时间:2023-06-22 09:39:02
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇科学课题研究方法,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

小学课程标准中明确提出“科学课程要以探究为核心”。但在目前的小学科学教学中,学生对科学课兴趣不大,科学课堂上大部分学生存在被动应付现象,多数教师也因怕准备实验麻烦,将科学课上成教师说实验、说现象,学生抄答案、对实验现象、死记硬背,致使探究成为一句空话,科学教学脱离学生生活实际。
观察实验教学法是当前科学教学中值得提倡的一种方法,它符合人们的认识过程,有助于完成教学中培养能力的目的。笔者在科学课的教学中运用观察实验这一方法,培养学生的科学探究能力,提高学生的科学素养。
二、课题的理论依据
1.教育改革为课题提供了空间。教育改革由应试教育向素质教育转变,素质教育的实施为非应试科目提供了广阔的空间,素质教育的核心是教育要向全体学生,全面发展,注重学生个性,培养具有观察能力、实验能力及创新能力的学生,尤其在科学教学中,可使学生通过观察、实验,使他们的想象力、创造力充分发挥出来,所以培养学生的观察、实验能力是很重要的。
2.教学原则和方法为课题提供了依据。教学原则要求形象直观与抽象概括相结合,理论与实际相结合:小学科学本身就是实验性学科,在此基础上经教师指导升华为理性知识,用来解决实际问题,并在此过程中使学生的实验能力得到提高。
观察法是由调查者直接或利用仪器来观察,记录现场对象或被调查事物的行为、活动、反应和感受,以获取所需要信息的资料采集方法。实验法是指从影响调查对象或调查目的的诸因素中,选出一个或几个因素进行实验,在其余诸因素不发生变化的条件下,了解某个实验因素对实验结果的影响。
三、课题研究的目标
通过课题研究,对学生进行科学方法的教育和训练,激发学生对科学的兴趣,培养学生的合作精神、获取信息和处理信息的能力、创新能力、初步研究能力和实践能力及实验设计能力,并能提出解决问题的方案或设想,从而培养学生的科学探究能力,提升学生的科学素养。
四、课题研究的内容
1.用观察实验激发学生对科学的兴趣。用趣味性的科学小实验,激发学生的兴趣,用实实在在的物体为学生创设观察的平台,加强直观教学,使学生能积极、主动地参与到科学探究活动中去。
2.对观察实验内容的教材处理。要进行探究的实验内容,尽量挑选适合学生年龄特点和心理特点并贴合学生生活实际的内容,本着就地取材的原则进行。
3.教师要转变固有的教学方式,创设环境,营造氛围。在探究活动中以指导为主,让学生手、眼、脑并用,学会探究。同时,教师本人要多学习,多研究,提升自己的科学素养。
4.培养学生小组合作探究的能力。在活动中学会如何分工,如何进行观察实验方案的设计,如何进行材料搜集和验证,如何表达和交流等。
五、课题研究的方法
观察研究法,对比实验法,行动探究法,个案发展观察法,调查测查法。
六、课题研究实施过程
本实验确定实验周期为四年,从小学三年级始至六年级结束,既从2008年至2012年。
1.准备阶段(2008年9月~10月)。从2008年9月,我们进入准备阶段。撰写课题实施的方案,确定课题研究的主要内容和研究策略,明确课题研究的人员及分工。收集相关资料,建立研究档案(案例、反思、学生作品),进行研究。
2.实施阶段(2008年11月~2012年6月)。这一过程是最难的。它需要的是长久的坚持精神和无私的奉献精神,需要耐心和意志,更需要组内成员的相互合作和支撑。2008年9月~10月我们完成理论学习、策略及切入点的研究,尝试实践、摸底。我们学习了新课程标准,参加了省、市有关新课程内容的培训,积极认真地参加学校组织的校本培训。
但是许多实验有一定的难度,学生在前段实验的基础上已经具备了良好的实验技能和观察习惯,动手能力有了大大的提高。典型实验是:观察洋葱表皮细胞、制作电磁铁、物体的热胀冷缩、热传导等。通过这些典型实验培养了学生良好的思维及实验能力和组织能力。
实施阶段注意做好以下几点:
(1)针对教材内容制定观察实验计划,做到实验内容观察内容早计划、早准备,避免实验课无米下锅。
(2)有现成实验器材的,课堂上尽量做到让每个学生动手操作,动脑思考,分组实验,合作探究。无实验器材的发动学生自己动手制作学具,教师自制教具给学生提供探究条件。
(3)属于观察类的要准备充足观察材料,也可带领学生到大自然中去观察探究。
(4)注重请专家指导,注重反思交流研究情况,注重调整研究方法,形成课堂教学的基本模式,深入研究,解决问题,注重收集研究资料总结研究情况,以论文形式汇报阶段性研究成果。
3.总结阶段(2012年6月)。课题组成员分析课题实施过程,整理课题研究的资料,撰写课题研究报告,总结课题研究成果,请专家鉴定和课题验收。
七、课题取得的效果
1.激发了学生探究科学的兴趣,有利于学生掌握科学知识。学生的科技小制作、科学小发明作品多次获市级奖励。学生的科学小论文多篇在《今日安丘》《当代小学生》《红领巾报》等刊物发表。
2.培养了学生的动手操作能力和观察探究能力。他们学会了搜集资料、整理资料、分析和利用资料。学生在全市举行的实验操作竞赛中多人获奖,学校获优秀组织单位。
(1)、以旧带新,了解熟悉课题
由于本人是第一次参加课题组并担任课题组长,所以对这方面还是处于蹒跚学步期,特此,我们采取以旧带新的形式,交流学习、活动指导来开展课题组的一些活动,特别是课题组的李文忠校长和宋健美老师为课题组的一些活动付出了很多心血。
(2)、加强理论学习,深入研究课题
本课题是新课程理念下,以“苏教版小学科学物质世界主题的探究活动设计与实施研究”为主题开展的,课题组成员通过学习新课标、小学科学教学的设计的理论,以扎实的理论知识为基石,进一步深入的进行课题研究。这一学期我们集中学习了《科学课程标准》与《解读》的基本理念,同时李校长为我们做了有关探究活动设计的专题讲座,通过各种形式来强化教师们的理论知识,此外课题组成员另外还自主学习,认真钻研与课题研究有关的文章,力求使每一位成员都能接受新课程理念的洗礼。
二、扎实开展研究活动
(1)、融入校本教研,进行课题研究
本学期我校继续把课题研究与学校的校本教研充分地结合起来,每次的课题组都能做到有主题,有中心发言人,有记录,有讨论。活动时要求所有老师共同参与,共同探讨,忌泛泛而谈,漫无边际,讲求扎实有效,同时每位老师人手一本记录本并做好每次研讨的记录,促使教师通过不断的反思,交流探讨,,再反思,从而提高自身的专业水平。
(2)、扎根课堂,落实课题研究
课题的研究,需要理论与实践相结合,研究者必须对课题的思想进行领会,具体落实、渗透到教学实践中,而课堂就是我们教学的主阵地,也是检验我们研究效果的主途径。这一学期来,我们要求所有的老师以课题的思想为指导,根据教材的特点进行认真备课,上课和教学反思。本学期3位老师以课题的思想为指导每人提供研究课,然后以课题组为单位进行研讨交流,找出存在的问题,共同探讨改进的方法。还要求执教者做好课后反思,戴辉文老师上的《折形状》一颗获金坛市小学科学课堂教学评比一等奖;曹辉老师《摩擦力的秘密》获二等奖;钱芸老师执教的《变色花》在东片科学研训活动中获得好评。
(3)、充分利用网络资源,推广研究成果
本学期我们充分利用网络资源,进一步完善了课题组博客。
三、我们的收获
通过又一学期的深入课题研究,我们从学习理论知识——实践操作——反思总结——探究更好,摸索出要让探究活动形式与活动效益走向和谐统一,也就是科学探究活动设计到实施必须有效,那怎样才能使科学探究活动有效呢?经过半年年来的研究,认为科学活动的设计要做到以下几点:
1、要能激发学生活动的欲望:活动必须关注学生的主体需要,特别要重视学生的认知特点、年龄特征、情感需要、兴趣爱好等个性倾向,积极创设有效的教学情境。
2、内容要有活动价值:并非所有的内容都需要进行活动,对于那些学生容易得出结果的内容大可不必拿来“兴师动众”。
3、学生参与面要广:活动的设计要着眼于全员参与,促进学生思考,提高活动的有效性。
4、活动的设计要有挑战性:活动如果没有思维参与,就是肤浅甚至无效的。因此,教师在关注外在活动、讲究“热闹”的同时,更应重视活动的目标与价值取向,关注学生内在思维的活动。
总之,在这半年来的实验与研究,教师们在课堂实践中有效地进行了课堂教学改革,更新了教育教学理念和教育教学行为,更好地促进学生的发展;促进了教师专业化的成长,老师们在课题研究的过程中,渐渐养成了勤学习、勤实践、勤反思、勤总结的习惯,变得会教、善教,教学能力、科研能力也得到了提升。
四、存在不足
1、课题组与其他兄弟校间的沟通交流慎少;
2、教师的理论水平,科研素质还需进一步的提高;
随着时代的发展,以网络和多媒体为核心的信息技术已成了学生观察世界、探究世界、拓宽视野的一种现代便利工具。现代信息技术以它的交互性、广博性、便捷性为科学课堂打开了新视野,使学习过程成为学生积累科学文化底蕴的过程。
