加·减·乘·除

     戚小勇 毛国永

    

    

    [摘要]科学学科核心素养是指学生在接受科学教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过科学学习内化的带有科学学科特性的品质，是科学学科育人价值的集中体现。科学学科核心素养主要体现在四个方面：科学观念及应用、科学思维与创新、科学探究与交流和科学态度与责任。从培养策略上看，初中科学教学中培养学生核心素养可以有加、减、乘、除四个方面的策略，即增加教学厚度，为核心素养培养奠定扎实基础;删减低水平教学，将核心素养培养推向深入;乘上飞翔的翅膀，让核心素养培养展翅翱翔;除去错误思想，使核心素养培养行稳致远。

    [关键词]核心素养;科学教学;关键能力

    [中图分类号]G633.98 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2020）05-0076-03

    核心素养主要是指学生应具备的，能够适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。与之相对应，科学学科核心素养可定义为：学生在接受科学教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过科学学习内化的带有科学学科特性的品质，是科学学科育人价值的集中体现。

    科学学科核心素养主要体现在四个方面：科学观念与应用、科学思维与创新、科学探究与交流和科学态度与责任。在培养科学学科核心素养的教学过程中，开展科学探究、学习科学观念、发展科学思维、形成科学态度是四项关键要素。这些要素的习得好似大浪淘沙，去粗取精，需要在培养策略上锐意创新。笔者认为，在坚持常规有用策略的基础上，初中科学教学中培养学生的核心素养可以有加、减、乘、除四方面的策略。

    一、加——增加教学厚度，为核心素养培养奠定扎实基础

    （一）增加教学目標层次

    核心素养的培养是一个渐进的“爬楼梯”过程，通常需要由“知识”爬到“能力”，再爬到“品格”。教学目标不能仅设计为一层或两层，至少应有三个层次，即最底层：“双基”的文化基础;中间层：“三维目标”的自主发展能力;最上层：“核心素养”的社会参与等品格。

    （二）增加教学环节内容

    传统的教学几乎只有课堂学习和课后复习，这与其“双基”导向密不可分，对于“素养立意”的教学而言这样的环节显然单薄。为了培养学生的科学学科核心素养，让学生的学习经历更加丰富，可以增加“预习”和“整理”两个教学环节。

    1.预习。初中科学的预习一般可采用“勾+练+问”的结构。“勾”就是阅读教材，勾画重点，让学生的核心素养发展有知识支撑;“练”就是根据个人的理解解决少量相关问题，尝试开展科学探究，初步形成科学观念;“问”就是提出相关的问题，发展科学思维。

    例如，学生在预习《声音的产生和传播》时，遇到了这样的一道习题：

    北京剧场演奏，上海台转播，知道北京与上海距离1460 km，问：若上海观众和北京演奏厅中的观众同时听到演奏声，北京观众离演奏者多远？（）

    A，30米 B，17米 C，1.655米 D，无法确定

    本题的理论答案是c，但张倩同学选了D，并在后面附上了这样几个问题：北京到上海的光纤走直线吗？现在的卫视信号是上星的，距离是37468千米，光走过的距离还是原来的距离吗？会有转播延迟吗？理论“1.655米”这种距离方便测定吗？能提出这么多高质量的问题，充分体现了学生的科学思维和批判质疑等科学态度。如果没有“预习”这个环节，学生就会错失一个提升“核心素养”的重要平台。

    2.整理。整理往往发生在学习了一段时间之后，有知识整理、错题整理等形式，它着重培养学生学会学习（乐学善学、勤于反思、信息意识）等核心素养。2016学年度第二学期，笔者曾经对学生开展“整理”教学，一学期以后，学生的整理水平得到了长足发展。下面展示两位学生整理的作品。

    （1）知识整理（如图1.注：原图为彩图）

    从这份整理图中，我们不难发现这样三个特点：第一，版面彩色，不同的色彩代表不同的层次，层次感十足;第二，有核心概念，其余概念均是围绕核心概念进行拓展和延伸，这比大括号式的整理精致多了;第三，层级分明，从黑色到黄色，足足有七层;第四，井然有序，充分利用纸张，虽然不同知识块的内容不尽相同，但通过箭头的指向可以在纸张上合理关联与布局。

