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科研论文

以“智慧”课堂为载体,培养学生的核心素养初探

作者:沈洁 来源:浙江教育资源网点击数: 发布时间:2019-03-16 08:37
——以《运动起来会怎样(一)》一课为例
    【摘要】核心素养是所有学生应具有的最关键、最必要的基础素养,它是知识、能力和态度等的综合表现。小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,因此,小学科学教学应立足于培养学生的科学核心素养。本文以巧用Hiteach软件的“智慧”课堂为例,初步探讨“智慧”科学课堂如何培养学生的科学概念、科学态度、科学思维、探究能力和实证习惯等几个方面的核心素养。
    【关键词】巧用   Hiteach软件  培养  核心素养  
    【正文】
    “核心素养”是当前教育领域最受关注的热词之一,是确保课程改革万变不离其宗的“DNA”。那什么是核心素养呢?核心素养是指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是人才综合素质的具体化。
    科学课程标准指出,小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。研究表明核心素养具有发展连续性和阶段性的特点,小学阶段核心的科学素养即“小学科学核心素养”包括:实证思想、科学概念、探究能力、科学思维和科学态度。本文以巧用Hiteach软件的“智慧”课堂为例,结合《运动起来会怎样(一)》这一课堂,从科学概念、科学态度、科学思维、探究能力和实证习惯等五个角度初步探讨“智慧”课堂如何培养学生的核心素养。
      一.“智慧”助推初步建构科学概念
    【课堂写真】:认识呼吸器官
    在了解学生对呼吸的前概念后。
    教师引出:呼吸是一件很重要的生命活动,我们不知不觉的在进行呼吸,它是怎么回事呢。
    请学生思考:
    空气是从哪里进入人体,猜测一下它会经过哪些地方,又是从哪里出去的?
    教师引导:在呼吸的时候,其实有许多人体器官参与了这个过程,这些器官我们可以统称为呼吸器官。
    为了将抽象的知识直观化,笔者出示 “人体的呼吸系统”图,让学生借助这个直观图来认识主要呼吸器官。
     在认识的基础上,笔者还演示用上这些呼吸器官来描述空气在人体内流动的路线——根据学生的回答,直接用Hiteach软件中的通用笔       直接在“人体的呼吸系统”图上进行空气流动路线的画写,如学生回答有错及时利用工具栏中的橡皮擦进行清除,同时还请学生上来亲自画一画空气流动的路线,在画的过程中不断帮助学生建构科学的概念,加深学生的印象。

    【赏析感悟】:
    维果茨基“最近发展区”的理论告诉我们,教师的任务在于思考如何在儿童的“最近发展区”内对儿童学习给予恰到好处的帮助和支持。学生还是学生,他们的初始概念具有固定性,思维具有韧性,所以,在初始概念到科学概念的发展道路上,需要教师搭建“脚手架”。这是科学课有效教学的需要,更是学生科学概念建立的关键所在。在上述教学环节中,教师就是搭建了这个“脚手架”——巧用Hiteach软件工具栏中的通用笔和橡皮擦等,让课堂教学的科学概念建构灵动起来,在初始概念上通过思维的碰撞不断建构科学的概念。这样不但直观形象,还充分调动起学生的课堂参与性,使全体学生的注意力聚焦在此知识点上,有利于帮助学生建构新的科学概念。
     二.“智慧”助推,适时习得科学态度
    【课堂写真】:肺活量的认识
    学习到这里,我们对呼吸系统的探究是不是就结束了呢?每个人的呼吸能力一样吗?人与人之间的呼吸能力怎么进行比较呢?……为了探究上述问题,于是我们又进行了肺活量的测试。教师出示测肺活量的纸袋,分别测量几个同学的肺活量。在测量的同时,用智慧助教HiTA中的即时影像直接将测量过程与结果投射到大屏幕上,让每一位学生都看清楚被测同学的肺活量是多少。然后进行数据比较——不同学生间、同一个学生的不同时间段的肺活量进行比较,从而让学生从具体的数据对比中自然地解决上述疑问。

    【赏析感悟】:
    科学态度是科学素养的一个重要成分,在科学活动中起着决定方向的导向作用。美国《国家科学教育标准》中指出:“终身的科学素养始于幼年时建立并形成的理解态度以及价值观。”只是科学态度并非是与天俱来的,而是需要习得的。同时习得也不是一蹴而就的事情,是在个体科学学习的实践活动中逐渐形成的。小学生正处于心理与行为发展的关键期,对于自然界的一些现象十分好奇,并渴望获得解释,这正是培养科学态度的大好时机。上述教学环节中,教师巧用“智慧”课堂的功能,现场采集具体的数据,让学生在对比中解决自己遇到的“疑难杂症”,既强调了本课的知识要点,帮学生建构更新了自己的知识体系,又在教学实践中潜移默化地培养了学生的科学态度:一切要用事实说话,要从学习的实践活动中习得,从而让科学态度在学生心中逐渐形成并培养。
    三.“智慧”助推,多方激活科学思维
    【课堂写真】:运动后呼吸为什么会加快呢 ?
    为了解决这个问题,教师设计了三个教学环节:
    教学环节一:体验活动
    活动内容:用学生的身体做为实验材料,让学生亲自体验吸入气体和呼出气体时的不同感受。
    实验要求:装一袋空气,作为吸入气体。让学生反复呼吸袋内的气体(注意不要漏气),反复呼吸后,如果实在受不了了,就停止实验。将袋子放到抽屉中,回忆你对吸进气体和呼出气体的不同感觉。
    学生活动。
    得出结论:刚才我们用自己的身体做为实验材料,感受了吸进气体和呼出气体时的不同。本来我们以为,如果空气成分没有变化,我们应该可以一直这样呼吸下去。可事实证明,我们不能在同一袋空气中进行长时间的呼吸,这说明经过呼吸的空气确实发生了变化。 
    教学环节二:演示实验
    那么,为什么会发生上述情况呢?这袋空气里到底有哪些成分发生了变化呢?
    教师做演示实验,让学生看看能发现什么。
    演示实验:先收集一瓶新鲜的空气、一瓶呼出的气体,然后将点燃后的火柴放进这两瓶气体内,让学生说说自己观察到了什么,为什么火柴在不同的气体瓶内燃烧的时间会不一样?从而引导学生思考:燃烧时间长短和什么气体有关呢? 
    教学环节三:科学结论
    我们来看看科学家们的研究结论。
    科学家们也对空气进行了研究,(出示一张空气成分比例表)这是一张空气成分的比例表,同时也对人体吸进去和呼出来的气体成分进行了比较研究,(出示吸进去和呼出来的气体成分表)你发现了什么?
    一般情况下人体吸进去的和呼出来的气体成分的比较表