一、课程内容的整合——实现知识的再现与补充
现行小学科学教材中。经常出现一些离现实、离时代比较远的信息,教学内容明显滞后于时代的发展。大部分最鲜活的、具有明显时代特征的科学素材和教学内容,由于编写的限制。很难在教材中及时、准确地反映出来。恰当地运用信息技术,则能较好地化解上述教材内容滞后的现实与科学教学的实际要求的矛盾,实现科学知识的再现和补充。
例如,教科版小学《科学》四年级下册第五单元《进一步观察岩》一课中,通过模拟火山喷发实验,让学生明确玄武岩的形成原因。教材主要通过引导学生对火山自然现象的了解,认识这种自然现象是形成玄武岩的主要原因。然而这一教学内容宏观和抽象,所举的事例也已久远,学生又缺少相应的知识基础与“生活”经验。因此,我们通过与信息技术的整合,突破时间和空间的限制,将宏观的地球自然现象浓宿进教室,把千万年的漫长时间变化缩短至几分、几秒展现在学生面前;把复杂多变、抽象的地壳运动,变得集中、具体和形象;把最近的、影响最大的“火山”鲜活地呈现在学生面前。不仅让学生对地球的地壳运动有了深层次的认识,更使学生经历了科学研究的一般过程。
教学中,先引导学生上网查询、收集、整理玄武岩、国内外的火山方面文字、图片等信息;再组织交流,增加学生的感性认识,让他们自主了解火山与玄武岩的密切关系,同时进一步激发学生探究形成火山的兴趣与欲望。此后,教师运用信息技术在课堂中再现火山爆发的场景,在身临其境的体验中,引领学生分析探究玄武岩的形成原因,让孩子们在观察研讨中感受科学学习的快乐。
查询、收集、整理、交流、观摩、研讨学生思维的空间拓宽了,创新能力提高了,探索精神养成了。现代信息技术的有效加盟,引时代活水于课堂,使科学课堂学习内容更加丰富多彩,更具有时代感,也为科学课堂注入了活力。
二、教学方式的整合——体现学习的自主与合作
信息技术和学科整合教学的整个教学过程中,教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,充分利用情境、合作探究、研讨交流等学习环境和手段,发挥学生学习的积极性、主动性和首创精神,最终达到使各层次的学生有效地实现对当前所学知识的建构目标。
例如,教学俄们知道的太阳》一课,为了让学生能自主参与对太阳的研究,丰富科学课堂的内涵,我们可以引网络于科学研究性学习当中,培养学生自主、合作探究的学习方法。操作上分三步走:.学习第一板块,在学校校园网的子网站——“小学科学在线”网站(www.1ykx365.com)中“科学园地”中设“我们的太阳”子栏目,可确定若干块学习内容:如太阳的故事、太阳与人类、太阳的未来等;第二板块,各小组选定学习内容后,制订本组活动计划(包括信息来源、活动步骤及学习成果展示的方式)利用网络探究学习并完成研究成果。过程中教师及时查看学生收集资料情况,同时巡视指导,进行个别辅导,了解各小组活动进程。最后的板块,引导学生进行现场展示、汇报和研讨交流。过程中其它组的同学可以提问、评价,也可以进行相关学习材料的补充。
三、研究专题的整合——呈现学习的过程与态度
科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在探究过程中,体验科学学习的乐趣,提高科学探究能力,丰富科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,领悟科科学实验的本质。在这瞬息万变的信息世界中,我们更应该利用信息技术和科学课程整合,积极引导学生进行探究性小课题的研究,帮助学生养成随时留意周围的新问题、新现象的良好习惯和提高解决问题的能力,促进自我发展。
例如,我们可以课前在校园网上一些学生乐于研究的科学小课题,如“蜗牛怎么不动了?”“梧桐树叶为什么落得有早有迟?”“爬山虎为什么能攀爬墙壁?”等等,并将其作为考核学生学业成绩的一项“长作业”,以提高学生科学小课题研究的积极性。然后,引导学生自行选题,或个人或组成研究小组,通过网络资源,查找有关资料,要求在学期末进行考核评定与表彰。过程中,老师做个有心人,关注、鼓励帮助学生的“作业”成效、及时发现并指导学生将研究成果,写成小论文在网上或在校园网的留言板上留言,甚至可以通过发贴子与老师或同学进行互动式的交流、研讨,或开展阶段性的成果汇报活动,以激发学生小课题研究的兴趣与成功的体验。另外,老师能将自己平时在学习、生活中不解的现象或问题在校园网上,吸引其它的师生一起参与解决和研究,壮大科学探究的团队。同时开设科学活动课,组织大家一起汇报、交流研究成果,催化学生的探究欲望,培养创新精神。
研究专题的整合,使科学课堂充满了“研”的品质,它诠释了研究性学习的内涵。首先,于科学知识与生活场景,教师将教学内容和网络资源进行了整合,形成了研究主题;其二,网络留言板的交互功能,使每个学生既是科学信息的获取者,也是科学信息的提供者,这样便形成了一个密切与研究目标相结合的信息库;其三,网上资料的收集是专题研究性学习的重要环节,通过对资料的分析、筛选、整理,研究性学习在网络环境中找到实践的支点,同进,为最终问题的解决作好了准备,提高了学生的学习能力和自主发展能力;其四,网络的现实与虚拟双重性推进了课后的延伸拓展,它不仅促成了研究主题的再生,综合能力的提升,而且也达成了研究性学习的“行无止步,研无止境”之境,使研究又开始新一轮的动态生成!
四、课程整合的几点思考
现代信息技术是一把双刃剑。它与小学科学课程的有效整合,丰富了科学课堂的内涵,拓宽了科学课堂的外延,而且也促进了学生良好学习方法的获得,。但是如果使用不当,反而会带来负面作用,因而使用得当是关键。在整合的教学过程中,我们需要注意把握好几个度:
(一)把握好权重比例的“度”
信息技术与小学科学课程的整合,其主体是课程,而非信息技术。孰轻孰重?我们应该有个权重把握,避免在使用传统教学手段能够取得良好效果的时候,生硬地使用信息技术。教学中,要从科学课程的实际需求出发来使用信息技术,它只是作为辅助手段引入课堂教学,切不可为使用技术而使用技术,甚至不惜以牺牲课程目标的实现为代价。同时,还要注意计算机基本知识与技能的掌握需要一个较长的循序渐进的过程,师生间、生生间的水平又不尽相同,尤其小学生,往往因相关同步知识不具备而使信息技术辅助教学本身遇到障碍。
[关键词] 科学小课题;自主探究;方案
科学小课题研究的目的是通过对个体有针对性的指导,引导学生独立思考,大胆“动手做”,亲身经历“动手做”的活动,提高自身动手实践能力,同时希望通过对学生进行过程性的指导,从不同类型的小课题以及不同层次的学生中找出一些行之有效的研究方法,切实提高学生进行科学研究的能力。
六年级学生的自主意识逐渐强烈,自主探究能力、自我评价和自我教育的能力也得到了充分发展,初步形成了独特的性格以及对人生和世界的基本看法。通过对全年级学生的小课题研究调查发现,80%的学生很乐意去挑战自我,动手研究感兴趣的问题。教师应从学生的兴趣点出发,选择学生感兴趣的问题,给予学生自我研究的机会,进一步培养学生自主探究的能力。
一、课题方案设计
科学小课题研究可以按照现行课程标准中科学探究的一般模式,进行方案的设计指导。流程分别是提出问题―猜想与假设―制订计划―观察、实验、制作―收集整理信息―思考与结论―表达与交流。
提出问题就是让学生明确要研究的课题。科学小课题要满足以下几个方面的要求:一是学生感兴趣的,愿意动手探究的;二是具有一定的科学性、合理性和现实条件下的可操作性;三要符合学生的年龄特征和认知结构,具有独立研究的可能。
根据调查分析将从以下三种类型指导六年级学生科学小课题方案的设计:
1.科学实验类
科学实验类是科学小课题研究的主流方向,可直接按照科学探究的七步法进行课题研究。从问题出发,先对问题提出疑惑或假设可能的结果,根据假设制订行之有效的实验方案,然后进行实验观察,记录实验现象,从而分析数据得出结论。
以学生小课题“人一天中身高和脚长变化的研究”为例进行说明。根据学生发现的“人一天中身高和脚长是否有变化”这个问题,确定研究的课题,设计课题方案。可采用最简单的方式,每天利用身高贴量出身高,用画脚步轮廓图找出脚趾和脚后跟的直线长度,持续研究至少半个月以上,进行实验观察,记录数据。
2.科学幻想类
如果说科学实验是科学小课题的主流方向,那么科学幻想绝对属于偏门,但是不可否认,很多以前的科学幻想在现在都变成现实,比如说电话诞生之后,从有线到无线,从体型硕大到小巧玲珑,从功能单一到智能手机;再比如说电脑,从刚诞生的埃尼阿克占据几间房,到微机,到笔记本电脑,到掌上电脑。纵观科学发展史可以发现,很多时候都是思想在先,然后在此基础上考虑实现的可能性。科技创新大赛中的科学幻想画类也许就是想从孩子们的想象力中发掘未来可能变成现实的想法。
教师应要求学生按照创造发明的方式进行课题研究。首先,“画出一幅蓝图”――幻想达到的效果,这个可以用画笔绘出,也可以用语言描述,最好是图文并茂;其次,进行“结构设计”――如果是实物幻想发明,则需要说明内部结构特点;如果是未来展望,则需要全面介绍需要哪些条件才能实现幻想的效果。
