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核心素养背景下小学科学迭代式教学探究论文

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2025-12-30 11:57:23    来源:    作者:xuling

摘要:《义务教育科学课程标准(2022年版)》提出了“面向全体学生,立足素养发展”的课程理念,同时建议教师在课堂教学中要注重教学方法改革。

  摘要:《义务教育科学课程标准(2022年版)》提出了“面向全体学生,立足素养发展”的课程理念,同时建议教师在课堂教学中要注重教学方法改革。基于此,文章结合苏教版教材内容,针对迭代式教学在小学科学课堂教学中的应用,从迭代式教学的过程、策略两个维度展开了分析,旨在充分发挥迭代式教学对小学科学“教”与“学”的促进作用,培养学生的核心素养。

  关键词:小学科学;核心素养;迭代式教学

  “迭代式教学”主要是指教师以学生的学习需求和认知能力为基础,甄选适合学生的教学内容、教学方法,同时按照一定的标准将复杂的教学内容分解,然后在教学实践中以从易到难、从开始到结束的迭代序列方式层层深入,最终达成教学目标的教学方式。在小学科学课程中,迭代式教学对培养学生的核心素养具有重要作用

  一、迭代式教学的基本过程

  以分阶段迭代的方式实施教学,是迭代式教学的基本特征[1]。一般地,迭代式教学的基本过程包括三个阶段:第一阶段侧重复习和应用已有知识;第二阶段侧重对新知的学习;第三阶段则侧重课堂所学知识的迁移与相关知识的拓展。下文将以苏教版科学四年级(下册)第2单元中的“月球”一课为例,以培养学生的科学思维素养为目标,诠释迭代式教学的基本过程。

  (一)第一阶段迭代

  在一节课中,应用迭代式教学开展课堂教学,需要分为三个阶段。其中,第一阶段的迭代教学任务是帮助学生复习前一节课所学的知识,并考查学生对知识的实际运用水平[2]。教师组织学生进行课前复习,既能帮助学生巩固对已有知识的记忆和理解,又能为学生掌握新知识奠定坚实基础。同时,课前复习还有助于串联一个单元内的各课时内容,帮助学生构建完整的知识体系。“月球”为本单元的第2课,在学习本课之前,学生已经初步了解了人类认识地球形状的历程,掌握了与地球相关的知识。对此,教师在本阶段迭代教学中可以与学生共同回顾第1课“地球”所学的知识。教师可以通过多媒体设备呈现从太空拍摄的地球照片,然后就照片中的白色、蓝色、绿色、褐色区域提问,要求学生回答不同颜色区域代表什么内容、哪个颜色的区域面积最大等。通过师生互动,学生可以在教师的引导下从科学的视角快速回忆起已有知识,既达到了复习的目的,又锻炼了科学思维。

  (二)第二阶段迭代

  课中教学是教师教学、学生学习的关键阶段。在教师的启发和引导下,学生能够快速理解科学概念,从科学的视角把握客观事物的内在规律与事物之间的相互联系。随着认知水平的不断提升,学生自身的知识体系也得以持续完善。因此,在迭代式教学的第二阶段,教师应善于利用多元化的教学方法,启发和引导学生进行新知学习。在“月球”一课的教学中,虽然月亮对于小学生而言较为熟悉,且他们在二年级的“看月亮”活动中对月相有了初步的认知,但对于月球的形状、月球与地球之间的关系等内容,仍需学生进行进一步探究。本节课的教学重点在于让学生了解月球的基本概况和描述月相的变化规律。为培养学生的科学思维素养,教师在本阶段迭代教学中可以将课堂交还给学生,鼓励学生就自己对月相变化规律的理解,在小组内探讨、概述,也可以准备托盘、直尺、石子、细沙等材料,组织班级学生在科学探究实验中亲历“环形山的形成过程”,并观察“环形山”的阴影变化,从而提高学生的推理论证能力,在完成迭代教学任务的基础上发展学生的科学思维素养。

