基于学生核心素养的物质科学领域教学理论与实践研究

在小学科学课堂上，不同的实验方法，可采用不同的教学模式。经过实践研究，在小学科学课堂上，对于物质科学领域中的学习，组织定性实验或定量实验，可采用“问题聚焦――猜想假设――制定探究计划――实践检验――得出结论”这一模式来进行课堂教学。

案例1：定性实验

导体与绝缘体（教育科学出版社 四年级科学下册）

问题聚焦：老师出示电路检测器，演示用电线外面的塑料连接起来，小灯泡不亮；用电线里面的铜丝连接起来，小灯泡亮了，现在如果老师不把电线连接起来，而是这中间放一块橡皮擦，孩子们想一想，电流能通过这块橡皮擦吗？

猜想假设：分小组讨论并说出理由，严格按照“检测检测器――预测――检测――重复检测”的过程进行。要求学生学会的一块橡皮检测的过程有以下5个步骤：1. 从右边盒子里拿出橡皮，预测橡皮能否通过电流使灯泡发亮，把预测记录在科学文件夹上；2. 把电路检测器的两个检测头接触一下，看看灯泡是否发亮；3. 用两个检测头接触橡皮的两端，看看灯泡是否发光；4. 重复检测一次；5. 把检测时灯泡是否发亮记录在科学文件夹上；6. 把检测完的橡皮放在左边的盘子里。

制定探究计划：老师出示本节课要探究的实验材料（铁钉、一元硬币、铜片、铝片、塑料片、木片、丝绸、石头、皮毛共9种材料），发放实验记录表

实践检验：学生开始探究实验

得出结论：知道生活中有的材料容易导电、有的材料不容易导电。

在设计本节课时，在教法及学法上有以下两点体会：

体会一：设计本教学设计时，要注重对学生科学的态度培养。也就是科学核心素养的培养，要引领学生像科学家那样地开展探究活动，就要有科学活动的规则。

体会二：在科学课堂上，所开展的科学探究活动，要倡导小组成员间或组组之间的合作，而不是竞争。在小组活动中，做到分工明确，责任到人。每一个人都要有独立思考，不是每一个人做同样的事，而是为解决共同的问题而做不同的工作。如：在检测导体还是绝缘体的活动中，有的同学负责材料工作，把要检测的材料从右盒子里拿出来，递给检测的同学，检测完毕，从检测员手中接过来放进左边的盘子里；有的同学负责检测工作，并把检测到的情况让全组同学看到，然后将检测的结果汇报给记录员；记录员认真地观察检测过程，实事求是地做好记录工作；负责汇报的同学在配合其他同学的工作时，聆听大家的意见，作出汇报的准备。因为检测的材料比较多，有的角色也可以替换，经历不同的操作过程。

案例2：定量实验

摆的研究（教育科学出版社 五年级科学下册）

问题聚焦：摆的快慢与什么因素有关（摆绳的长短、摆锤的重量、摆角）

猜想假设：都有可能，选择你感兴趣的因素来开展探究，说说原因

制定探究计划：出示实验材料，分小组制定探究计划

实践检验：分小组实验，明确哪一个是定量，哪些不变量

实验一：师：我们研究摆的快慢是否与摆锤重量有关，那么保持不变的条件是什么？要改变的条件又是什么？

生：摆幅大小和摆线长度不变，改变摆锤重量，重复观测原重量，2倍重量，3倍重量的摆锤15秒内摆摆动的次数是否相同。

实验二：师：我们研究摆的快慢是否与摆绳长度有关，那么保持不变的条件是什么？要改变的条件又是什么？

生：摆幅大小和摆锤重量不变，改变摆绳长度，重复观测原摆绳长，2倍摆绳长摆锤15秒内摆摆动的次数是否相同

实验三：师：我们研究摆的快慢是否与摆角有关，那么保持不变的条件是什么？要改变的条件又是什么？

生：摆绳长短和摆锤重量不变，改变摆角大小，重复观测90度，45度摆角时，摆锤15秒内摆摆动的次数是否相同

得出结论：摆的摆动快慢与摆绳的长度有关。同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。

这是一节探究性很强的定量实验课，从问题聚集开始，到得出结论，整个探究活动一气呵成，要做到重点突出，当学生亲历探究过程后，把重点放在对测量的数据分析上，并用数据说话的探究课。重复测量、严谨记录、科学分析，教师要在课堂上反复渗透、暗示、指导的，意在让学生真正感受到测量以及数据带来的巨大价值，效果比较明显。