●实验整合教学策略的使用,可提升学生科学素养。
□舟山市定海区第五中学 陈绍芬
当今教育变革的主题是促进学生核心素养发展。初中科学核心素养共有四个维度:科学观念和应用、科学思维和创新、科学探究和交流、科学态度和责任。科学教学从知识导向到能力导向,再到素养导向,培养学生批判性、反省性思维,问题解决、自我调整等高阶认知能力,以及沟通、协调等社会技能。科学实验整合教学能帮助学生批判性地学习新的知识和思想,并将它们融入已有的认知结构中,在众多的思想间进行联系且能将已有的认知迁移到新的情境中,实现轻负高效。
一、科学实验方法、过程的整合
对于接触科学学科不久的初中生而言,独立辨别两个完全对立的观点是比较困难的,需要教师为学生思维的发展提供有力支撑,通过创设情境和设计有意义的实践活动,为学生创造合适的学习环境,让学生经历一个自己发现问题与现象,探索科学规律的学习过程,让学生在获得知识的同时,提升探索知识的能力,逐渐掌握正确的科学方法。
在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让同一辆小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车在粗糙程度不同的水平面运动情况。教师引导学生设疑:在哪种水平面运动得最远?如果要想小车滑行得更远,对接触面的光滑程度有怎样要求?为进一步引导学生作出科学推理,教师播放气垫导轨实验视频,让学生直观感受“摩擦力足够小,运动的物体几乎保持匀速直线运动”的现象。在实验结论已经明确的基础上,教师又引导学生进行推理,如果接触面绝对光滑,小车在水平面上不受阻力,将如何运动?学生自然能推出小车在水平面上不受阻力时将做匀速直线运动的结论。此时水到渠成,学生完全可以用自己的语言表述牛顿第一定律的内容了。
以此类推,在初中科学实验过程中,有意识地培养学生利用合理的科学方法,即模型法、转换法、控制变量法、类比法等对每个实验进行分析、比较并整合,找出各个实验的相同点与不同点,掌握各种科学方法的内在联系,触类旁通,举一反三,从而促进学生进行科学的深度学习。
二、科学实验原理、现象的整合
《光现象》这一课是七年级教学的难点和重点。对七年级学生来说,掌握它有利于树立学习科学的信心。这块内容的关键是让学生理解成像问题,即小孔成像——光的直线传播、平面镜成像——光的反射、凸透镜成像——光的折射。这三种成像分别属于三个内容,知识点相对孤立,需要记忆和理解的内容较多,学生普遍感到难学。如果将看似凌乱的光学问题构建成三个知识模块,掌握起来就轻松多了。
一是像的虚实,二是像的正倒,三是像的大小。对于成像性质的“虚和实”“正立和倒立”“放大和缩小”这三个知识点,分别用“成像的原因”“对称的观点”“物距和像距”这三种方法来构建知识模块,并用变化的观点来理解成像性质的变化趋势。这种科学实验原理、现象的整合教学方法,对光学知识体系的掌握起到了事半功倍的作用。在化解学生学习难点的同时,引导学生对所学知识再回顾,找出其内在的联系,学会透过现象看本质,逐步培养学生的高阶认知、自主发展等方面的能力,提升学生的科学核心素养。
三、科学实验操作步骤的整合
电学实验整合教学可以让学生通过阅读电路图,分析每一个操作步骤,理解串联、并联电路的特点,电流与电压、电阻之间的关系等知识点,辨析并了解每个电学元件在具体实验中的作用。这样的整合教学让电学知识从简到难。通过层层剖析,让学生减少对这块知识的畏惧,从而提高解题能力。
在进行科学实验整合教学时,教师要有明确的教学目标,创设有意义的情境,设计有价值的科学问题,吸引学生主动参与、表露想法、积极思考、提出创意。此外,教师还要给学生留下足够的思考空间,充分展示学生的想法,细心呵护学生的创意。在教学实践中多尝试、多反思,开展以学生为主体、教师为主导、深度学习为策略的整合教学,打造以提升学生核心素养为目标的高效课堂。