“小学科学实验教学策略的研究”课题研究方案

“小学科学实验教学策略的研究”课题研究方案
　　
　　一、问题的提出
　　
　　1、小学科学学科地位
　　
　　国家曾在1992年、1994年和1996年、2001年对我国公众具备科学素养的情况开展了四次科学素养调查。我国公众具备基本科学素养的比例1996年仅为0.2 %，2001年为1.4％，调查的对象虽是我国公众，但它却在很大程度上反映了我国小学科普教育存在的严重问题， 我国公众的科学素养亟待提高，而这一改变必须从改革小学的科学教学开始，小学科学是一门关系到国民综合素质培养的重大学科。2001年我国第八次课程改革将小学《自然》改为《科学》，更加看到国家对在小学阶段开展科学教学的重要性。随着我国科学教育改革的不断进行，小学阶段的科学课程在学校中的地位显著提高,并逐渐成为培养学生科学素养为宗旨的义务教育阶段的“核心课程”，并将从一年级开始开设科学课，课时量也有所增加。各级政府也加大投入，为各校建立仪器室、实验室，配备相应的实验器材，并加大科学教师的配置和培训，提高科学教学质量，培养学生科学素养。
　　
　　2、新课程标准要求
　　
　　《科学课程标准》指出：“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学核心课程”。“科学素养的形成是长期的，早期的科学教育将对一个人科学素养的形成具有决定性的作用”。“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经”。科学是一门以实验为基础的学科，小学科学的学习要以探究活动为核心，而实验则是探究活动中最常用的一种方式。
　　
　　3、小学生的心理特点要求
　　
　　小学科学课程标准研制组针对“学生对科学课程的反映”进行过调查，在调查中发现有82.8%的学生喜欢科学课，其中由于“科学课老师讲得好”的占17%；由于“这门课是理科的基础课”的占8%；由于“科学课培养我们的动手能力”的占20%；由于“科学课教我们观察、研究世界的科学方法”的占一半以上，达55%。由此可见，学生喜欢科学课主要是因为课程本身“符合探究外部世界的愿望，能够解答他们心中的疑问，给他们足够的想象空间，教给他们探索世界的方法。”其中，实验教学以独特的魅力，吸引着学生步入奇妙的科学殿堂。
　　
　　4、国内外相关研究
　　
　　自2002年小学科学课程实施以来，浙江、北京、上海等地，针对课程实施开展了许多相关研究，指出“科学学习要以探究为核心，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。”提出了“自主—探究”“点拨—探究”“做中学”等教学方法。
　　
　　当前，美国、法国等国家在新课程改革推动下的教学创新运动中，指出学校要反复强调体验性的学习，其课堂教学实践也证明，学生学习任何学科都是“从做中学”学得最好，而不是听别人如何说，特别是小学科学学科。他们指出“科学如果不是从实验中产生，并以一种清晰的实验结束，便是毫无用处的，充满谬误的。”所以实验在学习科学基础知识的过程中具有重要意义，学习科学课程必须重视实验。
　　
　　5、问题与现状
　　
　　小学科学课程标准研制组针对“学生对科学课程的反映”进行过调查，在调查中发现有82.8%的学生喜欢科学课，其中由于“科学课老师讲得好”的占17%；由于“这门课是理科的基础课”的占8%；由于“科学课培养我们的动手能力”的占20%；由于“科学课教我们观察、研究世界的科学方法”的占一半以上，达55%。由此可见，学生喜欢科学课主要是因为课程本身“符合探究外部世界的愿望，能够解答他们心中的疑问，给他们足够的想象空间，教给他们探索世界的方法。”其中，实验教学以独特的魅力，吸引着学生步入奇妙的科学殿堂。
　　
　　“小学科学课程以探究为核心”的理念，应该说没有科学教师不知晓、不了解了。让学生在科学课堂里动起来，成为了探究式教学的标志，它的特点决定了科学学习应采用以探究为主的方式，而探究教学不能也不可能离开实验教学。然而常常见到这样的情景：在教师一番提问和铺垫之后，学生就热情高涨、风风火火地实验起来，“议论声、争辩声、操作声，声声入耳”。但热热闹闹的一节课下来，学生却往往搞不清自己在探究什么、为什么做这个实验，对观察到的现象应该怎样解释或说明了什么问题，也是糊里糊涂、不明就里，很多时候甚至得出一个错误的解释或结论。实验并不像理想中那样地帮助完成教学，而只是变成了一种走过场的形式而已。
