科学实验教学中发展学生核心素养的实践与探索

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1、科学实验教学中发展学生核心素养的实践与探索摘要：核心素养是适应个人终身发展和社会发展所需要的“必备”品格与“关键”能力。科学学科创新能力、批判性思维、信息素养、自主学习、语言表达、学科整合、解决问题等核心素养可以通过实验教学来培养。关键词：核心素养；发展；科学实验经济合作与发展组织（OECD）国家于1997年提出了“核心素养”，并将其视为基础教育的DNA、人才培养的指针。所谓“核心素养”，是指适应个人终身发展和社会发展所需要的“必备”品格与“关键”能力，是所有学生应具有的最关键、最必要的共同素养[1]。《中国学生发展核心素养》研究成

2、果于2016年9月13日在京发布。核心素养以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精祌、学会学习、健康生活、责任但当、实践创新六大素养。在参考大量文献基础上，结合科学学科特点，笔者提出了科学学科核心素养的内涵，并在实验教学中进行了实践与探索。一、积极改进实验培养学生的创新能力《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确指出，要探索发现和培养创新人才的途径，探索创新人才培养的多种培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面。学生是否具备创新能力，对于

3、其可持续发展起着决定性作用。教学实践表明，学生积极参与科学实验改进是培养其创新能力的最佳途径。在实验教学中，教师要通过创设条件，引导学生主动对教材中一些不够完美的实验进行改进，及时解决实验中存在的问题，鼓励学生创新设计实验方案，不断发展他们的创新能力。案例1在探宄“物体的动能大小与质量是否有关”的实验中，教材按图1开展实验，但在实际操作时发现铁球撞击木块时，木块很难恰好沿着与木板长边平行的方向作直线运动。于是笔者引导学生对实验方案进行了改进，具体有3个方案。（1）在木板合适的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的均匀铺

4、满挡板的橡皮泥，铁球动能大小以橡皮泥的凹陷程度来表示，在每次实验后换上另一块相同的橡皮泥（如图2所示）。（2）在挡板处接一根弹簧，以弹簧受力压缩时的形变程度来比较动能大小（如图3所示）。(3)按图4装置开展探宄，先将小球拉到与竖直方向成一定角度，然后由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，撞击静止在水平面上的木块，以木块在水平面上滑行的距离来表示动能的大小。结合实验过程中存在的问题，引导学生进行科学实验改进，不仅使实验更简便、直观、环保、安全，而且更具可操作性。利用发散性思维活动，充分调动学生运用所学科学知识，自主解决问题，不断发展学生

5、的创造性思维品质。二、鼓励学生质疑发展学生的批判性思维科学课程标准指出，使学生学会理性、客观地对待他人的看法和观点，既勇于坚持自己的正确观点，并对他人的错误观点提出质疑，又勇于放弃自己的错误观点，接受更合理的科学观点和解释。批判性思维是指对于某种事物、现象和主张发现问题所在，同时根据自身的思维逻辑作出主张的思考PP5。教师要积极引导学生通过合理的反思、理性的质疑和辩证的扬弃等方法来培养批判性思维能力。案例2在学习了NaOH、Ca(OH)2之后，学生知道它们都能使酚酞试液变红色，是因为电离出OH-。而在学习Na2CO3时，通过实验发现

6、Na2CO3溶液也能使酚酞变红色。有学生质疑，Na2CO3溶液中没有0H-,从理论上分析应该不会使酚酞试液变红色，那么宄竟是哪种粒子使酚酞试液变红呢？于是笔者引导学生开展如下实验。通过如图5的实验，得出Na+不能使酚酞变红，同样，因为NaCl溶液中含有水，水分子也不能使酚酞变红（或根据已有知识水呈中性判断），那么是CO32-使酚酞变红吗？按图6实验，滴入Na2CO3溶液，震荡，酚酞变红色，向变红后的溶液中再逐滴滴入过量的CaC12溶液后，震荡，红色逐渐消失，同时生成了白色沉淀。分析实验现象，似乎是CO32-离子使酚酞变红色，那么岂不

7、是与已学知识矛盾了吗？于是笔者告知学生，在高中化学中会学到碳酸钠在水中发生水解反应，即CO32-与H20反应能产生0H-,从而使酚酞试液变红色。批判性思维是一种怀疑的、审慎的、反思的心态，是一种理性的思维品质，是一种积极的生活方式，是高尚人格必不可少的内涵［2P6。萧伯纳曾指出：你应该小心一切假知识，它比无知更危险［2］26。尤其是学生正面临信息量巨大的现代科技社会，更需要通过发展批判性思维能力，提高学生的鉴别能力。三、体现自主学习培养学生的信息素养自主学习是让学生以相对独立的学习过程为载体，真正掌握有效的学习方法，独立获取知识的学

8、习方式［3］。当今社会正处于信息化时代，终身学习已成为时代发展的必然要求，优良的信息素养则是学生终身学习的基础保障。新课程要求我们，正视学生所处的网络信息环境现状，把“信息素养”作为继“读、写、算”之后的第四种素养。在实验教学中教师应