    （2）错题整理（如图2）

    图2所示的错题整理内容其实并不多，因为是首页也看不出整理水平有多高超，之所以选择它作为错题整理的代表，主要是图中左下角的标识方法值得推广：五角星☆代表“重点”，太阳代表“必考”，三角形△代表“略不懂”，圆圈〇代表“不懂”，星号*代表“有歧义”。该同学进行错题整理时不仅仅是将错题抄下写好正确答案，还能根据自己的实际情况用上述五种标识对每道题做了标记，这样做不仅有效更正了当下的错题，还对以后的复习有深刻的指导意义。

    （三）增加信息技术运用

    随着信息技术的飞速发展，教学作为信息的传递过程，必然需要增加信息技术的运用。对此，教师应在教学中适当增加信息技术的运用。比如，在欧姆定律的实验探究中，由于电流表和电压表较小，其读数很难让全班学生都看到，这给教学演示带来极大的困难。而采用平板电脑、希沃同频技术等信息技术，能轻而易举地解决这个问题。通过信息技术的运用，不仅能有效增强学生的信息意识等核心素养，还能进一步突出科学探究和培养学生的科学态度。

    二、减——删减低水平教学，将核心素养培养推向深入

    （一）减少单纯纸笔练习：将一部分纸笔作业变成活动探究

    例如，要解决这样一个问题：向氯化铁溶液中滴加氢氧化钙溶液1～3滴，会有沉淀生成吗？如果是纸笔作业，学生马上会写出化学方程式：3Ca（OH）2+2FeCl3=3CaCI，+2Fe（OH）3↓，并由此得出结论：有沉淀生成。但如果让学生做实验，他们会得到相反的结论：没有沉淀生成。这种思维冲突是强烈的，学生自然会质疑：难道是OH-浓度不够？换用氢氧化钠与氯化铁反应，现象是开始有沉淀，振荡后沉淀消失。学生再次质疑：难道氯化铁溶液显酸性？用pH试纸测定氯化铁的酸碱性，显示其pH为1～2。由此，学生恍然大悟：原来沉淀消失是由于氯化铁溶液显酸性。随后，教师可以提出问题：怎样让氯化铁溶液和氢氧化钙溶液反应的现象更加明显？由此深入推进学生的思维和实践活动。

    总之，教师应在保持适量纸笔训练的基础上，将一部分时间拿出来让学生开展实验、讨论、辩论等活动，让学生的科学学科核心素养得到充分发展。

    （二）减少单向讲授：采用“整学碎教”的教学方式

    从整体上看，现在的教学常态中，教师的“教”是完整的整体，突出体现在单向讲授时间所占比例极大，而学生的“学”是零散的、碎片状的，可以称之为“整教碎学”。“整教碎学”最大的问题就是教师是学习的主人，是学习速度和顺序的掌控者，减少了学生展现自己的先前学业成就、理解、序列和提问的机会，限制了学生自身能量的发挥，学生获得的文化基础极为薄弱，自主发展极为孱弱，社会参与极为空乏，教师无的放矢的教育阻碍了学生核心素養的发展。归根结底，就是教师抢了学生的戏。

    要把学生的巨大能量发挥出来，必须反其道而行，实施“整学碎教”，即学生整体化地“学”，教师碎片化地“教”，“学”是主体，“教”是补充。教师对班级展开教学，教师好比火车头，学生好比各节车厢。如果说“整教碎学”是“绿皮火车”，纯由火车头的动力来带动没有动力的各节车厢的话，那么“整学碎教”就是“高铁”，各节车厢和火车头都具备动力。实施“整学碎教”，就是用“高铁”替换“绿皮火车”，使教师从原先繁重的推拉工作中解放出来，从单纯传授知识的“教书为主”转向培养学生核心素养的“育人为主”。

    三、乘——乘上飞翔的翅膀。让核心素养培养展翅翱翔

    （一）乘上任务型探究的翅膀，让核心素养持续成长

    科学离不开实验探究，而常用来引领探究的是问题，如在探究“物质在水中的溶解性”的过程中，用“水中能溶解几药匙盐？”的问题来引领探究，但这样的探究显得过于单薄，只能引领学生关注盐的数量，而使得学生忽略了“溶解性”这一主题，学生的核心素养中只有“问题解决”得到了一定的发展，其他的核心素养得不到连贯发展。如果将问题改为任务——人造“死海”，那么学生将面对一系列问题：人造“死海”的标准是什么？需选用什么材料？怎么做实验？主要关注什么？如何做好记录？要做到什么程度为止？需要哪些外界帮助？……在任务型探究情境下，学生不仅发展了“问题解决”核心素养，其他的核心素养诸如理性思维、批判质疑、勇于探究、自我管理、劳动意识、技术运用等也得到了持续发展。