3.资料整理类
这种类型的小课题,主要涉及学生感兴趣的地球与宇宙范畴,现阶段很难有条件去进行实验观察。经调查发现,六年级近50%的学生感兴趣,教师应让学生用资料搜集整理的形式进行类似文献综述类型的课题研究。
例如,《阿波罗登月真伪》从网络中发现对阿波罗登月的怀疑出发,搜集各种类型的资料进行分析,去寻找证据来认证阿波罗登月的真假。可利用网络搜索关于阿波罗登月的争议话题,登陆谷歌月球,寻找登月第一手资料,从双方辨识的焦点寻找证据证明自己的结论。
二、课题实践研究,数据记录
确定研究方案,进行课题研究。对于时间较长的实验研究来说,坚持不懈、认真实验是比较难的,可以称为长周期实验的课题研究。此时教师需要不时通过各种方法督促学生进行实验研究,鼓励学生的研究过程,这样可以激励学生持续研究。例如,“人一天中身高和脚长变化的研究”要求至少研究半个月以上才具备一定的代表意义,因此这个课题重点就是要让学生在实验的基础上,培养完成长周期任务的能力。
科学幻想类的课题,就需要教师给予学生最大的肯定,不怕学生天马行空,只要能圆满解释,那么就是成功。学生最怕的就是别人笑话他异想天开,这种情绪有时会扼杀学生的想象力,而想象力是科学课课标里明确教师需要培养学生的一种能力。
资料搜集类课题,就是让学生利用多种渠道尽可能多地搜集相关资料,再进行分析,最后得出合理的结论。
三、分析总结,撰写科学小论文
科学小课题以科学小论文的形式表达研究的内容。教师指导学生在分析自身的观察结果、实验数据、搜集的资料等基础上表达课题研究的成果。学生在分析实验数据时,教师应强调原始数据的重要性:哪怕是错误的数据,也不可以更改。有时错误的数据也能引发重大发现。
以“人一天中身高和脚长变化的研究”小课题为例,出示研究的科学小论文。
人一天中身高和脚长变化的研究
我针对身边的小疑问:人一天中身高和脚长是否有变化?从自身感到困惑的地方出发来设计实验:每天在早上8点、中午12点、晚上20点先通过身高墙贴测量身高;再通过画脚部轮廓图,测量脚长。最后通过比较早中晚的数据,从而得出结论。
经过17天连续不断地测量,分析数据发现:一天中晚上的身高比早上要矮将近1.5厘米,脚长却是晚上要比早上长1厘米左右。
通过资料搜索,人一天中身高之所以出现这样的变化和职业特征有着直接的关系,那些肩担、背扛的重体力劳动者和运动员,尤其是举重运动员,一日之内的身高变化更为明显,早晨起床时要比晚上睡觉前高出2~3厘米。
而一日之内的身高变化又是评定生理负荷大小和疲劳程度的重要方法之一。就某一个体而言,早晨起床时最高,晚上睡觉前最矮。脊柱这一生理增减,仅是一日之内的变化,经过一夜睡眠,肌肉得到充分休息,疲劳消除后,身高也随之恢复。
通过观察和资料搜索发现:一天中脚长的变化原因是人活动了一天之后,脚的血液循环慢,发生了肿胀,脚部就会增大;而当晚上睡觉时,脚和心脏的位置在同一水平线,血液循环加快,所以早上脚部就会小。
根据不同课题类型对学生进行有针对性的分类指导,让学生在小课题研究的过程中自主探究,提高学生的观察、实验、记录、整理数据的能力,切实提高了学生的科学探究能力,从而进一步提升了学生的科学素养。
参考文献
论文摘要:随着时代的发展,以网络和多媒体为核心的信息技术已成了学生观察世界、探究世界、拓宽视野的一种现代工具。本文从内容、方式、专题三个层面对有效进行信息技术与小学科学课程的科学整合进行了相关探究,并提出建议。
随着时代的发展,以网络和多媒体为核心的信息技术已成了学生观察世界、探究世界、拓宽视野的一种现代便利工具。现代信息技术以它的交互性、广博性、便捷性为科学课堂打开了新视野,使学习过程成为学生积累科学文化底蕴的过程。
一、课程内容的整合——实现知识的再现与补充
现行小学科学教材中。经常出现一些离现实、离时代比较远的信息,教学内容明显滞后于时代的发展。大部分最鲜活的、具有明显时代特征的科学素材和教学内容,由于编写的限制。很难在教材中及时、准确地反映出来。恰当地运用信息技术,则能较好地化解上述教材内容滞后的现实与科学教学的实际要求的矛盾,实现科学知识的再现和补充。
例如,教科版小学《科学》四年级下册第五单元《进一步观察岩》一课中,通过模拟火山喷发实验,让学生明确玄武岩的形成原因。教材主要通过引导学生对火山自然现象的了解,认识这种自然现象是形成玄武岩的主要原因。然而这一教学内容宏观和抽象,所举的事例也已久远,学生又缺少相应的知识基础与“生活”经验。因此,我们通过与信息技术的整合,突破时间和空间的限制,将宏观的地球自然现象浓宿进教室,把千万年的漫长时间变化缩短至几分、几秒展现在学生面前;把复杂多变、抽象的地壳运动,变得集中、具体和形象;把最近的、影响最大的“火山”鲜活地呈现在学生面前。不仅让学生对地球的地壳运动有了深层次的认识,更使学生经历了科学研究的一般过程。
教学中,先引导学生上网查询、收集、整理玄武岩、国内外的火山方面文字、图片等信息;再组织交流,增加学生的感性认识,让他们自主了解火山与玄武岩的密切关系,同时进一步激发学生探究形成火山的兴趣与欲望。此后,教师运用信息技术在课堂中再现火山爆发的场景,在身临其境的体验中,引领学生分析探究玄武岩的形成原因,让孩子们在观察研讨中感受科学学习的快乐。
查询、收集、整理、交流、观摩、研讨学生思维的空间拓宽了,创新能力提高了,探索精神养成了。现代信息技术的有效加盟,引时代活水于课堂,使科学课堂学习内容更加丰富多彩,更具有时代感,也为科学课堂注入了活力。
二、教学方式的整合——体现学习的自主与合作
信息技术和学科整合教学的整个教学过程中,教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,充分利用情境、合作探究、研讨交流等学习环境和手段,发挥学生学习的积极性、主动性和首创精神,最终达到使各层次的学生有效地实现对当前所学知识的建构目标。
例如,教学俄们知道的太阳》一课,为了让学生能自主参与对太阳的研究,丰富科学课堂的内涵,我们可以引网络于科学研究性学习当中,培养学生自主、合作探究的学习方法。操作上分三步走:.学习第一板块,在学校校园网的子网站——“小学科学在线”网站(www.1ykx365.com)中“科学园地”中设“我们的太阳”子栏目,可确定若干块学习内容:如太阳的故事、太阳与人类、太阳的未来等;第二板块,各小组选定学习内容后,制订本组活动计划(包括信息来源、活动步骤及学习成果展示的方式)利用网络探究学习并完成研究成果。过程中教师及时查看学生收集资料情况,同时巡视指导,进行个别辅导,了解各小组活动进程。最后的板块,引导学生进行现场展示、汇报和研讨交流。过程中其它组的同学可以提问、评价,也可以进行相关学习材料的补充。
三、研究专题的整合——呈现学习的过程与态度
科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在探究过程中,体验科学学习的乐趣,提高科学探究能力,丰富科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,领悟科科学实验的本质。在这瞬息万变的信息世界中,我们更应该利用信息技术和科学课程整合,积极引导学生进行探究性小课题的研究,帮助学生养成随时留意周围的新问题、新现象的良好习惯和提高解决问题的能力,促进自我发展。
例如,我们可以课前在校园网上一些学生乐于研究的科学小课题,如“蜗牛怎么不动了?”“梧桐树叶为什么落得有早有迟?”“爬山虎为什么能攀爬墙壁?”等等,并将其作为考核学生学业成绩的一项“长作业”,以提高学生科学小课题研究的积极性。然后,引导学生自行选题,或个人或组成研究小组,通过网络资源,查找有关资料,要求在学期末进行考核评定与表彰。过程中,老师做个有心人,关注、鼓励帮助学生的“作业”成效、及时发现并指导学生将研究成果,写成小论文在网上或在校园网的留言板上留言,甚至可以通过发贴子与老师或同学进行互动式的交流、研讨,或开展阶段性的成果汇报活动,以激发学生小课题研究的兴趣与成功的体验。另外,老师能将自己平时在学习、生活中不解的现象或问题在校园网上,吸引其它的师生一起参与解决和研究,壮大科学探究的团队。同时开设科学活动课,组织大家一起汇报、交流研究成果,催化学生的探究欲望,培养创新精神。
研究专题的整合,使科学课堂充满了“研”的品质,它诠释了研究性学习的内涵。首先,于科学知识与生活场景,教师将教学内容和网络资源进行了整合,形成了研究主题;其二,网络留言板的交互功能,使每个学生既是科学信息的获取者,也是科学信息的提供者,这样便形成了一个密切与研究目标相结合的信息库;其三,网上资料的收集是专题研究性学习的重要环节,通过对资料的分析、筛选、整理,研究性学习在网络环境中找到实践的支点,同进,为最终问题的解决作好了准备,提高了学生的学习能力和自主发展能力;其四,网络的现实与虚拟双重性推进了课后的延伸拓展,它不仅促成了研究主题的再生,综合能力的提升,而且也达成了研究性学习的“行无止步,研无止境”之境,使研究又开始新一轮的动态生成!
