◎湖南省長沙縣泉星第二小學(xué) 王姝賢長沙市芙蓉區(qū)大同小學(xué) 陶鵬

在小學(xué)科學(xué)課堂上，學(xué)生通過親身經(jīng)歷實驗探究，在實驗中體驗科學(xué)探究的基本步驟，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，發(fā)展學(xué)習(xí)能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，提升自我核心素養(yǎng)。而實際上，教師進行科學(xué)實驗教學(xué)，有時教學(xué)效果并不理想，學(xué)生的能力和素養(yǎng)提升沒有達到預(yù)期的目標(biāo)。下面我們將通過《地球——水的星球》這一課例，從創(chuàng)新教材實驗進行教學(xué)來談?wù)勅绾翁嵘龑W(xué)生的核心素養(yǎng)。

自制器材，達成教學(xué)目標(biāo)

實驗材料的選擇對實驗教學(xué)來說至關(guān)重要，運用實驗材料能否完成教學(xué)目標(biāo)、能否幫助學(xué)生突破本節(jié)課的重難點是教師需要慎重考慮的。

在《地球——水的星球》這一課中，實驗教學(xué)內(nèi)容為比較地球上海洋面積和陸地面積的大小，教學(xué)目標(biāo)是理解地球表面的海洋面積遠大于陸地面積，教材里實驗要用到的工具有世界地圖和標(biāo)準(zhǔn)透明計算紙，實驗方法是學(xué)生將標(biāo)準(zhǔn)透明計算紙覆蓋在世界地圖上，通過分別數(shù)出海洋和陸地所占的格子數(shù)來比較陸地面積和海洋面積的大小。

圖1 教材實驗工具

教師可以利用生活中的材料創(chuàng)新實驗器材，改進實驗方法——自制“世界地圖海陸分布模型”，用綠豆填充模型中的海洋和陸地，再將“海洋”和“陸地”上的綠豆分別放入面積測量區(qū)，進行海洋面積和陸地面積的比較。

圖3 在模型內(nèi)平鋪綠豆，比較海洋面積和陸地面積

通過自制的實驗器材，教師能更好地引導(dǎo)學(xué)生更快、更準(zhǔn)確地比較海洋面積和陸地面積的大小，完成教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生在看到實驗器材時，也能根據(jù)生活經(jīng)驗快速想到實驗設(shè)計思路，從而突破學(xué)習(xí)重點和難點。

任務(wù)驅(qū)動，提升學(xué)生探究能力

處于小學(xué)階段的孩子對“完成任務(wù)”充滿好奇與期待。因此，在實驗教學(xué)過程中，教師可以將實驗?zāi)繕?biāo)作為“任務(wù)”布置給學(xué)生，學(xué)生進行小組討論、設(shè)計實驗方案、進行實驗探究、收集和處理實驗數(shù)據(jù)、基于證據(jù)發(fā)表見解和得出結(jié)論，能有效提升探究能力。

《地球——水的星球》這一課教材實驗中數(shù)格子的方式簡單易懂，但執(zhí)行起來易眼花和漏數(shù)、重復(fù)數(shù)，學(xué)生只是簡單機械地數(shù)數(shù)，對探究能力的提升效果不佳。我們通過創(chuàng)新實驗器材，以“你能利用器材想辦法比較海洋和陸地的面積嗎”這樣的任務(wù)驅(qū)動學(xué)生體驗探究的全過程：分小組討論實驗方法、進行實驗和收集證據(jù)、得出結(jié)論和交流實驗結(jié)果，可提升學(xué)生的探究能力。

關(guān)聯(lián)材料，提升學(xué)生思維能力

思維能力是智慧的核心，參與、支配著一切智力活動。教師可以通過實驗器材之間的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維方式，提升他們的思維能力。

在《地球——水的星球》這一課中，通過創(chuàng)新實驗器材，學(xué)生的思維有以下改變：

1.面積的計算方式不止平面計算。改進的實驗方法是將海洋和陸地分成高低不同的立體區(qū)域，分別計算兩者的面積，改變原概念中面積只能在平面上計算的思維方式。

2.面積計算方法的轉(zhuǎn)變。實驗器材將不規(guī)則的海洋和陸地面積計算通過平鋪綠豆轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則的面積計算，為學(xué)生帶來新的解題思路，轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維方式，提升學(xué)生的思維能力。

集體參與，增強團隊協(xié)作能力

通過小組合作進行實驗，學(xué)生能深切感悟合作帶來的實驗成效，同時在合作過程中培養(yǎng)團隊協(xié)作能力和溝通能力。

在改進《地球——水的星球》這一課的實驗時，我們需要考慮實驗過程是否需要全體學(xué)生參與，如果需要，我們應(yīng)該將所有學(xué)生分成若干小組，并進行合理的小組分工，這樣，學(xué)生無論從實驗方法設(shè)計、實驗操作還是結(jié)果呈現(xiàn)上，都能找到自己的“崗位”。學(xué)生更樂于為完成探究活動而分享彼此的想法、貢獻自己的力量，從而在實驗過程中提升自身的團隊協(xié)作能力。

實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑，在創(chuàng)客教育與科學(xué)教育融合的過程中，我們作為科學(xué)教師更應(yīng)該關(guān)注教材實驗的實驗方法與實驗器材，通過創(chuàng)新實驗為科學(xué)教學(xué)帶來更多可能，為提升學(xué)生的核心素養(yǎng)創(chuàng)造更多機會。