立足课堂，提升学生的科学素养

杨瑞花

《科学（3—6年级）课程标准（实验稿）》（以下简称《标准》）在“课程性质”中明确指出：“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。”科学知识、科学思想、科学方法、科学精神是科学素养的四个层面，应全面体现在科学课程内容中。本文以《100毫升水能溶解多少克食盐》（教育科学出版社出版的小学科学四年级上册教材）为例，谈谈笔者在执教此课时是如何从上述四个层面落实对学生科学素养的培养的。

一、创设矛盾情境，激起学生思维的火花

《100毫升水能溶解多少克食盐》是教科版科学四年级上册第二单元“溶解”的第六课。在此之前，学生已掌握了溶解的概念，知道了水能溶解食盐，并掌握了搅拌的操作方法，但对一定量的水究竟能溶解多少克食盐未进行过深入研究。思维方法是人们认识世界和改造世界的精神活动形式、方式和程序的总称。人的一切活动，无论认识活动还是实践活动，都离不开思维和思维方法。教学伊始，笔者为每个小组准备了一定量的食盐，不尽相同的水量，让学生想办法让食盐尽量在水中完全溶解。有些小组的学生发现无论他们怎样搅拌，食盐都无法完全溶解在水中。这时笔者组织学生将自己小组烧杯里的水量与其他小组的水量进行比较。通过观察，学生发现每个小组烧杯里的水量都不相同，不同的水量出现了不同的结果。矛盾促使学生思考，思考结果的碰撞激起思维的火花：水能溶解食盐，但在一定量的水里能无限溶解食盐吗？想要研究一定量的水究竟能溶解多少克食盐，怎样的条件才能保证实验的准确性呢？一系列的火花碰撞激发起学生主动探究的欲望。

二、设计实验方案，注重科学方法的运用

科学方法是人们在科学研究中所遵循的途径和所运用的各种方法与手段的总称。经验性科学方法是获取经验材料或科学事实的一般方法，如观察方法、实验方法、调查方法、测量方法等。俗话说“磨刀不误砍柴工”“欲速则不达”，为了保证实验的有效性和准确性，实验方案的预设是必不可少的。本课实验方案的设计对刚上四年级的学生来说，既是难点，但又是本课最能出彩的亮点。大多数学生可能会采取书本上的实验方法，当然这符合学生的认知特点，也可能与学生事先预习有关。但是学生的实验设计都千篇一律，与书本完全雷同，实际上也表明学生思维的禁锢，不利于学生创新思维的培养。因此在实际教学过程中，笔者主张解放思想，破除一切迷信，提倡凡事要问一个“为什么”，问理由何在。善于在没有问题的地方产生问题，在没有现成答案的地方寻找答案。鼓励学生不盲从潮流，不迷信权威，勇于创新，敢于突破，充分调动自己原有的生活经验与科学认知，能听取小组内的不同意见，理解别人的观点和设计思路，小组共同设计实验方案。通过讨论交流，课堂上形成了三种实验方案：

（1）食盐减少法：即先把装有食盐的杯子或袋子称好，记为A克；再一份一份少量地加入水中，直到不能溶解为止，再称一称还剩多少食盐，记为B克，那么加入盐的质量就是A-B克。

（2）平勺定量法：即用小药匙盛一勺盐，用牙签沿勺子表面水平刮去多余的盐，称量一平勺的食盐质量，加多少平勺就知道加了多少克食盐了。

（3）溶液增加法：即先称量每小组盛有100毫升水的烧杯的质量，记为A克；学生实验时，只需向水中加食盐，加到食盐不能溶解为止，再称量出溶液总质量，记为B克，那么加入盐的质量就为B-A克。

教师作为科学学习的组织者、引领者和亲密伙伴，当三种实验方案呈现在学生面前时，还要给学生一定时间思考、比较，然后询问学生：你认为哪种实验方法更科学、更严谨？你们小组准备采用那种实验方法，为什么？让学生各抒己见。然后询问学生这三种实验都要注意什么？引导学生明确：

（1）实验操作要规范，加盐、搅拌不要将盐或者水洒出。

（2）什么时候加第二勺盐，第三勺又该什么时候加。

（3）正确判断食盐完全溶解与否。

当方案制订选择后，教师给予学生足够的时间，以小组合作的形式执行实验方案，探究并记录下实验过程中所获得的数据。

三、整理分析数据，养成求真求实的精神

《标准》在“科学探究的具体内容标准”中指出：“能尝试用不同的方式分析和解读数据，对现象作合理的解释。”当黑板上呈现下表时，

同学们发现有10个小组的数据大约在30克左右，三个小组的数据在15克左右，一个小组的数据竟然是42克。如此悬殊的数据是如何得来的呢？教师不急于下定论，而是组织学生以小组为单位，分别请数据为15克、30克、42克的小组说说具体的实验操作过程，在认真倾听的情况下，大家共同分析数据误差形成的原因：原来采用“溶液增加法”的小组在实验过程中，水洒出桌面许多，且此时溶液能继续溶解食盐。数据42克的小组采用的是“食盐减少法”，在烧杯中还有食盐的情况下，最后一次又加入过量的食盐，此时溶液里还能看到一层较厚的食盐无法溶解。数据在30克左右的小组，无论选择哪种方法，都没有水或食盐洒出桌面的状况出现，且都是在前一勺食盐完全溶解后，再加入后一勺。尤其是选择“溶液增加法”或“食盐减少法”的小组，前几勺的食盐相对来说，都比较大勺，越到后面，每勺加入的食盐量越少，因此杯中未溶解的食盐相对来说较少。但无论如何，这些数据都是学生在自己动手操作的过程中真实获得的，即使存在误差，那也是真实的。

四、再次规范操作，自主形成科学概念

真理是可重复的、可检验的。《标准》明确指出：“科学探究的结果应该是可以重复验证的。”为了追求实验的准确和数据的精细，师生在共同分析了数据误差产生的原因之后，教师再度给予学生足够的时间，让每个小组再做一次实验。数据在30克左右的小组，换过一种实验方案进行实验；数据误差较大的小组，仍用原来的方案进行实验，但此次不能再出现同样的失误。依然要求各小组探究并记录下实验过程中所获得的数据。经过本次实践操作，各小组获得的数据都在30克左右。学生在潜移默化中感受到了真理是可重复验证的，同时形成了“一定量的水只能溶解一定量的食盐”、“在我们的实验条件下，100毫升的水大约能溶解30克食盐”科学概念。

科学素养的形成是长期的。早期的科学教育对一个人科学素养的形成具有决定性的作用。在小学阶段，儿童对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望，他们乐于通过亲自动手做实验，探索未知世界，这一时期又是培养科学兴趣、体验科学过程、发展科学精神的重要时期。这一重要时期的科学教育的重点在课堂，如果每一位教师都能立足课堂，扎扎实实地将对学生科学素养的培养落实在每一堂课上，那么未来的他们将因具有较高的科学素养而生活得更美好。