四、课程整合的几点思考
现代信息技术是一把双刃剑。它与小学科学课程的有效整合,丰富了科学课堂的内涵,拓宽了科学课堂的外延,而且也促进了学生良好学习方法的获得,。但是如果使用不当,反而会带来负面作用,因而使用得当是关键。在整合的教学过程中,我们需要注意把握好几个度:
(一)把握好权重比例的“度”
信息技术与小学科学课程的整合,其主体是课程,而非信息技术。孰轻孰重?我们应该有个权重把握,避免在使用传统教学手段能够取得良好效果的时候,生硬地使用信息技术。教学中,要从科学课程的实际需求出发来使用信息技术,它只是作为辅助手段引入课堂教学,切不可为使用技术而使用技术,甚至不惜以牺牲课程目标的实现为代价。同时,还要注意计算机基本知识与技能的掌握需要一个较长的循序渐进的过程,师生间、生生间的水平又不尽相同,尤其小学生,往往因相关同步知识不具备而使信息技术辅助教学本身遇到障碍。
(二)把握好信息扩充的“度”
信息技术与小学科学课程的整合,需要教师在课前有选择地为学生筛选相关的学习内容,对学习内容事先进行有机地修整,既能让学生接触广博的有效信息,又能给学生留有思考和想像的时间和空间。网络上的资源虽然非常丰富,但并非所有信息都是有用的,重复现象较多,质量也比较低。如果学生只会把网页整个保存,而不进行整理、加工,就不利于学生消化和真正掌握探究得到的新知识,若是全部由教师进行自制,既需投人大量的时间和精力,而且又受到一定技术水平的限制,有时不能精确地表现出设计需求,还会耽误本身的教学任务。这就需要教师做好筛选预设工作,有计划有步骤地指导学生掌握自己的学习主题,下载和主题相关的信息资源。
(三)把握好衔接融合的“度”
信息技术与小学科学课程的整合,不是简单地将信息技术应用于教学,而是较高层次的“糅合”与主动适应。我们必须改变传统单一的辅助教学观点,从课程的整体观考虑信息技术的功能与作用,把握好融合的度,以“有痕为无痕”,创造数字化的学习环境,创设主动学习情景,创设条件让事实说话,让信息技术成为学生强大的认知工具,最终达到改善学习的目的。
【关键词】试点项目校;目标;教材;编写
安溪县第三实验小学是福建省教育改革试点项目校,试点任务是推进素质教育改革,项目名称是在科学教育中培养学生的创新与实践操作能力。我校同时承担探究式教学资源的开发与利用的课题研究,这个课题是全国教育科学“十一五”规划教育部规划课题科学课程设计与实施的过程研究的子课题。这两项任务既光荣又艰巨。该从何入手,才能圆满完成任务,切实提高教研实效呢?经过专家引领,认为根据我校实际,编写出一套行之有效的校本教材是完成教研任务的载体。下面根据我们的实践谈谈具体操作过程中的几点体会。
一、准确定位目标
该如何确定项目校的总体目标呢?
我们学校的优势是:①科技教育成果显著:几年来, 我校参加泉州市航空航模比赛连续三年获一等奖;参加省电子拼装比赛获团体第一名;参加省电子模拟探雷赛获团体总分二等奖;代表福建省队参加全国在海南口举行的“奥林匹克杯模拟探雷赛”获男子团体总分第一名,女子团体总分第三名;2007年7月我校代表泉州市赴京参加首届中小学生科技创意大赛,荣获(小学组)团体金奖,还获得纸箱车大竞速小学组第一名,我校10名参赛选手全部获得个人总分一等奖、学校被评为创新型学校,我校的科技教育成果和科研成果得到省、市、县有关领导的赞赏和支持。
②课题研究成果显著:2006年3月我校全国小语会立项课题“学生自由习作指导研究”被评为小语会一等奖,2010年3月该课题被评为福建省基础教育课程改革教学研究成果一等奖,2010年12月被评为教育部基础教育课程改革教学研究成果三等奖;2010年7月该课题被中国教育发展基金会评为优秀教育科研成果奖;2010年7月,我校市级立项课题“小学数学生活化实践研究”被评为福建省首届优秀校级课题一等奖。
开始很多老师认为应该根据我们已有的优势,重点从青少年科技创新大赛入手,抓好科技辅导。但是经过讨论和专家引领,我们明白了,既然是试点项目校,不但要能体现出学校的办学特色,而且要具有可操作性,要面向全体学生。如果只是抓好科技辅导,辅导的面必定狭小,无法大面积实施。更何况学生的学习必须要在原有的基础上提高才更有实效。不然就成了无源之水,无本之木了。
经过再三讨论修改,最后将项目试点校的目标确定为①开发一套适合学校发展需要,有利于学生科学素养提高,形成学校特色的科教校本教材。②普及科学校本课程的全面实施,抓好课内外的整合,丰富学生科学学习的内容,拓宽学生科学学习的渠道,激发学生科学学习的热情,使学生养成自主探究的科学学习习惯,培养学生创新与实践操作能力,提高学生的科学素养。③探索构建小学科学校本课程的教学策略,建立并完善一套较为合理的具有可操作性的科技课程与其他学科的整合模式。④总结“在科学教育中培养学生创新与实践操作能力”改革的经验,提高教师教育科研能力,促进学校、教师、学生的和谐发展,形成学校的办学特色。
这样,以校本教材为载体,通过实施校本教材来落实试点目标。
二、争取专家引领
目标确定之后,在编写校本教材的时候,我们要注意教学资源的开发与利用。
我们同时还参加探究式教学资源的开发与利用的课题研究,该课题为中央教科所小学科学教学研究中心主任、教科版小学科学教材主编郁波老师承担的全国教育科学“十一五”规划课题中的子课题,在课题研究中,我们得到了郁波老师最新理念的引领及课题实验操作的指导。
比如,人教版二年级语文下册课文《充气雨衣》。我们根据该课编写《主体附加创造法》,教学目标是让学生掌握主体附加创造法,至少产生一个发明构想。重难点是如何让学生掌握枯燥的方法并产生发明构想。策略是通过翔实的案例让学生掌握发明方法,通过简单的填空引领学生产生发明构想。
教学过程如下:
(一)课前激趣
发明很简单,就像煮鸡蛋一样。只要掌握煮鸡蛋的方法,你就会煮鸡蛋。只要学会发明的方法,你也会发明。
(二)故事导入
1.讨论充气雨衣。
2.雨衣是要发明的主体,游泳圈是雨衣的附加物,两个结合在一起,产生新的东西,这种发明方法就叫做主体附加创造法。
(三)理解方法
1.谁能来说说,日常生活中还有哪些东西也用到主体附加创造法呢?
2.我们来着重看看书包,看看书包上都附加了哪些东西呢?
3.练习说话,这是带______________的书包。
(四)小试身手
1.同学们,我们也来试一下,看谁能像科学家那样进行发明。
书包上还可以附加什么东西呢?
