第4章 培养学生科学素养的教育指导
现代的社会是一个科学技术高速发展的社会，而科学技术的发展，需要大批的科技人才，而作为培养和输送人才的基地，将成为社会发展进步快慢的决定因素。因此，在教育过程中，必须通过科学教育，使学生逐步领会科学的本质，乐于探索，热爱科学，并树立社会责任感，学会用科学的思维方式解决自身的学习、日常生活中遇到的问题。那么，在科学教学中，如何“培养学生的科学素养”呢？
激发兴趣，调动学生探究的积极性
古人云：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。小学生的“好奇心”较重，但这种“好奇心”有时只停留在“好玩”、“新奇”、“刺激”的水平上，停留在希望老师给予解释的水平上。教师的任务就是要促使学生把“好奇心”发展为“科学的好奇心”，扩大学生的兴趣范围，引导学生发现平时不注意的现象，从而产生探究的期望和兴趣。激发学生的兴趣可从许多方面入手：如创设情景、激发学生探究兴趣。
在教学《浮与沉》时，教师出示两只大小形状一样重量不同的小船，让学生猜一猜：如果把这两只小船同时放进水里会出现什么现象？大部分的学生都认为小船会浮到水面上，小部分学生认为船会沉到水底。同学们都迫切想知道结果，要求我马上试一试。于是，教师把这两只小船轻轻地放到水里，结果出现了一只浮到水面上，一只沉到水底的现象。学生见后，先是感到惊奇，之后纷纷举手发表各自的看法，参与学习的意识极为强烈。利用游戏，同样也可以使学生产生兴趣。
如教学《镜子》时，教师让一个学生走到教坛上蹲下，让讲台挡住全身，让其他同学看不见他。然后，教师让部分学生到教室后面的黑板写字，让在教坛上蹲下的这个同学“猜”。结果，不论这些同学在黑板上写什么字，都总能被教坛上蹲下的这个同学“猜”对。同学们对此百思不得其解，要求老师作解释。于是，教师先让教坛上蹲下的这个同学说说是怎样“猜中”的，接着教师再出示“潜望镜”让学生观看，学生对“潜望镜”都产生了浓厚的兴趣，他们都很想了解“潜望镜”的构造和工作原理，积极主动地参与接下来的教学活动。
巧设疑难，引导学生自己提出探究的问题
教育家朱熹说：“读书无疑者，须教育有疑，有疑者须无疑，到这里方是长进。”思维总是从疑问开始，一个成功的教学过程，教师总要有目的、有计划、有层次的步步激疑、导疑、释疑。正像一篇优秀的文艺作品，往往一开始就把尖锐的矛盾冲突呈现在读者面前，扣人心弦，使人欲罢不能。教学亦是如此，才能使学生产生强烈的求知欲。
如在教学《水与生命》时，学生普遍认为水是白色的。有小部分学生认为水是蓝色的，问其原因，他们都说：大海都是蓝色的，所以水都应该是蓝色的。于是，教师拿出一杯豆浆、一杯硫酸铜溶液、一杯清水让学生进行比较，学生马上发现了自己认识上的不足，提出了“水是什么颜色的”的探究问题。由于问题是学生自己发现的，他们都自觉地、主动地寻找办法解决它。如果让学生围绕教师提供的问题展开探究，他们的内心往往缺乏那种迫切需要解决问题的愿望。这样，学习就会变得比较被动。
要善于引导学生进行讨论、辩论
讨论和辩论是学生日常学习活动中常见的方式。讨论，就是把那些有概念联系的客观事物呈现在学生的面前，让他们用自己的语言一起去发现和研究他们观察到的现象、结果，让学生在小组里一块儿思考、相互交流各自在“探究”中所获得的表象，从而形成感性认识和理性认识，加快加深学生对某些问题的认识。因此，在科学教学中，教师必须善于给学生创造机会进行正常讨论和辩论，营造平等和谐、互相尊重的氛围，使学生敢于发表自己的看法又善于倾听别人的意见。
