小学生开展“科学探究”活动的研究

概要：不强，更谈不上创新。国际科学教育的比较研究显示，美国早在60、70年代就提出“探究式学习”，2001年2月的《小学科学课程标准（修订稿）》中明确提出“科学探究”是科学学习的中心环节。我国自2000年9月起，实施的普通高中新课程计划，将“研究性学习”纳入必修课程，如今在上海、常州等地越来越多的初、高中正在打破传统的教学方式，致力于“研究性学习”的探索。为了更好地适应整个基础教育阶段全面实施研究性学习，为了能与国际科学教育接轨，为此我们提出小学生开展“科学探究”活动的研究。二、理论思考（一）概念界定“科学探究”是指学生在教师指导下，在开放的现实生活和学习情境中，从生活和学习实践中选定和确定喜爱的研究专题，以个人或小组合作的方式进行研究，通过亲身经历进行解决问题的自觉学习，主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。本课题先在自然学科中研究，等取得一定经验后再渗透到各学科。（二）理论基础1. 我们把现代建构主义作为“科学探究”活动的主要理论基础，现代建构主义强调认知主体的内部心理过程，并把学习者看作是信息加工的主体的认知学习理论。儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起对外部世界的认识，从而使自身认知的结构得到不断发展和提升，现代建构主义认为，知识不是教会的，而是学习者