2.请你分别代入这个句子,说说看。
带 ___________的书包。
(五)接下来请同学们找一个想研究的对象,作为主体:___________(引导学生找出各种不同的东西来研究。)
给这个产品加上一些附加物。
3.接下来,请同学们将附加物分别代入主体中,造句子,看句子是不是新颖。
带_________的_________。
(六)如果大家觉得自己的句子不够新颖,可以更换下附加物,或者尝试以下的小技巧。
小结:虽然组合的结果有的很好,有的很好笑,但是只要大家掌握了方法,说不定能产生很好的发明。
(七)画出方案
1.你们把发明构想画出来。
2.边巡视边讲述发明事例。
3.展示学生的发明方案。
这样编写的教材既来源于教材,又有所拓展,易于操作。同时将试点项目与课题研究有机结合起来。
【参考文献】
[1]中国新闻网 钱钰 报道 中小学校本教材开发一哄而上 优秀教材竟有错字,省略/edu/edu-jygg/news/2010/04-20/2237285.shtml
1、在小学科学教育中推行“探究式”教学是社会进步发展的需要
21世纪,人类正迈入知识化、信息化高度发展的社会,科学技术不仅是我们了解世界和我们自身的有力工具,也是强有力促进人类社会发展的第一生产力,特别是自上世纪五十年代之后,科学技术发展十分迅速,使人类的生活质量、活动范围、通讯方式和生产方式等都发生了革命性的变化。所以,无论对国家、社会还是个人而言,掌握科学知识和技术成为能在知识社会存在和参与发展的基础。在这样一个以知识为基础的社会里,在日趋激烈的国际经济与科技的竞争中,国民的科学文化素养和创新能力对国家整体发展作用越来越突出。落实科教兴国战略、全面实施素质教育、提高儿童和全体公民的科学素养水平是增强国家综合国力和促进社会发展极为重要的战略举措,是加强科学能力建设的基础,也是保证人类社会可持续健康发展的基础。为了迎接21世纪的挑战,我们必须以强烈的使命感、责任心和勇于开拓、实事求是的精神,努力探索符合我国国情的发展教育、发展科学技术的道路。
2、在小学科学教育中推行“探究式教学”是我国基础教育课程改革的需要
今天,信息爆炸性的增长使传统的知识传递方式受到了严峻的挑战,没有智能工具的引导我们不可能管理大量的信息。智慧和直觉常会在浩瀚知识的海洋里遗失,信息的综合和生成数据本身一样重要,因而,我们不仅要培养学生学习的能力还要培养他们解决问题的能力,包括综合信息的能力。探究式科学教育的实施,是教育改革的重要组成部分,是培养创新人才的重要途径。
新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标,就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式,倡导学生主动参与的探究式教学,把“培养学生的探究能力“作为科学课程的核心目标。从中我们可以看出,科学探究已经被写入课程标准中,这势必对教材编写和教学实践产生重大的影响。
3、在小学科学教育中推行“探究式教学”是学生自身发展的需要
儿童生而具有强烈的好奇心和学习科学的巨大潜力,但儿童也会形成一些对科学概念的错误理解,对5-12岁的儿童进行探究式科学教育,不仅可以保护和激发儿童的好奇心,帮助儿童建立正确的科学概念,发展探究能力,而且有利于儿童情绪能力、语言能力等方面的培养,它既让儿童有一个愉快的学习经历,又为他们的终身学习和发展打下了重要的基础。
由于长期以来,我们的小学科学教育存在重知识、轻能力;重结果、轻过程;重间接经验传授、轻亲身体验获得的偏向,造成学生动手操作能力和综合解决问题的能力严重不足。据中国科协1992年、1994年、1996年三次全国公众科学素养调查结果显示:我国公众的科学素养水平十年来停滞不前,科学素养水平与发达国家差距很大,亟待提高。“探究式科学教育”的基本理念和倡导的准则有利于克服这些方面的弊端,促进儿童自身全面发展,成长为具有良好科学素养的未来公民打下必要基础。
4.在小学科学教育中推行“探究式教学”是借鉴与继承的需要
上世纪六十年代以后,世界上一些主要的发达国家都十分重视在幼儿园和小学里进行探究式的科学教育,特别是在上世纪八十年代以后,例如,1988年英国的英格兰、威尔士和苏格兰先后通过教育改革条例,对5—12(11)岁的儿童进行科学教育,并把语文、数学和科学教育列为小学的三门主课,1983你美国国家卓越教育委员会发表了致美国科学促进协会了2061计划的第一份重要报告,1996年美国了美国历史上第一部国家科学教育标准,提出了要在幼儿园和小学中实施探究式科学教育,并随后采取了一系列的措施来落实这个科学教育标准。1995年,法国的诺贝尔物理奖获得者GeorgesChqrpak将其引入法国,并进一步发展,称为“LAMAP”,意为“动手和面。美国的“handson”和法国的“LAMAP”,已分别经历了十四年和五年的研究摸索,形成了比较成熟的经验,再加上我国近三年做的“做中学”科学教育课题研究,都对“探究式科学教育”有了一定的研究。我们必须认真找到自身的差距,在继承、借鉴、引进先进理念的同时,结合自身经验,探索出符合我国国情的、促进儿童科学素养发展的有效途径。
随着新课改的深入,“探究式教学”在我国中小学科学教育领域已经成为家喻户晓的时尚名词。然而,对于“什么是探究式科学教学”、“探究式科学教学的本质特征是什么”等问题,教师的认识仍存在偏颇。本课题旨在通过“探究式教学案例”的开发与实践,形成一批符合“探究式教学”本质特征的案例,更好地推进探究式科学教学。
二、课题的界定
探究:根据美国科学委员会在美国国家科学教育标准中给出的定义:探究是一种多层面的活动,它包括:观察、提出问题、通过浏览书籍和其他信息资源来了解什么是已经知道的知识,制定调查研究计划;根据试验方面的证据评价已有的知识;用工具来收集、分析和解释数据、提出解答、阐述和预测,交流结果。探究需要对假设进行鉴别,运用批判和逻辑思维,并考虑其他可供选择的解释
小学科学探究式教学:是一个让儿童亲历科学探究的学习过程,它大致包括根据情景、观察到的现象和可以获得的信息,从儿童已有的知识,对问题的了解和已具有的科学概念(想法)出发,提出问题,对问题的解答进行猜测,为证实猜测提出假定,设计试验或进行观察、收集和整理数据,得出结论和进行交流,提出新的问题。。。。。
我们认为学生的探究式学习应该是一个完整的过程。因此,我们的探究式教学在让学生掌握核心的科学知识和概念,同时培养学生的批判性思维、尊重事实、尊重别人、合作而主动积极的科学态度,这些方面的培养是不可分割的。
本课题研究的视角是整合现有的国内外探究式教学案例,分析“探究式教学”的本质特征,以“水”主题为系列,本土化开发符合中国小学一~四年级学生的探究式教学案例,以此促进学生科学素养的整体提高。
三、课题研究理论
1、建构主义理论
(1)皮亚杰的结构主义教育理论
皮亚杰认为“每一个认识活动都含有一定的认识结构”。认识活动涉及到图式、同化、调节和平衡四个基本概念。图式是人类认识事物的主观上的结构。儿童最初的图式是遗传性的,以后图式在适应环境过程中不断变化和丰富起来。同化和调节是个体适应环境的两种作用。在认识过程中,同化是个体把客观纳入主体的图式之中,这只引起图式的量的变化;平衡是指同化作用和调节作用两种活动的平衡。儿童每遇到新事物,在认识中总是试用原有图式去同化,如获得成功,便得到暂时的认识上的平衡。反之,儿童便做出调节,调整原有图式或创立新图式去同化新事物,直到达到认识上新的平衡。这就是皮亚杰所谓认识结构的形成和发展的基本理论,也就是发生认识论的重要组成部分
按照皮亚杰的观点,环境是重要的。教师需努力创设教学情境,刺激并要求儿童。当儿童探索环境的时候,他们遇到能引起兴趣的事件,这些事件应具有适度的新奇,不很适合他们已有的认知结构,于是促使儿童不断调整他们的判断,在这个过程中找到对付问题的新方法。在这样的行动中,不是环境本身创造儿童的智力,而是儿童自己在与环境的互动中发展出了新的认知图式
(2)维果茨基的社会建构理论
维果茨基对儿童思维发展进行了大量富有成效的研究,并提出了一些颇有价值的观点。其一、与皮亚杰相比,维果茨基同样强调儿童内在思维发展的可能性(遗传的和生理的因素)与所处环境的相互作用。但他尤其强调人际交往对思维发展的影响。社会中的一切,包括风俗习惯、、生活中的衣食住行、前辈留下的历史文化、社会制度、行为规范等,构成了人类生活中的文化世界。这个文化世界既影响成人的行为,也影响成长中的儿童。而且任何社会都会有意识地通过各种渠道使下一代接受社会文化的熏陶。
其二、认知思维与语言发展有密切关系。儿童在社会性的语言交流中,才能发展自己的认识。
