〔摘""要〕"2022年版科學課程目標是立足學生核心素養的發展，理解科學的本質通常被認為是科學素養的關鍵組成部分。筆者在執教小學科學六年級上冊“能量”單元《電和磁》一課，以科學歷史事件導入、質疑和實證意識培養、結合STS教育四個環節具體分析了科學本質觀在小學科學課堂上的具體運用舉措。〔關鍵詞〕""小學科學；科學本質；教學策略《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）提出，義務教育科學課程是一門體現科學本質的綜合性基礎課程，面向全體學生立足素養的發展，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面。其中科學觀念中強調，不僅包括科學、技術與工程領域的一些具體觀念，更包括對科學本質的認識。《課程標準》無論在課程性質還是課程總目標中，都多次提到認識科學本質，可見科學本質在科學課中的重要地位。一、梳理滲入科學本質的教學邏輯在《課程標準》中，并沒有對“科學本質”給出一個具體明確的定義，甚至也沒有像某些國外類似的科學教育文獻那樣，直接將“科學本質”作為內容標準的單列要求。但結合《課程標準》所要求的素養導向，以及“科學本質”概念在科學課標各部分的出現，表明了它不僅限于對某個特定核心素養的培養的意義，而是貫穿于以核心素養為基礎的各項課程目標，是一個更為上位的概念。結合國內外專家對科學本質的闡述，筆者認為，在科學教育中關注對科學本質的教育，就是要讓學生“形成對于‘科學是什么’的總體性理解”，讓學生理解科學的特點是什么、科學知識是如何被研究出來的、科學有什么功能、科學的價值和社會影響等內容。這種對科學整體性的“本質”之理解，也讓科學本質成為一條貫穿融合在整個科學課程教學中的主線。教師可以從日常教學中總結學生學習的困難與問題，秉持體現科學特點理念、結合實際教學內容的原則，對教學目標進行改進，設計有背景、有意義、解決真實問題的教學內容，提出結合社會、技術等方面的新問題以滲透科學本質觀。筆者對六年級上冊《電和磁》教學實施過程如圖所示。《電和磁》教學實施過程二、制訂體現科學特點的教學目標制訂體現科學特點的教學目標是促進學生理解科學本質的關鍵。在教學過程中，能幫助學生理解科學具有可證偽性、可重復性、可預言性、邏輯性等特點。筆者對《電和磁》課堂教學的觀察發現，學生在教師的指導下能完成通電導線讓指南針偏轉的實驗，大部分課堂時間進行動手操作課堂氣氛良好，當教師讓學生對通電導線讓指南針偏轉現象解釋時，有學生猜測產生了磁，教師馬上就肯定了學生的想法，得出電和磁有關系的結論后進一步用通電線圈發現磁性加強，本節課“圓滿”結束了。表面上看本節課是充滿趣味和動手實踐。但課后筆者與學生的對話中發現，學生認為本節課電和磁有關聯的結論是老師告知的，而并不是自己發現的，不清楚為什么要學習電磁以及電磁的作用和價值。筆者希望本節課通過電和磁的教學，讓學生嘗試用實踐獲得證據，逐漸形成基于證據和推理表達觀點的意識，體會科學家研究電和磁嚴謹的科學思維過程，鍛煉學生邏輯思維，形成樂于傾聽不同的意見和理解別人的想法，不迷信權威，勇于修正和完善自己的觀點的品質。基于上述想法，筆者對《電和磁》的教學目標進行了調整和改動。科學觀念：知道通電導線能產生磁。人類社會很多重要的工具都是基于電磁理論發明的。科學思維：能通過實驗現象對比總結通電導線和磁鐵的共同特點并推論出電和磁是有關的。能對生活中的工具是否運用電磁原理給出合理的解釋。探究實踐：能對通電導線是否有磁性做出猜想，設計實驗方案，通過實驗記錄現象得出結論。態度責任：知道科學、技術、社會之間是相互關聯的。三、聚焦科學歷史發展的真實問題科學本質應抓住的關鍵點，包括讓學生了解科學知識是如何研究出來的。小學科學課堂上的較多情境來自科學家研究該問題的歷史真實事件。真實情境產生真實的問題能讓學生順利進入學習環節，能夠激發學生的好奇心與學習內驅力。在課堂教學中以科學歷史故事作為引入，能讓學生了解本節課的歷史背景，進而知道知識的來龍去脈，明白課堂學習內容是從哪里來、到哪里去。這樣，就不是單純地讓學生知道本節課學習什么知識，而還要讓學生知曉科學問題的背景，產生對新知識探索的欲望，提升學習的動機。在《電和磁》一課教學中，教師講述科學家研究問題的背景故事并和學生共同站在科學家的角度聚焦學習內容提出核心問題開展學習研究：18世紀前科學家認為電和磁兩者之間毫不相干，但丹麥科學家奧斯特堅信電和磁之間是有聯系的，可他做了很多實驗嘗試都以失敗告終，終于在1820年的一次實驗中他把通電導線靠近指南針發現指南針竟然轉動了。今天同學們想不想也像當年奧斯特一樣觀察這個實驗現象？學生認真聆聽歷史故事后對實驗充滿好奇，激發了強烈的學習動機。學生通過了解電和磁研究的歷史背景，能快速聚焦電和磁之間是否有聯系的新問題，清楚自己為什么要學電和磁的內容。