基于核心素养培养的中学科学实践活动的实践探索

基于核心素养培养的中学科学实践活动的实践探索

王磊超

河南师范大学附属中学  453000

摘要：素质教育背景下中学教师以及少先队辅导员应立根于科学活动和跨学科实践活动，引导广大青少年积极参与科学实践活动，不断创新学科科学教育教学活动与德育融合的有效方式与路径，丰富科学实践活动的教育内涵，实现学生核心素养的全面提升。

关键词：科学实践活动；核心素养；实践探索

引言

新时代下，《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》部署要求，要着力在教育“双减”中做好科学教育加法，一体化推进教育、科技、人才高质量发展。这就要求中小学教师要聚焦立德树人根本任务，完善学校科学教育课程体系，丰富科学活动校本教材，改进科学教育教学方式方法，积极、主动的开展科学实践活动，推动中小学科学教育学校主阵地与社会大课堂有机衔接，提高学生科学素质，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体，培养社会主义建设者和接班人，为加快建设教育强国、科技强国、人才强国，全面建设社会主义现代化国家夯实基础。

一、科学实践活动的价值与内涵

杜威提出，“知识的对象是实践的东西，即它的存在（它作为知识对象的存在）取决于一种特殊的实践。”科学实践活动正是基于这种科学探究理论的活动，将学生从书面的、课本的思维的教学向实践性、活动性的实践层面递进、迭代，促使学生实现思维的更高级跃迁。

科学实践活动本身又是科学探究与工程实践设计的有机融合，可以跨学科包容多个学科的知识，比如数学、物理、生物、化学、美术和政治等，在“做中学”的实践方式可以极大丰富学生学习获取知识的方式与途径，有助于学生进行多个学科知识的有机结合进而内化于心。一般中学科学实践活动有三种类型，分别是：第一，课本上的科学实验留作课下实践作业；第二，课本上科学实验的延伸与拓展；第三，生活中的科学现象或生活用品有关的实践制作。

二、当前中学科学实践活动的现状

通过对当地多所学校的教师和学生进行科学实践活动调研后了解到，当前中学教师和学生在进行科学实践活动中存在以下问题：第一，科学实践内容简单，无法吸引学生探究兴趣，科学实践活动变相成为压在学生身上的作业负担，失去了其应有的教育实践功能；第二，教师指导缺失，学生缺乏必要的媒介素养，缺少同学分工合作的探究意识与能力，进而影响学生的科学实践体验，无法让学生获得实践活动带来的体验感和成就感；第三，学生过度依赖网络，直接搜寻实践活动的制作步骤，更有甚者在网上买现成的成品，科学实践活动流于形式；第四，科学教学实践是一门综合性较强的学科，对教师或辅导员的专业素养要求较高，很多教师不具备开展科学实践活动的能力，在实际活动中会很难完成实践任务；第五，很多学校缺乏学生进行科学实践的实验室或操作间，学生缺少进行实践活动的工具。作为教育者，我们要将科学实践活动真正的落实落地，使学生在观察、体验生活中，激发出学习科学知识的热情，帮助学生树立科学意识。

三、基于核心素养培养的中学科学实践活动的实践路径——以水火箭制作实践活动为例

（一）创设核心素养情境下的科学实践活动导入情景

科学实践活动开展之前，教师要精心准备选题，并针对选题创设一个好的导入情景，以激发学生的探究兴趣，使学生积极的参与到实践活动中来。遵循中学生身心发展规律，选取贴近生活又略高于生活的素材，关注到学生的生长点，可以以具体的科学事实、鲜活生动的科学案例等引起学生的认知冲突，进而进行思维的跳动、跃迁。避免学生对枯燥的文字、机械的说教的厌烦，影响学生参与的热情，不利于活动的开展。因此，教师可以利用多媒体技术将科学实践活动生动、形象的展示在学生面前，让学生对科学实践活动产生浓厚的实践兴趣。

中学生在学习完物理大气压和火箭知识后，已经具备制作水火箭的理论知识。为了丰富学生的学习生活，提高学生的动手实践能力，培养学生的自信和爱国主义情怀，笔者引导学生进行了制作水火箭的科学实践活动。

首先，我进行了这样的活动导入：从中国探月工程嫦娥五号的成功着陆引入，从20世纪50年代提出要“搞人造卫星”，到1970年中国第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功，再到5次探月任务、12次载人航天工程试验，将以上素材制作成一个VCR，震撼的场景、背景音乐的渲染，还有有感染的文字介绍旁白，让学生沉浸式的经历中国航天事业的蓬勃发展。最后，我再提出问题：这些伟大的成就都离不开一个动力，火箭。今天，我们将制作水火箭模拟火箭的发射，你愿意么？