　　
　　这样的实验教学是肤浅的、也是危险的，鉴于这种现状，我们开展“小学科学实验教学策略的研究”显得非常必要。
　　
　　6、研究的价值
　　
　　“小学科学实验教学策略的研究”课题的开展，将促进教师初步形成在小学科学实验教学中内容选定、目标设定、过程建构、材料准备、方法指导等方面的策略，提高小学科学教师实验教学的能力，从而进一步激发学生的学习兴趣，培养学生的观察能力、思维能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力，并且在此基础上进一步培养他们的独立工作能力和创新能力以及从事科学研究的实验方法、科学的思维方式、严谨的科学态度。
　　
　　7、研究的基础
　　
　　对于本课题的开展，我校已具备了一定的研究基础：我校有市级科学学科带头人1人，市小学科学教育研究专业委员会理事2人。2006年，我校开始了市“十一五”规划课题“小学科学探究活动的设计与实施”课题研究，历时三年多，在2009年底顺利结题。2010年12月，我校科学教研组被评为湖南省优秀教研组。
　　
　　二、课题界定
　　
　　实验，是根据一定科学研究的目的，运用科学仪器、设备等物质手段，在人为控制或模拟研究对象的条件下，使自然科学过程以纯粹的、典型的形式表现出来，以便进行观察、研究，获取科学事实，并探索其本质和规律性的一种科学认识活动。
　　
　　实验教学，本课题研究的是在小学科学教学过程中，使用科学仪器、设备等开展实验，用以辅助小学科学教学的一种形式。它起着从书本到实践，从抽象到具体的桥梁作用。
　　
　　策略，指根据形势发展而制定的行动方针和方法，实现目标的方案集合。是为达到某种教学目的使用的手段和方法。 。
　　
　　此课题的研究是围绕小学科学教学的总体目标，根据小学科学实验教学中可能出现的一些问题制定若干对应方案，并且，在实施过程中，根据教学的发展和变化制定出新的方案，或选择相应的方案，最终实现目标。
　　
　　三、理论依据
　　
　　1、儿童心理学理论
　　
　　心理学研究表明：“在人的心灵深处有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探究者。而在儿童的精神世界中，这种需求特别强烈。”
　　
　　心理学家皮亚杰表明了“做”在儿童发展中的作用。儿童的天性是好动的，他们在“做”中运用自己的感觉器官去认识客观世界，并通过各种实践活动来检验对事物的感知是否符合事实。儿童的动作技能和心智技能都是通过“做”形成的，他们的兴趣、动机的形成，情感意志和道德品质的培养也都是通过“做”进行的。
　　
　　2、皮亚杰的建构主义学习理论
　　
　　皮亚杰的建构主义学习理论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，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。
　　
　　3、布鲁纳的“发现学习”
　　
　　布鲁纳指出：“儿童都有他自己的观察世界和解释世界的独特方式。”教师的任务就是“按照这个年龄儿童观察事物的方式去阐述那门学科的结构。”他主张让学生主动地去发现知识，而不是被动地接受知识。发现知识，并不是要学生去寻求那些人类尚未知晓的事物，而是要让学生学会用自己的头脑去亲自获得知识。
　　
　　4、科学学科教学论：《小学科学课程标准（修订稿）》是小学科学教学的重要依据。本课题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。
　　
　　四、研究的目标
　　
　　本课题总体目标为：提高小学科学实验教学的有效性，培养学生的实验能力，经历科学探究过程，提升学生的科学素养，推进我校科技创新示范校的建设。其具体目标为：
　　
　　1、培养学生科学素养
　　