真實的歷史故事，激發了他們對新實驗現象充滿疑惑和好奇，因而積極主動地投入了本節課的學習。四、提出遵循邏輯規律的有效質疑科學的本質關鍵點，包括理性的質疑。能合理地對事物產生懷疑是學生理性思維的高階表現。學生能通過獨立思考，磨煉將來可以用于解決問題的思維能力；加深學生對事物的認識。科學發展史表明人類在一場場質疑中糾正謬誤學說，向著真理邁出的一步又一步足跡；不輕信、不盲從，不迷信權威，能夠在實踐中檢驗自己的所見、所思，實現對世界更為科學的認識。培育合理質疑的科學精神，是科學的本質教學的題中應有之義。合理的“質疑者”要有一定的思維能力，如邏輯推理訓練、實證意識養成等，否則質疑會變成胡亂猜測，為懷疑而懷疑。在《電和磁》一課教學中，當學生發現通電導線（線圈）讓指南針發生偏轉現象時，部分學生得出初步結論：通電導線產生磁性。教師應抓實教學契機提問：自然界中磁鐵、鐵、鈷、鎳都能讓指南針發生偏轉嗎？你們能百分百肯定通電導線有磁性嗎？學生意識到得出結論證據還不夠充分，此時課堂質疑氛圍濃厚。通過引導讓學生能理性分析并質疑他人的結論，不盲目相信別人的想法，順利進入后續尋找證據的環節中。五、探尋驗證猜測的實踐證據科學的本質關鍵在于建立證據認識世界。科學是一個實證系統，可以通過證實的、證偽的方法得出結果。科學結論具有局限性，隨著時間的推移結論可能被推翻或更新。證據是可作為證明某種觀點、結論等的事實依據，包括文字、圖像、數據等，證據是相對中立、客觀，不以人的主觀愿望、情感偏好為轉移的。證據的搜集與分析是科學課的重要特征之一。在小學科學教學中，我們要注重培養學生的實證意識，引導學生學會用事實去說明問題，用證據說話。只有真實有力的證據，才能得出科學合理的解釋。引導學生開展有目的的觀察、實驗、調查等活動，搜集豐富、真實、有效的證據，圍繞證據展開討論，通過邏輯論證探討證據和預測之間的聯系，實現證實或證偽預測的目的，并在此基礎上形成科學概念，建立模型，對事件做出解釋。證據的運用要恰當，從證據到解釋的推理過程必須是符合邏輯，且一定的證據只能支持一定的解釋，切莫泛化。培養學生的證據意識是科學學習活動必須堅持的基本價值導向。在《電和磁》一課中，學生意識到僅憑指南針偏轉這一現象是無法確定通電導線產生的磁場僅僅是一種猜測，教師應提供支架引導學生進行證據的搜集進而證明他們的猜想。教師演示磁鐵靠近指南針出現的現象，用指南針不同磁極靠近指南針時，指南針不僅偏轉，而且偏轉的方向是不同的，如用南極靠近指南針順時針轉動，用北極則逆時針轉動。提出問題讓學生說說原因。生：磁鐵有南北極，指南針也有南北極。磁極之間同極相斥、異極相吸，出現了不同的現象。師：磁鐵的不同磁極具有不同的磁性，請你設計一個實驗證明通電導線和磁鐵具有相似的磁性。生1：改變電池的正負極連接觀察指針是否改變偏轉方向。生2：改變指南針上面導線的方向觀察指針是否改變偏轉方向。通過實驗，學生發現改變電池正負極、改變導線的方向與位置都能改變指南針轉動的方向，這種現象與磁鐵對比具有相似性。此發現也為通電導線產生磁場的猜測提供了有力的證據。教師引導學生將實驗現象與磁鐵進行對比。師：通電導線和磁鐵你認為相似嗎？說說你的理由。生1：通電導線和磁鐵是相似的，因為它們都能讓指南針偏轉的方向發生改變。生2：通過實驗現象我認為磁鐵和通電導線都有磁性，因為它們靠近指南針的現象是相同的。生3：通電導線的磁性需要通電，如果不通電則沒有磁性。師：通電導線和鐵相似嗎？說說你的理由。生：鐵雖然能讓指南針轉動但不能改變方向，所以不相同。以實證為抓手，不僅證明了通電導線有磁性的猜測，還證明通電導線并不是產生了鐵一類的物質，引導學生以實驗現象為證據加大猜想可靠性，并把證實與證偽結合起來，逐步形成科學理性的思維方式，一步步向科學本質邁進。六、領悟科學對生活的貢獻與價值科學的本質應抓的關鍵有STS，科學（Science）與技術（Technology）、社會（Society）學科融合教育簡稱STS教育。教師要指導學生在知識構建的過程中學習、拓展、應用其他兩門學科，體現各學科領域的關聯性。教師要引導學生認識科學事業，理解科學的價值，科學與技術的相互支持、相互制約，理解科學、技術與社會的相互作用、相互影響，嘗試將科學精神與人文關懷融合。更重要的是，要引導學生在科學概念學習過程中逐步形成自己的觀點，并在決策過程中知道如何權衡自己的觀點。在《電和磁》一課教學中，學生初步得出通電線圈能產生磁場后，教師引導學生知悉此發現的價值，推動了人類的進一步發明及社會的發展。讓學生感受到科學與技術、社會是相互關聯的。教師可提出問題：你認為人類能利用通電線圈做什么？學生討論交流后，教師給予肯定，并出示圖片（電磁吸盤、電動機、磁懸浮列車、手搖發電機等），問道：你認為人類的這些發明哪些和電磁有關？對哪個發明你有問題？最后，教師總結：很多科學家參與了電和磁的研究，如安培、