在小学科学课程中培养学生“科学本质观”的经验总结

张福武

一、研究主题背景分析

在以往的科学教学过程中，教师选择以“培养学生‘科学本质观’发展”为教学主旨的课程往往特征明显，可以简单归纳为以下几类：课中分步骤、分层次实验活动较多;课中讨论猜想、探究验证活动较多;课中观察调查，找规律的活动较多。以上三个“较多”之所以能够成为教师的首选目标，其重要的先决条件就是：学生在课堂中可操作对象易于获得，学生观察到的现象明显，结论便于学生总结归纳。简而言之，就是教师在教学中容易引领学生亲历科学家的活动过程，如物质科学领域中关于“力学”“光学”的一些课程，就整体呈现出这一特点。

然而還有一部分科学课程，其本身并不具备这些条件，教学内容主要以分析加工资料、交流信息为主，实验活动与探究性的活动较少，如京教版第七册科学教材中《脑的保健》、京教版第四册科学教材中《昼夜交替》《四季变化》等三课的教学内容，就整体呈现出这一特质。教师要想在此类课程中实施培养提高学生“科学本质观”的教学活动，无疑会产生一定的难度。

二、教学策略

对于这些一般意义上培养、渗透“科学本质观”较为困难的科学课程，我的教学策略是“有针对性”的抓住一点，如“能够理解我们学习的科学知识来自于长时间人类科学研究实践的积累，每一个时代人类对世界的认识都是经过严谨细致的观察与推论。”或“认知科学家用科学研究的方法推进科学知识的发展与变化。”使其贯穿整节课堂作为重点，进而形成一种令学生经历科学发现过程的思维或模式，培养学生的“科学本质观”。

（一）《脑的保健》一课举例分析

《脑的保健》一课的第一课时，大体分为“人类对脑的探索史”，“脑的结构”与“脑的分区域工作”三部分内容进行重点讲授。在课程开始之前，教师首先出示“心想事成”这个成语，布置学生解释，以此为导入，引出古时人们对于“心脏负责思考问题”的认知，这样就与学生本身的知识积累“脑负责思考问题”产生矛盾，激发了学生对于本课的学习兴趣。接下来再通过教师讲解人类历史上几次对于“脑”的重要认知事件或时间节点，使学生体会到人类对于“脑”的探索是随科学技术的进步而不断深入的。

在此之后，教师出示脑的全方位立体视频，为学生呈现脑的外部结构的样子，模拟科学家解剖后观察到的“脑”，布置学生为“脑”划分结构。……最后教师再出示现代科学家为脑划分的结构图，学生通过与自己小组的脑结构划分图对比，学生会发现自己小组划分的脑的结构图准确率很高，但是科学家为脑划分的结构图更加“细致”，“那科学家的划分标准又是什么呢？”这个问题也就引出了本课的第三部分教学内容。

第三部分“脑的分区域工作”教学过程中，教师首先布置学生阅读两例历史事件，都是脑部受损后人类本身相对应的机能和活动也出现了问题，由此学生可以分析出：脑是分区域活动的，每个区域控制人体相应的生理机能和活动反应。进而教师再出示脑垂体这个脑中很小的组织结构出现问题或摘除后对人类的影响，学生就能够明白，人类为脑划分结构的标准还参考了脑中各组织所负责人体功能不同的因素，这样就回答了第二部分教学内容最后出现的疑问，也使得整节课程前后呼应，形成了一个整体。

（二）《昼夜交替》一课举例分析

《昼夜交替》一课实施之前，我注重学生对前概念的掌握，即“我们每天都看到太阳东升西落，循环往复，而感觉不到自己在转动”。以此为基础设计课程，通过几个实验小步骤，让学生亲身参与到探究“昼夜交替形成原因”这一问题中来，逐渐理解到“地球自身转动也能形成昼夜交替现象”，最后再通过类比和视频证明：地球自转是昼夜交替的形成原因。

首先，我引导学生说出白天我们所看到的太阳运行轨迹——东升西落。然后提问：你认为导致昼夜交替产生的原因是太阳围绕地球旋转吗？因为学生每天都能观察到太阳的运动，自然认为是太阳环绕地球，才能使我们的生活出现昼夜交替的现象。

第二步，我让学生用纸袋蒙住头部，只在眼睛位置留一排小孔，这样既不影响学生观察，又能保持良好的避光。要求学生闭上一只眼睛，然后我利用手电模拟太阳，从“东”走到“西”提问学生“太阳”小孔中出现的顺序。因为与学生前概念相联系，只是改变了学生的视野，所以学生很容易得出答案：太阳从东向西运动。

最后，我出示问题：“太阳”不动，把你自己想象成地球，要想使阳光从东到西从你眼前小孔依次出现，你应该怎样转动？……再通过教师讲述历史小故事，以及播放太空中宇航员看到的地球与太阳之间的运动景象，最终证明：地球自转是产生昼夜交替的真正原因。

在连续三个小实验都亲身参与的情况下，学生不仅更好的体会了昼夜交替的产生原因，而且在体会的过程中也不与自身每天观察到的现象发生冲突，还能从不同方面发现太阳每天东升西落的“秘密”，这样本节课就极大的增加了学生对本课知识的认知性和趣味性，更加符合现阶段小学科学课中，培养学生科学本质观，建设探究性为核心的课堂要求。

三、经验小结

科学课中对学生“科学本质观”的培养尤其重要，在一定程度上，小学生认知某一事物的规律与人类历史上认知这一事物的规律是相互吻合的，所以对于小学生来说，亲历人类研究某一事物的不同阶段，切身感受事物规律形成的历史，不单再仅限于作为科学课中的研究手段、研究方法，更是整体提升小学生科学素养的必经之路。

在《脑的保健》一课教学实践中，教师通过引入文献资料、分析历史事例、模拟科学家工作等一系列教学手段，都着重培养提高了学生的“科学本质观”，使学生在收获知识与研究方法的同时，科学研究态度与研究能力也得到了长足的进步和发展。

而《昼夜交替》与《四季变化》两课内容，教师都重点引领学生发现地球“自转”“公转”是怎么“来”的，为什么地球的这两种运动能够导致地球出现昼夜交替、四季变化的现象。学生通过实验观察等方式，更深入、真切的体会了昼夜交替的产生原因，而且认知过程也不与自身每天观察到的现象发生冲突，这样遵循学生本身认知规律的课程，不仅极大的增加了学生对本课知识的认知性和趣味性，更加符合现阶段小学科学课中，培养学生科学本质观，提高学生核心素养，建设探究性为核心的课堂要求！