小學科學智慧化教學的素養(yǎng)立意與路徑

面對新課程標準和核心素養(yǎng)教育理念對小學科學教學提出的全新要求，小學科學教師要強化學科育人責任意識，樹立素養(yǎng)立意教學觀念，從多個方面優(yōu)化調(diào)整科學學科教學的教學內(nèi)容、教學形式、教學方法，打造小學科學學科智慧化教學模式，為學生探索科學知識、構(gòu)建科學認知創(chuàng)造良好的教學環(huán)境，引導學生在科學學習中主動思考，培養(yǎng)學生優(yōu)秀的科學觀念和探究意識，促進學生科學學習能力及認知水平提升，推動學生多維度核心素養(yǎng)的全面成長。一、對接生活要素，調(diào)動生本科學學習興趣教師深挖科學課堂教學內(nèi)容特點，篩選、對接學生熟悉的生活現(xiàn)象或生活問題，增強科學知識教學的實用性和真實性，調(diào)動學生科學學習探究興趣?！芭d趣是最好的老師”，學生思維活躍靈動，對動手操作性學習內(nèi)容最感興趣，教師切準學生訴求展開科學實驗設(shè)計，或者是解讀學生關(guān)心的科學現(xiàn)象，同樣能夠引起學生的普遍關(guān)注，形成更多學習啟迪。教師針對性解讀科學現(xiàn)象，布設(shè)生活化科學問題，都能夠產(chǎn)生啟動作用。（一）對接常見生活現(xiàn)象小學生熟悉的自然環(huán)境、校園生活、家庭生活中都蘊含著豐富的科學知識。教師立足小學生生活認知經(jīng)驗，對接常見生活現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)科學教學活動，啟動科學課堂趣味教學機制，激活學生科學課堂學習興趣。小學科學教師培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)時，需要堅持“以生為本”教育理念，從學生的視角開發(fā)整合教學資源，使其更好的對接學生科學學習認知起點。如，教科版五年級下冊《熱》單元很多教學內(nèi)容都可以在學生生活中找到對應的科學模型和科學現(xiàn)象，教師具備篩選意識，選擇學生感興趣且熟悉的生活現(xiàn)象素材開展教學。例如，“溫度與水的變化”小節(jié)，教師在課堂中對將冰放在陽光下融化成水、水放在冰箱中凝固成冰等生活現(xiàn)象，并提前準備好冰塊進行演示教學；“溫度不同的物體相互接觸”小節(jié)，教師則引入，冬天時，把牛奶放在熱水中進行加熱；夏天時，把汽水放在冰塊中使其更加涼爽可口等生活現(xiàn)象……這些與小學生已有認知經(jīng)驗息息相關(guān)的生活現(xiàn)象素材，能夠觸發(fā)學生科學課堂遷移學習思維，推動學生科學學科學習地成長。（二）對接生活實際問題小學科學教學中對接生活實際問題開展生活化教學，能夠凸顯科學知識的實用價值，培養(yǎng)學生科學學科應用意識，強化學生科學知識應用思維的靈活性。生活問題的教學調(diào)度效果較為多元，教師可根據(jù)科學課堂實際教學需要整合運用問題素材，在不同教學環(huán)節(jié)投放生活問題和學法指導，充分發(fā)揮生活實際問題的激趣、啟思、引導、驅(qū)動等教學作用，推動學生科學課堂學習思維多元碰撞。教師靈活投放生活實際問題輔助教學，更有層次性的推進學生科學知識學習理解。如，“水的蒸發(fā)和凝結(jié)”小節(jié)知識教學，課堂導學階段，教師展示燒開水時鍋蓋上凝結(jié)水珠的生活圖片，創(chuàng)設(shè)生活化問題情境，啟發(fā)學生思考“生活中常見的水蒸發(fā)和水蒸氣凝結(jié)現(xiàn)象，其中蘊含著什么科學知識？”