基于核心素养的初中科学实验教学探究
张其臻 邵广飞
浙江省宁波市宁海县长街镇初级中学 浙江省宁波市 315601
核心素养在当前教育领域已成为重要的教学目标,初中科学作为培养学生科学知识与能力的重要学科,实验教学在其中占有着重要地位。初中科学实验不仅是学生获取科学知识的重要途径,更是培养学生核心素养的重要战地之一。然而,在当前教学过程中,实验教学存在着一些明显问题,传统陈旧的教学模式仍然在课堂中占据主导地位,教师往往按部就班的对实验步骤进行演示,学生被动的模仿和操作,缺乏主动思考和探究的机会,这种模式难以激发起学生的科学思维,也不利于学生科学探究能力的发展。因此,在实验教学中如何对学生的核心素养进行进一步的培育与提升,是当前教学探讨的重要问题之一。
一、教材为基,精准挖掘
教材是科学教学的重要依据。在浙教版初中科学八年级上册探究“水的浮力”这一节的实验内容中,运含着丰富的核心素养培育内容,通过实验过程可以有效对学生综合素养与能力进行培育与提升。
教师在教学前夕需要深入研究教材中的实验目标。在水的浮力实验里,表面上是要探究物体在水中受到浮力的大小与哪些因素有关,但更深层次的是需要培养学生的科学探究能力。教师可以引导学生从提出问题开始,在实验之前,自己进行提问,如“浮力大小是否与物体形状有关?”“是否与物体进入的液体深度有关?”等。这一过程能够让学生学会如何发现问题,发现问题是科学探究的起始。
在实验教学过程中,教师要注重深度挖掘实验中学生科学思维的培养点。在进行浮力实验时,学生需通过测量不同情况下物体所受到的浮力大小,根据实验数据分析得出最终结论 [1]。在这其中,就需要用到控制变量法,如控制物体进入液体的面积不变,改变液体的密度来探究浮力与液体的密度关系,这种科学思维的运用能够有助于提高学生的逻辑思维能力。
二、情境创设,激发兴趣
在情境下的科学实验能够极大调动起学生的学习兴趣,结合初中阶段学生的特点,教师可以在科学实验中为学生创设学习情境,让学生更加投入的参与到实验中来,从而更好的培养学生的核心素养。
以八年级上册中光的折射实验为例,教师可以为学生创设这样的实验情境:在一个装满了水的玻璃缸中,放入一些色彩鲜艳的小石子,然后向学生提问“为什么我们看到小石子的位置好像与它实际在的位置不一样呢?”根据这样的探究情境,学生能够立刻对将要学习的知识充满好奇,他们想要通过实验来探究其中所蕴含的科学奥秘。
通过为学生创设真实的探究情境,学生在这种情境的驱动下,会去主动设计实验方案,思考实验需要用到哪些器材、如何进行操作等。学生在实验教学中不再是被动的接受知识,而是成为了实验探究的主体。例如,学生想到用激光笔来模拟光线,通过改变光线的入射角来观察折射光线的变化。
另外,情境创设还可以引导学生对实践内容进行类比和联想。在光的折射实验情境中,学生可以联想到在我们日常生活中存在的其他折射现象,例如将筷子插入水碗中,筷子在水中看起来像折断一样 [2]。通过类比这些现象,学生能够更好的理解光的折射规律,将科学知识联系实际生活,帮助学生构建起系统的科学知识体系,提高他们的逻辑思维能力。
在情境中解决实际问题的过程,能够培养学生的科学态度与责任。当学生在实验中遇到困难,如难以准确测量折射角时,教师可以引导学生不断改进实验方法,坚持探索,最终成功完成实验。这种在情境中克服困难的经历,能够让学生感受到科学不断进步的过程并不总是一帆风顺的,科学研究过程十分艰辛,只有拥有坚韧不拔的科学态度,才能够在探索过程中获得成功。
三、小组合作,多元评价
小组合作能够在实验教学中以其独特的优势,使学生得到更加全面的锻炼与提升。在九年级上册的化学实验部分,如探究酸和碱之间发生的反应的实验,小组合作能够使实验过程更加顺利。
小组合作实验过程中,成员之间需要进行明确分工。如,在酸和碱的中和反应实验中,进行实验操作的学生需要准确的将酸溶液逐滴加入到碱溶液中,这一操作过程需要熟练的实验技能。而记录数据的学生需要时刻关注溶液颜色变化,并准确记录加入酸溶液的滴数和对应的溶液 PH 值等数据 [ ]。在实验的过程中,小组成员间需要相互协作,共同解决实验中遇到的问题,这比学生个体独自进行实验更能培养他们的探究能力。
小组合作进行科学实验,还能够促进学生之间思维的不断碰撞,不同学生对于实验现象和数据可能有着不同的理解和分析。在酸和碱的中和反应实验中,有的学生能够根据 PH 值的变化趋势得出反应进程,而有的学生可能从溶液的颜色变化角度对实验进行分析。小组成员之间相互交流,这些不同的观点能够拓宽彼此的思维方式,使学生通过实验学会从多个角度去思考问题,提升他们的科学思维能力。
在实验评价方面,教师不能仅仅关注学生的实验结果,更要注重他们的实验过程。在小组合作过程中,除了看最终能否准确得出酸和碱发生中和反应的结论外,还要评价组员之间的协作情况,如是否每个成员都参与到了实验过程、在遇到分歧时是如何进行讨论和解决问题的。同时,教师也需要对学生在实验过程中展现的科学态度进行评价,如能否团结组内成员、认真对待实验,能否严谨的记录实验数据等。这种全面的评价体系,能够让学生认识到科学实验的过程中每个环节都是重要的,激励学生在日后的实验操作中能够更加的严谨与认真,促进自身核心素养的不断提升。
参考文献
[1] 屠铁剑 . 基于指向探究实践素养的初中科学实验教学模式探索 [J]. 考试周刊 ,2025,(09):5-8.
[2] 吴云 . 核心素养视域下初中科学实验教学分析 [J]. 数理化解题研究 ,2025,(02):136-138.
[3] 王亮 , 鲁丽娟 , 陆增友 . 优化科学实验教学培养学生核心素养 [J]. 中学物理教学参考 ,2023,52(36):43-45.