例如，在教学《雨的形成》这课时，教师出示了一瓶刚从冰箱取出来的汽水，然后让学生进行讨论：“瓶外的这些水珠是从哪里来的？为什么会出现这些水珠？”。学生根据大量事实进行了充分的讨论，确信小水珠是水蒸气受冷后形成的。当学生持有不同观点而引发辩论时，教师也不要做裁判，要因势利导、鼓励学生积极参与，帮助和训练学生学会提问，学会参与讨论。
例如，在教学《燃烧的秘密》这课时，教师让学生猜想：蜡烛燃烧后会生成什么？有许多学生认为蜡烛燃烧后会变成蜡，但也有不少学生持反对的意见。教师没有给他们作任何判决，而是鼓励他们各人根据自己的观点展开辩论。认为蜡烛燃烧后会变成蜡的这一方的同学的观点是：蜡烛在燃烧过程中会有很多烛泪流下来，到最后蜡烛燃烧完后就剩下这些流下来的蜡。持反对意见的同学则认为如果蜡烛燃烧后会变成蜡，那么，蜡烛就永远也不会烧完。经过一番唇枪舌战后终于得到了共识：蜡烛燃烧后不会变成蜡。通过引导学生进行讨论、辩论，使学生的思维能力得到充分的锻炼，激发学生学习的积极性，活跃课堂教学气氛。学生通过动手操作，发现了问题或探究出解决办法时，教师适时组织学生进行讨论，一方面可以综合集体智慧取长补短，寻找解决问题的多条途径或最佳途径，另一方面通过讨论加深学生对同一现象或同一方法的理解。
充分、灵活利用科学探究
科学探究既是科学学习的目标，又是科学学习的一个最基本的也是最重要的学习方式。让学生亲身经历以探究为主的学习活动在教学中应该经常用到的。科学课的教学总目标是培养学生的科学素养，而科学探究是最能体现培养目标的一种方式。因此，科学教学要把以“教学”为中心的课堂活动转变为以“探究”为轴心的科学活动。
在平时的教学活动中，时时都要考虑能否用科学探究的方式，尽可能充分培养学生的科学素养。这些内容看起来是不属于探究活动的，但是只要我们教师肯动脑筋，也可以把它变成学生很好的探究活动。例如，在指导学生种植芋头时，教师让学生分别把芋苗平放、正放、斜放和倒放等多种形式进行种植，之后让学生探究哪种种植方法产量高。在饲养小动物方面，我给了一个“淡水鱼可以在盐水里生长吗？”的题目让学生进行探究。经过一个多月的探究活动，部分学生写出了质量很高的小论文，获得市的奖励。
利用多种教学资源，进行开放式教学
科学课是一门综合课程，它包括的内容也很广，有天文的、地理的、生物的等等，它强调学生的已有经验和生活经历，积极提倡让学生亲身经历以科学探究为主的学习活动，引领学生在对周围世界等方面进行积极探索的过程中，培养学生的科学素养。这就说明科学课的教学内容就不是教科书，而是学生生活周围广阔的自然环境。
因此，科学课的教学也不应只局限于课堂教学，要充分利用广泛存在于学校、社会、家庭、网络、课外读物等多种教学资源，将学生的学习置于广阔的背景之中，帮助学生不断扩展对周围世界的科学现象的体现。例如，在教学《未来农业》这一课时，教师利用许多学生家庭都有一个后院种植农作物的特点，让学生回去进行嫁接活动和改良试验。
在教学《节约用水》这一课时，教师组织学生对河涌周围的环境进行调查，分析河水受污染的情况等。这对培养学生的科学素养起到很大的作用。在科学教学中，我们应该向学生提供充分的科学探究的机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究的能力，获取科学知识。只有这样，才能为他们终生学习和今后的发展打下坚实的基础，更好地提高学生的科学素养。