依托生活實際問題切入科學新知教學，激活學生科學課堂探索求知欲，將學生學習思維引向科學課堂主要知識思考。新知授課結(jié)束后，教師在課堂總結(jié)環(huán)節(jié)繼續(xù)投放生活實際問題，讓學生結(jié)合課堂所學知識，思考“小明媽媽希望更快地晾干校服，你有什么好辦法嗎？”考查學生科學知識理解掌握和靈活應用的能力?？茖W與學生生活緊密相關(guān)，教師從生活視角出發(fā)展開設(shè)計，組織學生借助生活認知積累進行科學學習思考，圍繞大家普遍關(guān)注問題進行互動討論，集合集體智慧展開科學探索行動，都能夠創(chuàng)造一些學習起點，為課堂注入豐富動機。二、加強資源整合，強化生本科學學習意志教師加強各類教輔資源開發(fā)整合，配合教具、學具、數(shù)字化教學素材等資源設(shè)計教學方案，依托可視化教學手段，強化學生科學課堂學習意志和直觀感知。學生對科學實驗材料、器具、操作方法等內(nèi)容比較有關(guān)注，教師抓住學生心理展開教學設(shè)計和組織，投放更多實驗任務(wù)，介紹實驗原理，解讀科學現(xiàn)象和奧秘，勢必對學生形成多重觸動。（一）運用科學教具學具多樣化科學學科教具、學具的實踐應用，極大地增強了科學知識演繹的直觀性，為小學科學趣味課堂構(gòu)建提供了堅實保障。教師要正確認識到科學教具學具的教學價值，利用多樣化的教具學具設(shè)計可視化教學活動，借助教具學具把抽象難懂的科學知識直觀展示給學生，降低科學知識認知難度，提高學生科學知識理解建構(gòu)的準確度。教師將教材中的教具、學具帶到課堂中，輔助學生科學教材知識分析和解讀，提高學生科學課堂學習效率。如，教學“觀察身邊微小的物體”小節(jié)知識時，課堂教學需要指導學生使用光學顯微鏡觀察昆蟲的身體結(jié)構(gòu)。教師將光學顯微鏡帶到課堂中來，先從整體上展示光學顯微鏡的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，介紹顯微鏡的使用方法和注意事項，并向?qū)W生講解每個結(jié)構(gòu)的具體功能特點，再把顯微鏡拆解開來，向?qū)W生展示目鏡、物鏡、反光鏡等單個結(jié)構(gòu)，讓學生通過認真觀察和思考分析，對應它們的結(jié)構(gòu)特點與功能特點。在光學顯微鏡教具的幫助下，學生對顯微鏡的結(jié)構(gòu)、功能都有了更加深刻的認識，進行操作學習時自然能夠更加得心應手。（二）運用信息技術(shù)手段小學科學學科很多教學內(nèi)容難以通過教具學具演示進行直觀呈現(xiàn)，處理這些知識內(nèi)容時，教師要將教輔資源整合方向放在信息化資源、數(shù)字化資源之上，善于利用各類教學資源數(shù)字平臺，搜集優(yōu)質(zhì)的圖片、課件、視頻等媒體素材引入科學課堂。信息技術(shù)教學手段打破了傳統(tǒng)教學模式的時空條件限制，為學生直觀觀察和感知各類科學知識提供了便利條件。如，《微小世界》單元學習中，學生能夠系統(tǒng)掌握放大鏡、光學顯微鏡、電子顯微鏡等觀察工具的特點，但由于電子顯微鏡造價很高，學生只能通過教材圖片簡單了解，無法觀察到實物，對其結(jié)構(gòu)和操作更是知之甚少。教師依托信息技術(shù)教學手段整合投放數(shù)字化資源，利用教學軟件，向?qū)W生展示電子顯微鏡的3D模型、結(jié)構(gòu)細節(jié)、操作方法、觀察效果等，并指導學生對比分析觀察同一標本時，光學顯微鏡和電子顯微鏡的觀察結(jié)果差別。