新颖的科学实践活动导入，将丰富的信息暴风式的填充进学生脑海，学生经历了信息、知识和视频画面的三重感官刺激，这极大的激发了学生继续探究的兴趣。

（二）合力共研，实践操作，完成实践作品

没有一个科学发明或者工程发明是仅仅通过科学学习而来的，如果一个学生仅仅学习再多再丰富的科学知识，但是他没有从事科学探究实践，那么他不会做出一丝一毫的创新；哪怕一丁点的科学发现、科学发明、工程发明都是科学实践活动的产物。因此，鼓励学生分工合作、自主探究、实践操作、经历失败、获得成功，是科学实践活动必不可少的步骤。

首先，设计环节。在明确科学实践活动主题——制作水火箭后，笔者引导学生自主组建实践活动团队，团队成员研讨后进行明确分工：查阅水火箭制作相关的文献资料、搜寻水火箭制作的简易材料、设计初步的水火箭图纸。根据前期搜集的资料和材料，对初步设计的水火箭方案进行商讨、修正，并最终确定下设计方案。

其次，制作环节。根据设计方案，团队小组收集制作材料，将制作任务细分、拆解，按照水火箭制作步骤进行动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞、水火箭外包装等环节的制作。学生可以利用废弃的饮料瓶制作成火箭的箭体，利用瓦楞纸制作火箭的尾翼以及箭头，利用自行车的气阀制作火箭的起飞开关等。每一步都是团队同学自主完成，从剪裁、粘贴，再到最后的组装，最后一个水火箭的雏形完成了。

接着，实验环节。制作完水火箭作品后，团队成员需要共同对水火箭进行验证——试飞。有的同学的水火箭在试验阶段由于箭体粘贴不牢而分裂，有的同学的水火箭由于配重不平衡飞向地面，有的同学的水火箭的气阀无法打开，有的同学的水火箭底座安装不牢固......出现问题，分析问题，然后团队合作共同解决问题，再次回到实验室，对实验环节出现的问题一一进行改正、修复，然后再次满怀期待来到试验场进行反复验证。经过这样一个反复的实验过程，不断的修正，最终得到一个团队成员都满意的水火箭作品。

最后，成果展示。一个水火箭终于做成了，大家迫不及待的拿着成品来到广场，一个队员安装调试，一个队员卯足了劲打气，周围的同学屏气凝神驻足观看，4、3、2、1......发射！随着一名队员发出口令，水火箭中的气压达到一定程度时冲破瓶塞的阻塞，水火箭冲向云霄。所有的同学抬头看向飞向高空的水火箭，都高兴得欢呼起来.......这一刻，知识在脑海中自然沉淀，思想在心灵中启迪飞扬，感情在欢笑中升华。队员们不仅仅是展示了一个作品，他们经历的是一个完整的科学实践过程，在这个过程中，他们从明确主题、设计、制作到展示，这是一个系统的工程，一个跨学科的伟大作品，他们成功了。自信、自豪油然而生。

（三）总结反思，感悟提升

对科学实践活动进行总结、反思是科学探究必不可少的环节，教师和学生针对科学实践活动的过程中出现的各种情况进行针对性的调整、尝试，帮助学生认识到事物的发展与产生都是一个经历曲折的过程，激发学生探究兴趣与持续的动力。

展示活动结束后，学生团队对科学实践活动的整个过程进行相互评价，不同团队之间进行相互借鉴，他山之石可以攻玉，取他人之长补自己不足，通过对水火箭制作，学生在实践中实现知识的内化与迭代，感受中国乃至世界航天事业发展的曲折历程，鉴定向科学之路努力的信心。

结束语

“水火箭制作”科学实践活动作为科学实践课程的一个内容，是以学生兴趣为导向的活动性学习，让学生全身心地投入到科学探究的过程获得科学知识，同时丰富自身的科学素养和实践操作经验。在实践操作的过程中，学生将科学知识、实践操作、合作交流等多个因素进行有机结合，从而提升学生够建构科学知识体系、掌握科学方法的能力，实现学生自胜综合核心素养的提高。水火箭制作的科学实践活动通过学生共同学习、深入参与、自主制作，提升了思维的深度碰撞，而这正是科学实践活动的重要成果，即以科学实践的方式实现学生的深度学习，实现核心素养的全面提升。

参考文献：

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[3]汪迎春.基于STEM教育理念的小学科学实践活动课程探索[J].科学咨询(科技·管理),2019,(03):150.

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