其三、提出“最近发展区”的概念。他将儿童自己实力所能达到的水平与经别人给予协助后所可能达到的水平之间的差距称之为最近发展区。在了解了儿童的实际发展水平之后,应进而根据其可能的发展水平,找出其最近发展区,通过成人的协助使儿童的认知思维能力达到最充分的发展。
这些观点的提出是我们在实践中促进学生科学思维发展的重要依据。
2、脑和认知科学的新进展
在认知神经科学、认知心理学和人工智能等各领域内研究成果的支持下,一种新的学习观应运而生了。这一新理念对如何有效地设计课程以及怎样提高教学效率产生了直接的影响。其要旨可以简述如下:
Ø学习者个体自主建构知识。
Ø理解就是明确事物之间的关系。
Ø关系的明确取决于先前所具有的相关知识。
有关教育的神经科学研究同时也说明了学生有些正确的科学概念的建立不是可以自发形成的,需要良好的教学策略。一些概念要比另一些概念更难建立。说明应该尽早对儿童进行科学教育,应在他们巩固这些错误概念以前,帮助他们建立正确的科学概念或是纠正错误的概念。因为可能在许多情况下,这些错误的概念不能被置换或是重新组织,而只是可以被一定程度地抑制。专家们所以能较好的学习和解决问题是因为在他们的脑中建立了一些概念和模型。概念也是建构儿童认知的基石,幼儿园和小学的学生已经有能力建立一些认知结构。由此在本研究中,我们也相应选择了一二年级的学生针对相应的概念开展做中学研究活动。
四、课题研究的方法
1、文献研究法
在我们进行本课题研究之初和研究过程中,理论界基于“探究式教学“的教学思想、教学策略、教学设计等已经有了一部分研究成果,特别是美国的“handson”和法国的“LAMAP”,已分别经历了十四年和五年的研究摸索,形成了比较成熟的经验。面对这些文献资料,我们组织课题组成员认真学习,细致分析,在理清基本理论和操作层面主要问题的基础上,梳理出了一些对于本课题而言是有价值的、可供课题研究参考的意见。为课题的顺利开展做了充分的理论储备和前期准备工作,从中获得了一些益于本课题开展的宝贵财富。
2、行动研究法
在本课题研究中,我们采用行动研究的方式,实验教师运用自己掌握的教育理论和教学经验,通过对各种情况的调查和分析,制定“水“单元其中一个概念的解决策略(教学设计),尝试开发符合探究式教学特征的系列案例,并通过实践去探索,不断反复验证,提高案例的实用和推广价值。
3、经验总结法
本课题研究中,在教师实践了系列案例后,依托教师自己实验的经验,再经过针对实际需要去学习理论、分析综合等过程,逐步总结出规律性认识的方法。
五、课题研究的实践与探索
1、架构系统
根据课题方案所厘定的课题本质蕴涵、框架的研究策略,我们首先成立了课题研究小组。包括课题领导小组、课题指导小组、科学家咨询小组、实验教师团队等。
课题领导小组:区教研室的领导及课题负责人。负责课题实施的组织、协调和领导。
课题指导小组:主要由南师大郝京华教授、江苏省教研室卢新祁老师、市教研室徐燕老师、区教科所陈立春所长组成。
科学家咨询小组:只要依靠东南大学学习科学中心的叶善专教授(新课标修订组主要成员)、周建中主任、叶兆宁主任等担任。在自主案例开发与实施中对科学概念的准确性给予我们大力帮助。
实验教师团队:我们首先选定了课题实验校(北小、附小、长小、小营、逸仙、宇花、月苑、成小),选定了素质优良的教师为实验教师,其中南京市学科带头人一名,南京市优秀青年教师2名,专业出生的研究生本科生3名。优秀的实验教师团队为课题的顺利实施奠定了基础。各实验校在学习的基础上,根据拟定的“水”概念图,选择一个方面进行案例的开发与整理。
2、培训学习
课题组的培训学习分为以下几层:
一是对国内外现有资料的学习:课题组所有成员阅读了美国《2061计划》系列丛书、法国《做中学黄皮书》(内部资料)、韦钰院士的《探究式科学教育》等书籍。
二是对国内外现有资料的实践学习:各实验校在课题研究的第一年均实践了法国原版的《法国“做中学”经典案例》中的小学案例,在其中体会了探究式案例的精髓。
三是每学期参加由南京市教育局、教研室和东南大学学习科学中心组织的探究式教学案例培训,在“探究式”的培训中体验探究式教学的一些基本原则。
四是参加法国等世界各国的专家培训。课题研究期间,我们先后有南师大附小单道华、北京东路小学吴京钧老师赴法接受为期一个月的探究式科学教育的专项培训。近几年在东南大学学习科学中心和江苏省教研室的组织下先后接受了五次法国、加拿大等国专家的现场培训,让课题组老师对国际探究式科学教育的研究前沿、研究现状有了清楚的认识。
五是外出学习,先后组织课题组老师到北京、上海、云南进行了专项学习。
3、案例研发
根据计划,每所实验校负责开发相应概念的探究式教学案例,我们每月召开一次课题组会议,形式有案例交流、听课研讨等。
(1)团队建设
我们清楚地认识到实验教师的素质决定本课题研究的水平,所以自05年以来,我区科学教师队伍整体发生了喜人的变化。专职教师数有原来的28人增加到了40人,其中45岁以下的占到74%,专业出生的研究生7名,本科生4名。一来看出区教育局对科学教育的重视,二来看出课题研究带来了一定的效益。特别是在八所实验校,近几年增加了实验教师共4名,近几年成长了1名南京市学科带头人、2名市优秀青年教师,课题研究真正促教师专业发展。
(2)行动实践
每所实验校根据课题研究的计划和进度,每学期开学制定研究计划、教学进度表,共同开发案例,课前共同备课,课后共同反思。每学期由课题组负责组织两次以上的观摩、示范研讨、交流,督促各校做好案例开发的前期准备、中间资料的收集、之后的反思。每学年参加由市教育局和教研室组织的相关案例、论文评比和课堂教学竞赛。扎实的研究过程让实验教师得到了锻炼。
六、课题研究的成果
1、对探究式科学课堂教学实质的认识
关键词: 现代信息技术 小学科学教学 创新精神
随着时代的发展,信息化已然成为社会和经济发展的必然趋势,“课程整合”的教学模式就在这样的背景下应运而生。所谓“课程整合”,就是在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型教学方式。作为一名科学课的任课教师,我也深刻认识到信息技术对教育教学的影响。在教学过程中,信息技术不只是课堂辅助教学的工具,更是从根本上改变了传统的教学观念与教育方式,使得科学教学从有限的课堂和教室延伸至更广阔的空间。
一、现代信息技术与小学科学整合,有利于诱发学习兴趣。
兴趣是最好的老师,小学生的知识接受能力与兴趣紧密相连。例如在教学苏教版三年级上册《我眼里的生命世界》时,我利用课件首先向同学们展示了一片勃勃生机的树林,有郁郁葱葱的树木、色彩斑斓的鲜花、活泼可爱的小动物在向同学们招手。接着把同学们带去了一片波光粼粼的池塘,快乐的鱼儿在水里嬉戏雀跃,青青的水草在水中欢快舞蹈。最后把同学们带到了一片金灿灿的稻田,农民伯伯在挥舞着镰刀收割庄稼,小青蛙们在田间欢乐地跳跃。这样,同学们在美丽的生命世界里感受到生命的神奇与伟大的同时,激发了对植物动物的兴趣,对后面知识的学习起到积极的引导作用。
二、现代信息技术与小学科学整合,有利于提高教学质量。
科学教材中的许多内容涉及一些原理、规律性的东西,例如地球的公转和自转、风的形成过程、日食和月食、岩石的形成过程,等等,是我们无法直接看见的,如果单凭传统的教学模式,以老师口述或图片展示,没有一个动态变化的过程,则不仅枯燥乏味,而且很难讲清楚。现代信息技术融合了文字、图形、图像、声音、视频等多种信息资源,通过这些资源,可以给学生多重感官刺激和直观教学,如果将信息技术引入这些课的课堂教学中,运用课件或用互联网搜集到可用信息,则可以将漫长的气候变化呈现在学生的面前,将罕见的日食现象即时再现,也可以将人眼难以观察到的岩石形成过程通过视频或动画形式展现出来,使难以理解的知识点具体化、形象化,帮助学生认识和掌握其中规律。查询、收集、整理、交流、观摩、研讨……学生思维空间拓宽了,创新能力提高了,探索精神形成了。
另外,一些我们在限定的实验室里无法进行的实验,也可以让现代信息技术帮我们解决。例如教学苏教版四年级上册《加热和冷却》一课,在讲到二氧化碳气体在温度很低时会变成一种叫做干冰的固体,干冰在达到室温时又能恢复到气体状态这一知识点时,学生的前概念很薄弱,安排实验的话又很难组织进行。要想这个难题迎刃而解,就只能寻求现代信息技术的帮忙。所以,我在教学时以多媒体形式向同学们展示二氧化碳与干冰的转化过程,这样,同学们对这一知识点不仅有了形象的画面,而且有了深刻印象。
三、现代信息技术与小学科学整合,有利于增加真实感触。