  (三)第三阶段迭代

  相较于复习旧知和学习新知,知识迁移与拓展的难度较大,因此教师可将其安排在迭代式教学的第三阶段。为培养学生的科学思维素养,在迭代式教学的第三阶段,教师应立足学生已学知识,采取其易于接受的方法进行教学,同时引导学生基于证据,运用归纳思维、比较思维等实现知识的迁移应用。在“月球”一课中,通过梳理教材可以发现,除月球的基本概况与月相变化外,教材第18页中间部分的一段文字也能帮助学生进一步了解有关月球的知识。对此,教师可在学生阅读该段文字后进行拓展教学,如传授“月球绕地球的公转周期为27.3天”“月球的自转与公转周期相等”等知识,从而帮助学生构建更为完善的知识体系。在知识的迁移应用方面,教师可以组织开展为期一个月的月相记录活动,要求学生在固定时间段应用课堂所学的月相画法记录月相,并在月末的最后一天比较一个月以来的所有月相,归纳满月、上/下蛾眉月、渐盈/亏凸月、上/下弦月等所对应的日期,从而锻炼学生运用归纳和比较思维迁移应用知识的能力,发展学生的科学思维素养。

  二、迭代式教学的基本策略

  小学科学学科核心素养包含科学观念、科学思维、探究实践以及态度责任[3]。核心素养培养背景下,教师在小学科学迭代式教学实践中应采取多样化的教学方法链接三个迭代阶段,循序渐进地提高学生的核心素养水平。

  (一)情境教学法,树立科学观念

  情境教学法是指教师在教学过程中有目的地引入、创设一些有利于学生理解新知的情境,以优化学生的学习体验。将情境教学法应用于小学科学迭代式教学实践,能够帮助学生理解科学概念、科学规律或科学原理,使学生形成对客观事物的认识。对此,教师可将情境教学法作为迭代式教学策略,助力学生树立科学观念。

  以苏教版科学五年级(下册)第3单元中“昼夜对动物的影响”为例,该内容为所在单元的第3课。在学习本课之前,学生已经了解了“昼夜对植物的影响”。结合第一阶段迭代教学的侧重点,教师可整合“昼夜对植物的影响”相关知识制作微课,为学生动态模拟昼、夜条件下植物的生命状态,并在视频左侧或右侧界面呈现已学知识。这样一方面可以达到让学生复习旧知的目的,另一方面能深化学生对科学概念、规律的理解。然后,立足第二阶段迭代教学的侧重点,教师可沿用上述情境创设方法,整合“昼夜对动物的影响”相关知识制作微课,并在课堂上与学生就视频中几种动物的作息进行互动,帮助学生初步了解昼夜对动物的影响。最后,结合第三阶段迭代教学的侧重点,教师可以布置情境学习任务,要求学生选择一种生活中常见的动物,调查其昼行或夜行行为,并制作昼行或夜行动物特殊行为卡片。这一任务将学生置于科学调查的情境之中,能够帮助他们对某一客观事物形成总体认知,从而实现科学观念素养的发展。

  (二)问题教学法,发展科学思维

  问题教学法是一种以学生为中心的教学方法,指教师在教学过程中立足教学目标,有目的地提出教学问题,以此启发学生积极思考,驱动学生探究实践。应用问题教学法开展小学科学迭代式教学实践,能够充分发挥学生的主体作用,帮助学生从科学的视角理解客观事物的本质属性、内在规律,发展学生的科学思维[4]。

  以苏教版科学五年级(下册)第4单元中“撬重物的窍门”为例,该内容为所在单元的第1课,因此第一阶段迭代教学的侧重点是带领学生复习与单元主题相关的已有知识或生活经验。教师可围绕杠杆原理设置教学问题,引导学生思考杠杆原理在实际生活中的应用实例,如剪刀、梯子、开瓶器等,为学生从科学视角认识事物的本质属性奠定基础。然后,立足第二阶段迭代教学的侧重点,教师可结合杠杆的结构、省力杠杆与费力杠杆等教学内容设置教学问题,帮助学生从科学的视角认识事物的内在规律。最后,在第三阶段迭代教学中,为促进学生对知识的迁移应用,教师可组织班级学生开展“触摸科学”实践竞赛,要求各小组学生利用彩纸、卡纸、金属螺母、棉线、剪刀、直尺等制作一个支架和一个纸吊臂,确保纸吊臂能够平稳地放在支架上,一端可以配重,另一端伸出支架的距离越远越好。制作完成后,教师依次测量各小组纸吊臂不配重端与支架的距离,以此给出小组成绩,最终确定获胜组别。本竞赛中,学生制作纸吊臂的过程即学生将杠杆原理迁移应用到生活实际的过程,同时也是学生把握客观事物本质属性的过程,有助于实现培养学生科学思维素养的教学目标。