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一、研究背景
《中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中强调以提高全民族素质和民族创新能力为重点，全面推进素质教育，让学生在掌握必要文化知识的同时，更重要的是让学生掌握获取新知识、解决新问题的方法和培养学生的创新精神、实践能力。
小学自然是一门科学启蒙教育课程，学生对大自然充满好奇和兴趣，有许多自已想探索和研究的问题。然而，在实践中：教师往往根据教学内容提供有限的实验器材，刻板地安排好实验步骤，学生照着教师演示的方法做实验，按部就班。还有为数不少的教师或停留在对学生程式性方法的指导上，或一问一答式地双向交流信息，而忽视生、生之间的相互作用。总之，教师总是不知不觉地限止学生的自由，总要把一些“脱轨”的学生扳到有利于掌握课本知识的轨道上，学生被教师牵着走的现象十分严重。学生自主学习自然的能力不强，更谈不上创新。
国际科学教育的比较研究显示，美国早在60、70年代就提出“探究式学习”，2001年2月的《小学科学课程标准（修订稿）》中明确提出“科学探究”是科学学习的中心环节。我国自2000年9月起，实施的普通高中新课程计划，将“研究性学习”纳入必修课程，如今在上海、常州等地越来越多的初、高中正在打破传统的教学方式，致力于“研究性学习”的探索。为了更好地适应整个基础教育阶段全面实施研究性学习，为了能与国际科学教育接轨，为此我们提出小学生开展“科学探究”活动的研究。
二、理论思考
（一）概念界定
“科学探究”是指学生在教师指导下，在开放的现实生活和学习情境中，从生活和学习实践中选定和确定喜爱的研究专题，以个人或小组合作的方式进行研究，通过亲身经历进行解决问题的自觉学习，主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。
本课题先在自然学科中研究，等取得一定经验后再渗透到各学科。
（二）理论基础
1. 我们把现代建构主义作为“科学探究”活动的主要理论基础，现代建构主义强调认知主体的内部心理过程，并把学习者看作是信息加工的主体的认知学习理论。儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起对外部世界的认识，从而使自身认知的结构得到不断发展和提升，现代建构主义认为，知识不是教会的，而是学习者在一定的情景下，在教师和学习伙伴的帮助下，通过建构的方式而获得。
2. 《小学科学课程标准（修订稿）》是小学生开展“科学探究”活动的重要依据。本课题“科学探究”活动的目的和思路与小学科学课程标准的总目标是相符合的，指导学生获得一些浅显的自然科学基础知识，同时培养他们的科学志趣，以及学科学用科学的能力。
（三）研究目标
1、通过深入的理论研究和广泛的实践探索，探索实施科学探究，培养学生创新品质的具体策略，构建以科学探究为支柱的教学模式。同时，建立以创新教育为导向的、能有效激励教师开展科学探究的教学管理制度和教学评价机制。
2、通过本课题的研究，改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的那种偏重于记忆和理解，偏重于接受教师知识传输的学习方式，帮助他们形成一种主动探求知识，并重视解决实际问题的积极的学习方式，形成一种有利于终身学习、发展的学习方式，让学生学会收集与处理信息，学会体验科学研究，学会人际交往养成合作精神，提高思维与表达能力等。
3、改变教师以往偏重知识传授和技能训练的教学方式，充分发挥学生学习的主动性和创造性，形成体现21世纪学校教育特点的学习方式和教学氛围，促使教师转变原有的教学观、学生观，寻找到培养学生创新精神和实践能力的“抓手”，进而推进素质教育。
三、研究内容
科学探究是让学生在教师的指导下，以类似科学研究的方式去主动的获取知识，应用知识，解决问题，从而使他们创新精神和实践能力的培养和发展有了切实的落脚点，让学生进入主动探索知识的过程，强调在学习活动展开的过程中，创设一种有助于探索研究的开放的情景和途径，使学生围绕某一主题活动主动地搜索信息、加工处理信息，并应用知识解决问题，从而培养了学生的合作精神和人际交往能力，其中学生的实践，特别是社会性实践具有重要地位。
（一）组织学生开展“科学探究”活动的流程的研究：
1、发现问题。养成良好的观察习惯，从观察中发现问题，组织学生筛选，问题的提出是基于学生学习经验的调查和教育资源的重新组合，针对周围的事物提出从简单的到有可能进行探究的问题，对一系列问题能说出哪些提得好，并讲出为什么。
2、假设与预测。对观察到的现象进行解释，应用已有知识和经验假设事物之间的某种联系，能根据假设对事物的结果或发展趋势提出预测。
3、制订计划。在教师指导下，对一个简单问题做出科学探究计划，并能说明实施中需注意的问题，通过小组集体讨论，对自己提出的简单问题提出研究步骤、采用的研究方法，在此基础上完成科学探究计划。
4、收集整理信息。能利用多种途径或媒体搜集图片和文字资料，能够采用简单的设备和工具收集数据，对物体及其属性进行观察、实验、测量，并做好记录。能对一定范围的信息资源按要求进行筛选，能利用简单表格、图形、计算等方法整理、加工数据。
5、思考与结论。能对搜集到的各种信息进行总结评价，能对探究中的实验结果或观测记录提出发展趋势或变化规律，能说清楚实际结果与假设之间的关系。
6、表达与交流。能用口头、图示或书面方式正确报告研究过程和结果，并做出解释，能对一个研究报告进行评议，并与他人交换意见，能倾听和尊重其他同学对自己提出的不同观点和评议。
（二）组织学生开展“科学探究”活动的策略的研究
1、 强调以学生为主体的探究活动
作为活动的组织者——教师应从以下三个方面努力：
① 不要低估学生的探究能力，要在学习过程中充分发挥学生的主动性，体现出学生的首创精神；
② 要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识（将知识“外化”）；
③ 要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。
2、 强调“协作学习”
学生们在教师的组织和引导下一起讨论和交流，共同建立起学习群体并成为其中的一员。在这样的群体中，共同批判地考察各种理论、观点、信仰和假说；进行协商和辩论，先内部协商(即和自身争辩到底哪一种观点正确)，然后再相互协商（即对当前问题摆出各自的看法、论据及有关材料并对别人的观点作出分析和评论）。通过这样的协作学习环境，学习者群体（包括教师和每位学生）的思维与智慧就可以被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构，而不是其中的某一位或某几位学生完成意义建构。

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