《小学科学新课程实施研究》课题研究报告

【摘 要】小学科学新课程究竟如何实施，是目前我国基础教育课程改革值得研究的问题之一。本课题从小学科学课程、小学科学教学、小学科学教学评价、小学科学课程资源、小学科学教师等方面在理论与实践上对此问题进行了比较系统而又深入的研究，为我国小学科学新课程实施奠定了理论与实践基础。这对我国小学科学新课程的顺利实施必将起到一定的促进作用。


1.引 言
1.1 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》（中发〔1999〕9号）提出了“全面推进素质教育，培养二十一世纪现代化建设需要的社会主义新人”的教育改革目标，这标志着全面推进素质教育将成为新世纪我国教育发展和改革的主要目标和育人纲领。为贯彻《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》和《国务院关于基础教育改革与发展的决定》（国发〔2001〕21号），2001年7月，教育部颁发了《基础教育课程改革纲要（试行）》，决定在小学中高年级和初中阶段开设科学课程。科学课作为基础教育的一门综合性课程，在上世纪九十年代就为国际教育界所认同，在发达国家，科学与语文、数学是三大并列的核心课程，培养和发展学生的科学素养，是科学课程的核心目标，“做”科学是科学教育的根本理念。显然，从“自然课”到“科学课”，这种变革不是仅仅换个名字那么简单，而是从课程目标、教学内容、教学理念、学习方式和评价方式等方面都进行着重大的变革。科学新课程究竟怎样去实施？这是推进我省科学课程改革亟待解决的问题。于是，在2001年10月，我们申报了“小学科学新课程实施研究”课题。2002年9月，湖南省教育科学规划办正式下达立项通知，将该课题列为湖南省教育科学“十五”规划“重点资助课题”。

1.2 研究目标
通过对小学科学课程、小学科学教学、小学科学教学评价、小学科学课程资源、小学科学教师等问题的理论研究与实践探索，为我国小学科学新课程实施奠定理论与实践基础，从而有效促进小学科学新课程的顺利实施。

1.3 理论基础
1.3.1 马克思主义认识论和科学方法论
马克思主义认识论认为，人的认识来源于实践，认识的形成要完成2次飞跃，即感性认识→理性认识→实践。认识活动的总规律是：实践→认识→再实践→再认识。科学教学过程是一种特殊的认识过程，必须遵循马克思主义认识论规律。
科学方法是统一性与多样性的统一。所谓统一性，是指在科学研究中，科学家综合运用各种方法，其中的某些方法是不少科学研究所共有的，如归纳与演绎、猜想与假说、证实与证伪、实验与思辨等。所谓多样性是指由于研究对象、研究主体、研究环境的不同，任何研究中所采用的方法各异，是具有研究者个人特色的，具有不完全可通约性。

1.3.2 心理学理论
认知结构理论 皮亚杰认为，每一个认知活动都含有一定的认知结构。儿童认知的形成，既不是外物的简单复本，也不是主体内部预成结构的独立显现，而是主体和外部世界在连续不断的相互作用中，通过同化和顺应引起个体内部图式——认知结构的变化，从而达到认识上的平衡的过程。
建构主义学习理论 建构主义者主张，世界是客观存在的，但对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的，人们是以自己的经验为基础来建构现实或者解释现实，因此人们对外部世界的理解便有迥异。建构主义更为关注如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来建构知识，强调学习的主动性、社会性和情境性，对学习和教学提出了许多新的见解。

1.3.3 教育学理论
主体性教育理论 主体性教育主张教育以培养、发展和弘扬儿童的主体性为根本目的。强调增强学生的主体意识；发展学生的主体能力；塑造学生的主体人格。主体性教育是教师引导下的学生独立学习和自主活动的过程。
终身教育理论 终身教育论者认为，教育是一个统一的连续不断的过程，并不随着学校学习的结束而结束，而应该贯穿于个体生命的全部过程。终身教育不以获取知识作为主要目标，强调教育的目的是要发展学生的个性和帮助学生学会学习、掌握学习方法、培养学习能力，强调教育与生活相联系，强调教育方法的改革（终身教育论者提出的方法有：自我教育、小组学习方法、创造性和非指导性方法、教育要遵循兴趣原理）等。
2.主要研究过程
2.1 研究内容
本课题的研究内容主要包括我国小学科学课程发展的过程与特点研究、小学科学教学的原则、模式和方法研究与实践、小学生科学学习方式研究、小学科学教学评价研究与实践、小学科学课程资源的开发与利用研究以及小学科学教师培养与培训研究与实践等七个方面。