    任务型探究不仅可在新课教学中应用，还可在复习课教学中应用。例如，在《尾气处理》复习教学中，可给学生布置探究任务：请为钢铁厂设计一套尾气处理装置。学生为了完成这一任务，必然会思考一系列问题：钢铁厂炼铁的原理是什么？炼铁过程中会产生哪些尾气？每种尾气的处理措施是什么？尾气处理装置在处理多种尾气时如何设置先后顺序？……然后会主动去复习以前的旧知，上网查询新知，与同伴进行合作，明确原理，绘制装置图，等等。在这整个任务型探究过程中，学生不仅有效发展了科学精神、实践创新等核心素养，连学会学习、健康生活、责任担当等核心素养也都得到了持续发展。

    （二）乘上主题性学习的翅膀，让核心素养全面成长

    学生所具备的核心素养究竟如何，最终是在实际生活中进行检验的，所以，要全面培养学生的核心素养一定要结合具体的生活情境，让学生在从科学走向生活的“主题性学习”中得到全面成长。例如，汽车逐渐进入千家万户，成为人们生活中的重要出行工具，汽车包含的科学知识极多，如汽车外形的流线型涉及“气体流速与压强的关系”，汽车的轮胎与“摩擦”有关，座椅与“压力、压强”有关，灯光与“电路”有关，发动机与“能量的获得与转化”有关，排气与“尾气处理”有关，气囊与“化学反应”有关……如果以“汽车与人类生活”为主题引导学生展开学习，可以大大提高学生的观察能力和思维水平，同时对学生文化基础、自主发展、社会参与等核心素养都有促进作用。

    （三）乘上团队型实践的翅膀，让核心素养生态成长

    核心素养的成长其实就是能量的输入，但个人的能量总是有限的，而团队的能量则是巨大的。比如，A同学给B同学讲一个标准大气压的大小，但不管他怎么讲，B同学都体会不到一个标准大气压的大小，这时C同学站出来，指着地面比画着说：“这里大约1平方米，一个标准大气压就相当于在这上面压着10辆小汽车。”瞬间，B同学就懂了！因此，要使学生的核心素养得以全面发展，需要将学生置于团队之中。在科学教学中，应注重建立层次丰富而又运行良好的团队组织，让学生找到自己独特而重要的位置，同时，还要经常组织学生参加社会实践活动，比如参观工厂、森林公园、湿地公园、博物馆等，让学生的各项核心素养得到全面和谐的成长。

    四、除——除去错误思想，使核心素养培养行稳致远

    （一）除去非此即彼，学会兼容并包

    要搞清“核心素养”并非教学培养目标的另起炉灶，而是对“双基”和“三维目标”的继承与发展。因此，绝不可一开始培养“核心素养”就把以前的一些好的东西统统扔掉，或者把以前好的东西批判得“体无完肤”。我们在培养“核心素养”时一定要杜绝非此即彼，要学会兼容并包，做好继承与发展。

    （二）除去等待观望，学会抢占先机

    教育改革是有风险的，因为不仅有成功的美好愿景，还有失败的残酷可能，于是，很多“精明”的教师习惯于先等待观望，看人家的实践效果如何，待到人家成功时再行动。这在方向不明时或许可行，但在培养“核心素养”的方向如此明确的情况下还如此保守，则一定会错失大好机遇！因此，应学会抢占先机，即使遇到挫折，也属于“成长中的烦恼”，也是很有价值的！

    （三）除去好大喜功，学会稳扎稳打

    不要期望通过一两节课的改变就将学生的“核心素养”培养起来，也不要期望通过科学一门学科就将学生所有的“核心素养”培养出来。教师应从与科学相关度最高的科学精神、健康生活、实践创新等方面切入，以点带面，稳扎稳打地开展教学活动，促进学生科学素养的成长与发展。

    总之，培养科学学科核心素养要紧紧抓住科学探究、科学观念、科学思维和科学态度这四个要素，具体的培养策略可以体现在加、减、乘、除四个方面，它们分别是指：增加教学厚度，为核心素养培养奠定扎实基础;删减低水平教学，将核心素养培养推向深入;乘上飞翔的翅膀，让核心素养培养展翅翱翔;除去错误思想，使核心素养培养行稳致远。