小学生的认知具有具体形象性、具体行动性和不稳定性的特点,他们的观察常常停留在显而易见的表面现象上,而一些较隐蔽的本质特征就比较容易被忽视。例如在讲授苏教版《食物的消化》一节时,学生在日常生活和学习中对消化器官有一定了解,但大多是模糊、粗糙、零碎的,甚至把人体的一些其他器官错认为是人体的消化器官,对这部分知识是非常难以理解且易混淆的。如果这课的教学只借助挂图或人体模型进行,那么学生只能看到静态的消化器官,对各个消化器官的动态的工作过程就没有直观感受。因此,我在课堂上加入了动画视频的部分,先向同学们展示人吃食物的整个过程情境,进而分步具体到食物在口腔、食道、胃、小肠、大肠里的消化过程。这样学生对人体消化系统及消化过程就有了更生动、更形象的直观认识,感触也更深。
四、现代信息技术与小学科学整合,有利于呈现学习的过程与态度。
“做中学”科学教育实验项目由教育部原副部长韦钰院士倡导发起,吉林省的项目研究工作由吉林省教育学院小学部具体实施。蛟河市天岗镇中心小学作为首批实验校中的农村乡镇中心校,在参与吉林省“做中学”科学教育实验项目七年来,坚持行动研究,鼓励教师外出学习先进理念,让儿童亲历科学探究的过程,使他们在观察、提问、猜想、制定计划、实验验证、表达、交流的探究活动中,体验科学探究的乐趣,实现基础性科学知识的建构,获得初步的科学探究能力,激发好奇心和想象力,拓展思维,培养合作能力,促进语言能力的发展,从而实现儿童的全面发展,并将此作为实验目标,努力探索提升农村小学科学教育的有效方法,取得了一些明显的变化。
1. 教师的教学方式产生了变化。
(1)由教师指导记录向学生自主探究记录转变。在自主探究过程中学生每组都有一份记录,随时记录下他们参与探究过程中合作获得的知识,以便资源共享,记录下他们的创新之处,以便相互鼓励;记录下他们的实验过程,以便分析现象;记录下他们自己的探究结论,以便巩固应用;记下与前概念冲突的内容,学会更正自己错误的概念,巩固自己正确的认识,并能科学准确地表述科学概念。记录的作用还体现在交流的时候,归纳自己的收获,借鉴他人的长处,能有效地提高书面表达能力。同时通过记录还反映出孩子的思维过程,科学的记录习惯可以帮助他们看到自己的成长变化。
(2)由教师演示实验向学生设计实验转变。设计实验验证假设是“做中学”一个重要的学习环节,教师给学生提供足够的时间和空间,让他们自己去设计实验计划,并组织实施,老师引导学生深入思考,而不是直接告诉学生该怎么做。教师用追问的形式,引导学生完善实验计划,引发学生深入探究的欲望。鼓励学生有自己的实验想法,并能完整地进行表述。
(3)由侧重师生间交流向提倡生生间交流转变。交流讨论在“做中学”课上随时可以进行,穿插于各个环节中。课堂上的交流和讨论是学生之间的,教师创设愉悦的交流空间和充足的交流时间。但这绝不意味着任其发展,教师至少需要在以下四种情况对学生进行有针对性的指导,以提升讨论交流的质量。第一种情况是:当学生的讨论中议题偏离正确的方向时,教师以平等的身份出现,将这些问题指出来,引起全体学生的关注,将讨论引向正确的方向。第二种情况是:当学生的语言表达出现障碍的时候,教师要对其进行语言表述方面的指导和鼓励,使学生在讨论交流过程中提高语言表达的水平。第三种情况是:当儿童在交流过程中只注意自己的发言,而忽略倾听同伴发言的时候。第四种情况是:当学生的观点出现分歧,争执不下的时候,需要老师及时进行指导,使他们养成互相尊重、相互借鉴的习惯。同时,鼓励学生对别人的发言认真思考,敢于提出质疑,培养学生的批判精神。
2. 学生的学习态度发生了变化。几年实验下来,让实验教师最欣喜的是孩子们的变化。我们在课上看到越来越多的孩子“活”了,他们敢讲、敢说,而且说的是那么头头是道,常常是为了一个问题的表达、交流、讨论,而争着发表自己的观点,争着用各种方法说明自己的观点。孩子们为能够在足够的探究时间和空间中学习而高兴,为自己的新发现而兴奋,为意想不到的现象或是结果而惊喜,他们在这里处处可以遇到可亲可爱的科学、体味先驱者们悟出来的道理、分享他们的快乐,在清纯的心中激起执著的探索与创造之情,亲自做那些科学家们做过的和不曾做过的事,好像自己也成了科学家。
在这个课题研究中,对指导现在的科学课堂教学,有效提高课堂教学效率,产生了积极推动作用。在几年的课题研究过程中,我们还凝聚了人心,培养了一批想干事、肯干事、能干事和干成事的教师队伍,为教师搭建了成长、成功和成才的平台,促进了教师专业素质和职业素养的提高。同时也为学生提供了亲历学习、思维碰撞、手脑并用、体验成功的快乐学习平台。
但是,随着课题研究的不断深入,也带来了很多值得进一步思考的问题。如何在有限的探究时间内深入指导每个研究小组开展研究?目前的大班额现状对推进“做中学”教学的阻力如何克服?“做中学”的模块开发落实与课时计划之间的矛盾如何解决等等。
这样的问题还不少,“做中学”案例的研发和实践仍应继续,这样的思考也远远没有结束,我们将为了孩子们的全面发展而继续努力。
作者简介:徐长宝(1976-),男,吉林省蛟河市天岗镇中心小学,副校长,小学高级。研究方向:“做中学”科学教育实验项目的行动研究。
在集中培训的二十天中,我认真地聆听了黄建国、喻金水、谭少虞、邱伟华、王金瑞、胡银泉、黄宗仑等十多位专家的讲座,听取了李保伟等多位优秀教师的经验介绍以及观摩了多节优质课等等。在内容丰富,形式多样的集中培训中我掌握了许多先进的教育理念与方法。
9月起,我上了四年级的科学课,在教学中我能够将集中培训中学到的新理念、新方法运用到教学中去。根据教育局的安排我于10月22日至26日在万安县城实验小学实习一周。在实习期间,我能够虚心向一些经验丰富的教师请教,积极地参与学校的教研活动并认真上了一节汇报课。经过一周的实习,既有观念上的洗礼,也有理论上的提高,既有知识上的积累,也有教学技艺的增长。在课余时间,我能坚持记录自己在教学中遇到的问题及小小的进步,经过近四个月的努力,写出了我的教育论文——《小学科学实验教学的几点体会》。
经过这近半年的理论学习与实践,我对小学科学课程有了新的认识:
一、思想有了大转变
通过理论学习与实践,我的思想有了一个新的转变,作为一位科学教师,必须具有渊博的科学知识,熟练的操作技能,良好的思想品质,特别是骨干教师,更应当掌握现代教育教学理论、掌握现代教育教学技术。在科学的探究过程中,教师不再把科学知识的传授作为自己的主要教学任务和目的,也不再把主要精力花费在检查学生对知识掌握的程度上,而是成为学习共同体中的成员,在问题面前教师和孩子们一起寻找答案,在探究科学的道路上教师成为学生的伙伴和知心朋友。因此,在科学课程中,传统意义上的教师教和学生学,将让位于师生互教互学,彼此形成一个真正的“学习共同体”。这种学习方式的改变,将导致师生关系的改变,使教师长期以来的高高在上的“传道、授业、解惑”的地位发生变化,教师从“知识的权威”转变到“平等地参与学生的研究”,从“知识的传递者”转变成“学生科学探究的促进者、组织者和指导者”。
二、对科学课程的基本理念有了一个新的认识
首先,科学课堂要面向全体学生。学生是学习的主体。学生对周围的事情具有较强好奇心和积极的探究欲,学习科学应该是他们主动参与的过程。教师是科学学习活动的组织者、引领者和亲密的伙伴,教师的教学设计必须建立在满足学生需要、兴趣和已有知识经验的基础之上,对学生在科学学习活动中的表现应给予充分的理解和尊重,并以自己的教学行为对学生产生积极的影响。
其次,科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课堂要向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,掌握一些基本的探究方法,体验学习科学的乐趣,增长科学探究能力,获取科学知识。
第三、科学课程应具有开放性。科学课堂上教师要给学生提供选择的机会和创造的空间,要引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源进行科学学习,应加强科学与其他学科之间的渗透与整合。
三、教学观念有所改变,教学思想有所更新
1、教学观念的改变。以前我们总认为教师是权威的象征,学生要绝对的服从,特别是教学中,学生完全处于被动状态,是容纳知识的容器。通过培训学习,我深深地认识到而科学课程是要面向全体学生的,是要考虑到学生的个别差异性的。因此,我们要改变教师的角色,成为学生的朋友。
2、教学方法的改变。教学方法是完成教学任务的根本手段,科学的教学方法能够起到事半功倍的效果,也能使师生关系更加融洽,二者相互促进形成良性循环,教学自然会成功的。通过培训学习,我知道目前提出的科学探究法即以学生自主学习、主动探索为主,相对而言是适合科学课程的。自主的探究可以通过学生自己提出问题自己想办法去动手实践,解决问题,并从中体验到成功喜乐。
参加了这次省级骨干教师培训,意味着我们将带着新课程理念、新课程方法率先走进课堂,同时也意味着带着新课程理念、新课程方法率先和影响周围的其他教师。虽然我们有时也会充满困难、挫折或困惑,但是在实践中我们会有更多的新经验、新发现以及新的飞跃。
