)據(jù)都是學(xué)生在自己動手操作的過程中真實獲得的，即使存在誤差，那也是真實的。

四、再次規(guī)范操作，自主形成科學(xué)概念

真理是可重復(fù)的、可檢驗的?！稑藴省访鞔_指出：“科學(xué)探究的結(jié)果應(yīng)該是可以重復(fù)驗證的?！睘榱俗非髮嶒灥臏蚀_和數(shù)據(jù)的精細，師生在共同分析了數(shù)據(jù)誤差產(chǎn)生的原因之后，教師再度給予學(xué)生足夠的時間，讓每個小組再做一次實驗。數(shù)據(jù)在30克左右的小組，換過一種實驗方案進行實驗；數(shù)據(jù)誤差較大的小組，仍用原來的方案進行實驗，但此次不能再出現(xiàn)同樣的失誤。依然要求各小組探究并記錄下實驗過程中所獲得的數(shù)據(jù)。經(jīng)過本次實踐操作，各小組獲得的數(shù)據(jù)都在30克左右。學(xué)生在潛移默化中感受到了真理是可重復(fù)驗證的，同時形成了“一定量的水只能溶解一定量的食鹽”、“在我們的實驗條件下，100毫升的水大約能溶解30克食鹽”科學(xué)概念。

科學(xué)素養(yǎng)的形成是長期的。早期的科學(xué)教育對一個人科學(xué)素養(yǎng)的形成具有決定性的作用。在小學(xué)階段，兒童對周圍世界有著強烈的好奇心和探究欲望，他們樂于通過親自動手做實驗，探索未知世界，這一時期又是培養(yǎng)