信息技術(shù)教學手段的有效運用，使學生對電子顯微鏡的了解不再停留在想象層面，也讓學生在直觀對比中，感受到科學進步帶來的觀察工具不斷優(yōu)化。學生對科學奧秘有主動探索的心理，教師從資源整合角度展開設(shè)計，引導學生借助現(xiàn)成的學習條件，深入研究科學現(xiàn)象，從探索實驗中建立科學基礎(chǔ)認知。特別是網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的廣泛應用，這是學生最為期待的。學生對軟件模擬實驗比較有興趣，模擬實驗有互動性、反復性、趣味性，與網(wǎng)絡(luò)游戲有相似之處，教師適時解讀實驗步驟和原理，學生參與熱情更高，其助學作用也會更為豐富。三、創(chuàng)新教學形式，豐富生本科學學習體驗教師創(chuàng)新科學課堂教學活動形式，引入探究實驗、趣味游戲等學生學習接受度較高的活動類型，豐富學生科學課堂學習體驗，鍛煉學生科學能力?？茖W實驗活動本身帶有探秘性，與游戲有相同之處，學生對游戲有參與熱情，教師科學設(shè)計實驗方案，將實驗游戲化處理，自然能夠創(chuàng)造豐富學習契機。（一）設(shè)計探究實驗活動實驗活動是科學學科教學中最常見的活動形式，對強化學生觀察學習能力和動手操作能力，培養(yǎng)學生科學探究學習精神都有關(guān)鍵的影響意義。教師組織學生自主實驗時，做好實驗教學留白設(shè)計，為學生提供必要的實驗材料和學法指導，讓學生自主策劃實驗方案，操作科學實驗步驟，歸納總結(jié)其中的科學知識，提高學生科學知識學習品質(zhì)。教科版小學科學教材中編寫了很多探究學習實驗內(nèi)容，具有很強的典型性、科學性。教師要利用好這些實驗教學材料，有序組織開展實驗教學活動。如，“不簡單的杠桿”小節(jié)教學，教材中設(shè)計了用大小不同的石塊和木板探究杠桿省力作用的實驗活動。教師做好實驗解讀和操作示范，為學生發(fā)放實驗材料，讓學生以小組為單位展開實驗探究，記錄把大石塊撬動到指定位置需要的次數(shù)、每次撬動時杠桿裝置的情況、每次石塊移動的距離等。各學習小組分工明確地投入到實驗探究中，有的負責擺放杠桿裝置、有的負責標定距離格數(shù)、有的負責記錄實驗數(shù)據(jù)……在學生積極參與下，科學課堂學習氛圍推向高潮，學生的學習思維也變得活躍起來，教師尚未進行知識指導時，很多學生便發(fā)現(xiàn)了杠桿在撬動時的省力作用，并歸結(jié)了支點離小石塊越遠、離大石塊越近便越省力的科學規(guī)律。（二）設(shè)計趣味游戲活動教師利用好小學生喜愛游戲的學習心理特性，關(guān)注科學課堂趣味游戲活動的創(chuàng)意設(shè)計，引導學生在科學游戲中發(fā)現(xiàn)科學知識、探索科學規(guī)律，增強學生科學課堂學習情感體驗。教師提高趣味游戲活動與科學學科教學內(nèi)容的契合性，把科學知識“藏”到游戲內(nèi)容、游戲環(huán)節(jié)中，讓學生收獲成功，體驗科學的成就感，發(fā)現(xiàn)科學知識的成就感，強化學生科學學科學習信心，加深學生科學知識學習印象。教師嘗試在科學游戲活動中滲透競爭元素和挑戰(zhàn)元素，調(diào)動學生游戲活動學習的好勝心。如，教學“推動社會發(fā)展的印刷術(shù)”小節(jié)知識時，教師首先向?qū)W生講解模擬活字印刷的操作方法，指導學生掌握檢字、刷墨、拓印、晾制等操作步驟。接著，教師組織開展“比比誰更快”趣味游戲活動，要求學生分成兩組，一組用手抄的方式，第一次抄寫1遍100字左右的材料、第二次抄寫5遍100字左右的材料；另一組用活字印刷的方式拓印同樣內(nèi)容，比賽哪組的效率更高。