气体 氮气 氧气 二氧化碳 其他
吸进人体的空气(100克) 78% 21% 0.03% 0.97%
呼出体外的气体(100克) 78% 16% 4% 2%
 
    【赏析感悟
    科学思维,它是真理在认识的统一过程中,对各种科学的思维方法的有机整合,它是人类实践活动的产物。它是一个由个别到一般,又由一般到个别的反复过程,它是归纳和演绎的统一。在上述教学环节中,教师在手机上安装智慧助教HiTA,然后跟电脑Hiteach软件进行有机对接,教师直接按下翻按钮达成翻页的效果,把运动后呼吸为什么加快的寻求证据一个一个抛射出来,让学生的思维一次一次发散开去。三个教学环节让学生拥有大量的具体形象感知及亲身操作的机会,从个别到一般,又从演绎到归纳,并在交流过程中因思维火花碰撞而产生新的课堂生成。教学中注重活动中的思维含量,关注活动中的思维训练,发展学生的思维能力,真正落实“课标”中提出的“学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活的问题”这一目标,本课解决了让学生用科学思维解决运动后呼吸为什么加快的疑问。
    四.“智慧”助推,不断提高探究能力
    【课堂写真】:运动前后呼吸次数的测量 
    探讨问题:一分钟计时
    常规教学模式:教师用电子表、手机秒表、电脑上下载一款秒表软件等方式来计时,每次要掐准都比较难。
    借助Hiteach软件教学模式:教师使用工具栏中的秒表,直接把时间投在屏幕上,用倒数模式进行,学生看着屏幕上显示为00:60即开始数数,显示为00:00即结束数数。
    【赏析感悟】
    在“智慧”课堂教学中,每一项探究活动都要让学生把握探究的目标,要从学生实际出发,根据教材内容,联系生活实际,进行问题设置,要让大部分学生都能品尝到探究的成果。在上述教学环节中,创设动感秒表这种学习科学的情景,有利于学生学习积极性的调动,学生非常直观的看着测量的时间,让测出来的实验数据更具严谨性,同时激发好奇心与求知欲,使学生在探究过程中体验学习的乐趣。通过数据的变化来抽象出概念或规则,探究的过程往往就是获得知识的过程。教师以学生为主体,致力于培养学生在学习过程中的主动参与性,使他们的思维始终处于积极活跃的状态,不断提高学生探究能力。
    五.“智慧”助推,逐步培养实证习惯
    【课堂写真】:运动前后的呼吸次数比较
    探讨问题:记录单的价值体现
    借助Hiteach软件教学模式: 用智慧助教HiTA相机模式把学生记录单以照片的形式直接投到大屏幕上。
    教师可以多组拍摄直接把记录单推送到大屏幕上,接下来可以点击进行一组组查看。
 
    记录单直接呈现在学生面前,可以进行放大批注、上下移动,另外可以浏览其他小组的实验数据,进行对比查看,去发现运动前后的呼吸次数有什么相同的变化。
    【赏析感悟
    科学的本质是实证,科学活动是一种求真活动,科学必须用事实说话;科学结论必须是经得起实践检验的。学生在整个科学探究过程的各个步骤中,学会观察和提高证据意识这一步,最具有普遍意义上的教育价值。本课中把学生测得的数据直接以照片形式呈现出来,让学生从自己的数据中去寻求规律,去发现问题的共性,从而自己去归纳结论,让隐性的记录单充分展现出来,让学生从实证中去发现,培养他们实事求是的科学精神。
    以应用Hiteach等软件为重要工具的“智慧课堂”是当前科学教革的方向之一。“智慧课堂”如何更好地培养学生的核心素养,需要我们进一步地探研。因为“科学教学立足于培养学生的核心素养”的教学理念给我们科学教师提出了新的和更高的要求,培养学生的核心素养并非一朝一夕就能有所成效,需要我们科学教师更新教学观念,转变教学模式,长期地去关注、实践和探索。
 
【参考资料】
1.《科学(3-6)年级课程标准》湖北教育出版社
2.彭香.基于学生核心素养的物质科学领域教学理论与实践研究[R].昆明:云南师大附小,2015.
3.徐石峰.实现科学有效探究的五个环节[DB/OL].http://www.niubb.net/article/1240642-1/1/
4.郑灵亮.关注科学思维 促进有效探究[DB/OL].http://wenku.baidu.com/link?Url

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