　　以“动手实验为载体”，激发学生学科学的兴趣，提高学生探究问题能力，能通过自主实验研究、解决生活中的一些问题，并养成良好的科学态度。
　　
　　2、提高教师实验教学能力
　　
　　通过本课题研究，初步形成在小学科学实验教学中教材处理、目标设定、过程建构、材料准备、方法指导等方面的策略，提高小学科学教师实验教学的能力。
　　
　　3、形成学科特色
　　
　　形成我校学科特色，带动联片学科建设，推进我校科技创新示范校的创建。
　　
　　五、研究内容
　　
　　1、小学科学实验教学现状研究
　　
　　设计问卷调查表，了解教师实验教学的问题和困惑，调查小学科学实验教学的现状并进行分析。
　　
　　2、小学科学实验教学策略研究
　　
　　（1）、小学科学实验教学中内容选定的策略研究：钻研实验设计、重组教学材料，确立有价值的教学目标，进行学情分析，根据学生已有经验建构教学过程，进行合理预设等。
　　
　　（2）、小学科学实验教学中教学组织的策略研究：在兴趣激发、氛围营造、过程调控等方面进行研究。
　　
　　（3）、小学科学实验教学中指导操作的策略研究：学生的自主探究离不开教师的指导，教师要保证和促进探究活动的顺利进行，是学生实验探究活动的助手、激励者、引导者、促进者。我们将研究在实验教学中，教师如何进行有效指导。
　　
　　3、小学科学实验检测的研究
　　
　　研究实验检测标准，正确、全面评价学生的实验过程、实验结果，指导教师改进实验教学。
　　
　　六、研究方法与过程
　　
　　（一）研究方法
　　
　　本课题主要采取理论研究与行动研究相结合的方式，辅之以文献法、案例法、调查法等。
　　
　　1．文献研究法。充分利用现有的文献资料，理论著作等作为本课题研究的理论支持。从多角度开展对情报资料的比较研究，把握国内研究动态，借鉴已有的研究成果和经验，找到新的增长点，为课题研究提供理论框架和方法论。
　　
　　2、调查研究法。设计调查问卷，了解教师实验教学的问题和困惑，调查小学科学实验教学的现状并进行分析。
　　
　　3、案例研究法。选取典型案例，在校内研讨，并在片区交流，通过研究，为本课题研究提供多种操作样式。
　　
　　4、行动研究法。教师和专家共同合作，将行动和研究结合起来筛选和研究来自实际的迫切需要解决的实际问题，提高教育科研应用价值。
　　
　　采用课堂观摩、专家指导、案例分析等手段积极探索实验教学的有效途径。在策略上争取专家指导，由全体科学教师共同参与，发挥群体合力，协力攻关，并讲究实效。
　　
　　（二）研究的过程
　　
　　1、准备阶段（2011年3月——2011年5月）
　　
　　拟定课题方案，确定课题组成员；学习有关理论，抓好技能培训；讨论课题开展的一些具体工作；召开课题讨论会，邀请专家作理论指导。
　　
　　2、实施阶段（2011年5月——2014年4月）
　　
　　①、召开课题研究开题会。
　　
　　②、请专家对参与研究的教师进行辅导。
　　
　　③、根据研究方案，启动课题研究。
　　
　　④、观摩课堂教学及其研讨活动。
　　
　　⑤、及时收集研究信息，注意调控，不断完善操作过程。
　　
　　⑥、定期召开研讨会，总结交流经验。
　　
　　⑦、写好阶段性研究报告。
　　
　　3、总结阶段（2014年5月——2014年7月）
　　
　　汇集材料，整理分析研究结果，撰写研究报告，做好课题结题的评估、验收工作。
　　
　　七、完成本课题研究的保障措施
　　
　　1、组织保证。分工负责，责任到人，相互配合，统体协作，保证课题研究有计划，有步骤地顺利进行。
　　
　　2、制度保证。制定课题管理条例，规范学习、研究制度，要求全体成员认真进行研究，严格遵守工作制度，按计划具体操作，保证研究顺利进行。
　　
　　3、技术保证。聘请专家担任顾问，抓好研究人员和教师的培训。课题组将通过组织理论学习、专题讲座、交流体会、定期研讨等方法提高研究人员的理论水平和工作技能。
　　
　　八、研究的预期成果
　　
　　1、研究报告。
　　
　　2、与课题研究相关的实验教学论文、实验教学案例、实验教学反思、实验教育叙事等。
　　
　　3、与课题研究相关的学习笔记，活动音像资料，学生成果资料等。
　　
　　实验小学“小学科学实验教学策略的研究”课题组
　　
　　2011年3月