第一次游戲比賽中，手抄的學生要更快的完成任務(wù)；第二次游戲比賽中，手抄的學生只抄到第3、4次的時候，活字印刷組便完成了任務(wù)。教師組織學生根據(jù)比賽結(jié)果展開討論，評測手抄和印刷的區(qū)別，使學生更深刻的認識到活字印刷科學技術(shù)的發(fā)明意義。教師將科學實驗和學科游戲融合到一起，對學生形成感官觸動，其調(diào)度作用不可小覷。學生對游戲情有獨鐘，這是最為難得的教學契機。如果教師設(shè)計游戲時能夠參考學生的參與意見，勢必對學生形成深度沖擊，也能夠創(chuàng)造豐富學習動機，成功調(diào)動學生科學思維，在主動探索中建立科學核心能力。科學探索實驗游戲化設(shè)計，學生參與熱情更高，調(diào)動作用更好。四、拓展作業(yè)訓練，促進生本科學學習內(nèi)化教師以“雙減”政策為指導，拓展科學作業(yè)訓練教學，通過推出科學實踐學習作業(yè)、科學合作研學課題等方式，延展學生科學學習思維廣度，促進學生科學認知內(nèi)化。學生對拓展性作業(yè)有特殊感覺，教師認真篩選作業(yè)訓練任務(wù)，以提升訓練適合性，給學生提供專業(yè)研究的機會，這對全面形塑學生學科核心能力有更多幫助。（一）推出實踐學習作業(yè)教師圍繞科學課堂教學的核心知識內(nèi)容，推出科學實踐學習作業(yè)項目，組織學生將所學科學知識實踐應用到日常生活當中，深化學生科學知識認知理解，推動學生科學學習理解內(nèi)化。教師設(shè)定目標明確的科學實踐學習作業(yè)，為學生科學知識靈活應用搭建學習平臺，強化學生科學學科應用思維的綜合性和靈活性。如，《船的研究》單元，“用浮的材料造船”“用沉的材料造船”“增加船的載重量”等多個小節(jié)教學內(nèi)容都非常強調(diào)學生動手操作，是教師推出實踐學習作業(yè)的有力抓手。教師加強科學課堂內(nèi)與課堂外的教學緊密性，在課堂教學中，更多的關(guān)注理論性知識講解和關(guān)鍵操作方法演示，教會學生操作實踐活動的材料選擇、操作步驟、操作要領(lǐng)等重點知識。（二）推出合作研學課題教師在課下作業(yè)中推出合作研學課題，要求學生組建學習共同體，共同完成科學學科研學任務(wù)，培養(yǎng)學生合作學習精神和自主學習意識，提高學生科學探究能力，進一步拓寬學生科學學科的學習視野?？茖W學科有著鮮明的可拓展性教學特點，為教師創(chuàng)設(shè)合作研學課題創(chuàng)造了有利條件。教師多點切入研學活動設(shè)計，組織學生圍繞科學知識主題，利用圖書素材、信息網(wǎng)絡(luò)等渠道展開合作研學，豐富自身科學知識理論框架，完善科學學科認知體系。教師鼓勵學生在合作研學中得出更多個性化學習認知，促進學生創(chuàng)新精神培養(yǎng)和創(chuàng)造性學習能力提升。如，《船的研究》單元教學的最后兩小節(jié)分別是“設(shè)計我們的小船”“制作和測試我們的小船”，主要教學目的是讓學生靈活運用本單元學習知識，用更加科學合理的方式設(shè)計、制作和測試小船模型。教師圍繞教學主題推出合作研學課題，讓學生在學習共同體的協(xié)作配合下，共同查閱小船模型設(shè)計、制作的相關(guān)知識，合作完成設(shè)計方案擬定和模型制作。從學生反饋成果來看，有的學生是按照較為常規(guī)的思路設(shè)計制作了流線型小船，有的學生則制作出三角形、圓形的小船，各小組選用的動力裝置也有所不同。這些小船模型雖然五花八門，