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  (三)游戏教学法,促进探究实践

  游戏教学法是指教师采取游戏的方式开展课堂教学活动。运用游戏教学法开展小学科学迭代式教学实践,能够最大限度地激发学生的学习兴趣,提高学生了解和探索自然、获取知识、探究与解决问题的主观能动性。因此,教师可将游戏教学法作为迭代式教学策略,培养小学生的探究实践素养。

  以苏教版科学四年级(上册)第1单元中“鸟类”为例,该内容为所在单元的第3课。在学习本课之前,学生已经了解了生活中常见的鱼类、鱼类的共同特征等。结合第一阶段迭代教学的侧重点,教师可整合第2课“鱼类”的知识,利用电子白板的随机选人功能设计人机交互游戏。被选中的学生需要回答屏幕上出现的问题,如说明鱼鳍、鱼鳃的作用,以此提高学生运用已学知识解决问题的兴趣和能力。在第二阶段迭代教学中,教师可立足“鸟类”教学内容,组织开展“鸟类运动会”游戏。教师可在多媒体屏幕上呈现多种动物,并告知学生这些动物都想参加鸟类运动会,要求学生找出有资格参加的动物,如燕鸥、老鹰、企鹅、鸭子等,驱动学生发现鸟类有羽毛、会飞等特征。在第三阶段迭代教学中,教师可组织“鸟类解说员”游戏,利用教学平台为学生推送不同鸟类的羽毛、喙、足以及所处的自然环境等信息,鼓励学生先猜猜是什么鸟,再进行解说,从而在迭代教学过程中循序渐进地提高学生的探究实践素养水平。

  (四)故事教学法,提升态度责任

  故事教学法是指教师在课堂教学中结合教学内容,为学生穿插一些简明、短小的故事,用以说明相应的教学内容,帮助学生快速理解知识。应用故事教学法开展小学科学迭代式教学实践,能够使学生在认识科学本质与科学规律的基础上,更好地理解科学、技术、社会、环境之间的相关性。因此,教师可将故事教学法作为迭代式教学策略,培养学生的态度责任素养。

  以苏教版科学六年级(下册)的“专项学习像科学家那样”为例,本节课属于专项学习,不同于各单元教学,因此第一阶段迭代教学的侧重点是帮助学生总结已有认知经验,即学生在学习本节课之前所了解的科学家,如牛顿、达尔文等[5]。教师可结合学生提出的科学家,采取故事教学法为学生介绍某一科学家的相关事迹,也可以在专项学习之前要求学生自主搜集各位科学家的相关事迹。这样不但能达到复习、整合学生已有认知经验的目的,也能为第二阶段的迭代教学奠定良好基础。在第二阶段迭代教学中,教师可以组织班级学生开展“科学巨匠”介绍会,让学生作为故事讲述的主体。学生可先讲述科学家的故事,然后结合科学家的故事进行实验展示。例如,达尔文的蚯蚓实验发现蚯蚓虽然没有眼睛,但拥有感知光的能力。学生需利用蚯蚓和不同颜色、形状、大小的物体以及纸盒等材料,还原蚯蚓实验,从而亲身经历“提出问题—作出假设—查阅文献—设计方案—搜集证据—处理信息—得出结论”的科学研究过程,在提升科学研究态度责任的基础上弘扬科学家精神。最后,在第三阶段迭代教学中,教师可采取故事教学法为学生拓展其他科学家,如屠呦呦、尼古拉·特斯拉等,并着重强调科学家们在科学研究过程中所体现出的态度、责任,从而实现发展学生态度责任核心素养的教学目标。

  三、结束语

  综上,迭代式教学在学科教学中的应用一般分为三个迭代阶段,每一阶段迭代教学的侧重点各有不同,但三个阶段之间相互联系、相互统一。新课标背景下,在基于核心素养的小学科学迭代式教学中,教师可运用情境教学法、问题教学法、游戏教学法及故事教学法,通过实施三个阶段的迭代教学,循序渐进地提高学生的科学学科核心素养水平。


参考文献

  [1]陆静怡.通过迭代式教学提高小学科学教学成效[J].理科爱好者,2023(2):140-142.

  [2]郑士青.定向·迭代·评价:小学科学疑难实验教具开发的策略:以“光的传播方向会发生改变吗”为例[J].教育与装备研究,2024,40(2):67-72.

  [3]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2022.

  [4]成宇航.核心素养与STEAM教育引领小学科学教学创新之旅[J].科学之友,2024(11):93-94.

  [5]张佐梅.浅析核心素养背景下提升小学科学教学质量的有效路径[J].甘肃教育研究,2024(17):27-29.