智慧不是靠灌输获得的,成功是建立在有准备的基础之上的。本次培训通过专家们的“点化”和“引领”,使本人受益匪浅, 今后,我会一如既往,将自己的全部心血倾注于科学教育事业上,使自己真正起到一个骨干教师的作用。 共2页,当前第1页1
本课题研究一种在实践中可操作的教学模式,切实落实小学科学课以培养学生科学素养为宗旨的培养目标。
1 学生用探究的方式学习科学的方式。学生的探究式学习主要经历以下七个环节,可表示为:提出问题一猜想或假设一制定计划一观察实验制作一搜集整理信息一分析处理信息一表达与交流。
(1)提出科学问题。通过特定的情境创设,提出值得探究的科学问题作为科学探究的题目。
(2)对问题作出猜想或假设。可根据学生已有的知识和经验,对自己提出的问题作出初步的猜想或假设。
(3)制定计划。在猜想或假设的基础上,制定探究计划,明确所要收集的证据以及收集
证据的方法。
(4)进行实验或观察、制作活动。按照计划,进行多种途径和形式的探究活动,如观测、实验、调查、制作等。
(5)搜集整理信息。在观察实验等探究活动的基础上,通过查阅文献、观看影视资料、上互联网等途径获得更多的有价值的证据。
(6)分析、处理信息,得出结论。对所搜集的证据进行筛选、归类、统计和列表分析等综合处理,并运用已有知识和经验对问题作出科学的解释。于此同时,还应通过比较其他可能的解释,特别是那些体现出科学性理解的解释,来评价自己的解释,对解释进行修正,甚至是否定。
(7)表达和交流。通过简单有效的形式(如口头表达、撰写小论文或调查报告、举办辩论会或展览等),准确清晰地表达自己或小组的探究结果,在交流过程中,既要善于表达自己的成果,也要善于吸收别人的成果,并在此过程中丰富自己的探究学习的经验。
2 教师用探究的方式展现科学知识的方式。学生的探究性学习需要教师的指导,要求教师用探究的方式展现科学知识。教师用探究的方式展现科学知识的方式是有序的。可表示为呈现探究情景给充分思考时间让学生选择最好的问题解决方案指导方法组织整理事实提供充分条件组织表达与交流。
3 建立师生交往、共同发展的互动过程方式。从该模式的操作程序来看,教师用探究的方法展现科学知识是有序的,学生用探究的方式学习科学的方法也是有序的,教师展现方法与学生学习的方法是一一对应的。根据学生经历探究学习的过程,把学生的探究分为完全探究和部分探究。根据教师对学生行为进行组织的程度,探究性学习可以分为有指导的探究和开放的探究,但这种分类不是非此即彼的两分法,在探究过程中,学生所负的责任越多,探究越接近开放的探究;教师所负的责任越多,越接近有指导的探究。
二、小学科学课探究教学模式的检验为了检验小学科学课探究教学模式的有效性,研究者采用双组循环对比的实验方式,设计了两轮实验
实验程序如下:
(一)被试与实验教材的确定。被试为四川省马尔康县卓克基小学四年级下学期两个班共36名学生。根据2001学年第一学期末的自然(常识)课的成绩和前测的成绩,分为实验班与对照班。
(二)第一轮实验(实验一)。实验班采用完全探究模式教学,对照班采用讲授训练模式教学。实验教材为《磁铁》一课,采用同样的教具和学具,上课时间均为四十分钟,由同一位教师执教。实验班、对照班的具体作法:课前不告诉学生是开展科研实验,上课时进行教学录象,课后根据录象统计有关数据。
(三)第二轮实验(实验二)。将第一轮实验中的实验班变为对照班,对照班变为实验班,实验教材改为《种子里面有什么》,学具、教具相同。由同一位教师执教,上课时间均为40分钟,各组的具体作法与第一轮实验的作法相同。
三、实验结果及分析
(一)前测的结果及分析。为了保证实验等组,课题组进行了智力水平前测,前测结果表明,实验班与对照班的智力水平均无显著差异。
(二)第一轮实验的结果及分析。实验班与对照班采用不同的教学模式上课,课后根据录象统计结果如下:
从统计表可以看出,实验班的各项指标均大大高于对照班,有力地说明采用探究教学模式可以培养学生的探究能力。
(三)第二轮实验的结果及分析。实验班和对照班采用不同的教学模式学习《种子里面有什么》,根据教学录象统计结果如下表:
从统计表可以看出:(1)实验班的各项指标均大大高于对照班,(2)在第二轮实验中,对照班的探究能力优于第一轮实验中对照班的反应,这说明模式可能具有迁移作用。
四、研究结论
(一)、学生用探究的方式学习科学知识的活动可以是完全探究的形式,也可以是部分探究形式,不必拘泥于每次活动都从头到尾、按部就班地完成一个科学探究的全过程,要根据教学内容灵活掌握。
(二)运用该模式教学,学生会用探究的方式学习,理解科学探究过程,获得科学探究的乐趣,能逐步地提高学生的科学素养;教师适应学生的探究学习的需要,善于学习的能力会明显提高。
(三)小学科学课探究教学模式是培养学生科学素养的有效模式,可运用于小学科学(自然、常识)课的教学实际。
参考文献
杨柳雪镇小学科学学生学习质量评价方案:
一、科学教学质量评价指导思想
科学课程评价充分体现全面推进素质教育的精神,贯彻《科学课程标准》的基本理念,着眼于评价的教育、激励与改善的功能,对学生的评价不仅要关注学生的书面成绩,而且要发现和发展学生的多方面的潜能,运用多种方法综合评价学生的情感态度价值观、知识与技能、过程与方法等方面的变化与进步,促进学生全面发展。结合《科学课程标准》及我乡镇科学学科课程改革实际,制定本方案。
二、评价的内容与方法
评价内容包括科学知识、科学探究、科学态度、实验操作能力以及完成各项作业的情况。
评价的方法是日常评价、阶段评价与期末考查相结合,自评、组评、师评、家长评相结合的评价方式。阶段评价是把一学期分成期中和期末两个阶段进行评价,针对考查内容对每个学生进行评价。学期末教师要对每个学生进行评价,评价内容包括科学知识、科学态度和实验操作。最后,教师根据过程评价中学生的成绩,给出总评。
三、评价的具体做法
1.日常评价包括对学生科学探究能力的评价和对学生作业的评价
对学生科学探究能力的评价,主要评价主体是教师,教师针对学生在课上的表现,综合评价学生科学探究各环节的表现(包括:提出问题――猜想与假设――指定计划――观察、实验、制作――搜集整理信息――思考与结论――表达与交流),给学生A(优秀)B(良好)C(合格)D(不合格)的等级评价,此评价在评价时间上灵活性较强,可以在课堂上随时记录学生的表现,特别是优秀的或较差的,也可课后回顾学生表现并评价记录。评价次数为每一单元至少给予学生两次评价,学期末综合学生本学期的过程评价,给予学生本学期本内容的综合评价,并将评价具体情况记录在相应的记录表中。
对学生作业的评价,评价主体是学生本人、小组成员和教师,采用自评、组评、师评相结合的方式。学生作业内容广泛,包括:书面作业、收集材料、手工制作等教师布置的各种作业,教师根据学生完成的质量,给学生A(优秀)B(良好)C(合格)D(不合格)的等级评价,每学期对每个学生的作业评价不低于八次,提倡作业形式多样化,让学生带着兴趣完成作业,巩固所学知识,培养创新能力,并将评价具体情况记录在相应的记录表中。
2.阶段评价
评价主体是教师,评价内容是学生每单元掌握科学知识的情况,此评价分期中和期末两个阶段,教师根据学生卷面情况给学生A(优秀)B(良好)C(合格)D(不合格)的等级评价。并将评价具体情况记录在相应的记录表中。
3.期末评价,包括对科学知识、实验操作、科学态度的评价
对科学知识的评价,以书面考查方式进行,评价主体是教师,教师根据学生卷面情况给学生A(优秀)B(良好)C(合格)D(不合格)的等级评价。并将评价具体情况记录在相应的记录表中。
对学生实验操作的评价,评价主体是教师,评价方式是学生动手操作实验,评价内容是本学期镇实验抽测中的实验之一,具体哪一个学生考哪一个实验教师随机安排,评价结果以A(优秀)B(良好)C(合格)D(不合格)的等级评价呈现,并将评价具体情况记录在相应的记录表中。
对科学态度的评价,评价主体是学生本人、小组成员以及家长,采用自评、组评和家长评相结合的方式。评价内容是多方面的,包括学生是否能从以下几方面做好:保持和发展对周围世界的好奇心与求知欲,大胆想象、尊重证据、敢于创新的科学态度和爱科学、爱家乡、爱祖国的情感;亲近自然、欣赏自然、珍爱生命,积极参与资源和环境的保护,关心科技的新发展。积极主动的学习,认真完成各种作业;小组成员活动配合好,能利用所学到的科学知识与周围生活中的常见现象相联系,并且下用知识指导自己的生活。并将评价具体情况记录在相应的记录表中。
4.学期总评
学期总评是综合过程评价中学生科学知识、探究能力、平时作业的评价结果与期末评价结果后给学生总的评价,为本学期本学期的学生总评,以A(优秀)B(良好)C(合格)D(不合格)的等级评价呈现。并将评价具体情况记录在相应的记录表中。
四、评价的结果运用