2.2 研究方法
本课题采取的研究方法主要有调查研究法、文献研究法和行动研究法。
2.2.1调查研究法
通过进行“小学科学教师科学素养”问卷调查（见附录1），了解分析小学科学教师的科学素养结构及现状，研究小学科学教师的素养与行为问题；通过进行“小学科学实验教学情况”问卷调查（见附录2），了解分析我省小学科学实验教学的现状及小学科学教师“做科学”的水平，研究小学科学教师科学实验能力的培养问题。

2.2.2 文献研究法
通过查阅各种文献，广泛收集国内外有关科学教育的资料和信息，分析国内外小学科学课程发展的过程与特点、了解国内外科学教育的新动态、新成果，研究小学科学新课程实施的相关理论问题。
2.2.3 行动研究法
选定省内若干所小学作为本课题的研究基地（见附录3），深入小学科学新课程实施的第一现场——小学科学课堂，与当地小学科学教师一道进行小学科学教学、评价、开发与利用小学科学课程资源的实践与总结，研究小学科学新课程实施的系列实践与理论问题。

2.3 研究措施

2.3.1 确定研究人员，建立研究结构
2002年9月，课题主持人接到立项通知后，迅速组织我校科学教育教研室全体教师、长沙市各区教研室的部分科学教研员等人员成立了课题组（设组长1人，副组长4人），同时聘请有关领导和省内多位科学教育界的知名专家共9人担任课题研究顾问，组成顾问组。接着发动了长沙市的多所知名小学加入到研究队伍中来，并将他们确定为课题研究基地。为了扩大影响，把课题做大做强，课题组通过《中小学教师继续教育》杂志发布简讯，广纳省内有志于科学教育研究的人员。很快，课题研究规模不断扩大，由长沙市扩展到周边各县甚至远离省城的县、市。迄今为止，研究基地共达35个（见附录3）。为了适应研究形势的发展，加强对外地研究学校的指导，课题组在具备科研指导能力的当地教研室和教师进修学校成立了课题研究指导基地（共4个，见附录3），负责指导当地的研究。这样由课题组、顾问组、指导基地、研究基地组成了较完善的 课题研究机构，很好地落实了对全省课题研究的组织领导工作。
2.3.2 立项子级课题，明确研究分工

小学科学新课程的实施是一个大课题，涉及的研究内容很广，只有实行子课题分工负责制才能把课题研究工作落到实处。于是课题组迅速将课题进行分解，向各研究基地和研究人员推介了20个子课题。各研究基地和研究人员根据其本人和学校的实际情况认真填报“小学科学新课程实施研究子课题申报表”，课题组组织专家对申报的子课题分批进行评审，然后下发立项通知。迄今为止，课题组共立项子课题21个（见附录4）。各子课题的研究由子课题主持人直接负责，同时按地域把立项的子课题分成4块，由课题组4位副组长分别负责一块。同时，课题组还特别向全体成员下达了“工作任务书”，这样真正做到责任到人，研究到事。
2.3.3 开展人员培训，奠定研究基础
为了提高研究人员的研究水平，减少研究的盲目性，提高课题研究效率，课题组组织了多种形式的研究人员培训活动，如：分阶段举办研究人员培训班3次、组织研究人员赴南京参加“小学科学教育国际高级研修班”1次、结合教学研讨会进行研究人员培训3次、组织实地考察学习多次（见附录7）。通过培训，使他们了解了国内外科学教育的研究现状，把握了国内外科学教育的最新成果，明确了“小学科学新课程实施研究”的基本方法，为他们开展研究奠定了坚实的理论基础、构筑了基本的实践框架。
2.3.4 编印课题通讯，提供研究指南
为了加强对研究人员的理论指导、信息指导，对课题研究工作进行导向和督促，课题组不定期编印了《小学科学新课程实施研究课题通讯》，专门刊登小学科学新课程实施的相关理论、研究方案、研究论文、教学设计和相关信息等，免费发给每一位研究人员。要求他们认真研读，并及时将信息反馈上来。共编印课题通讯6期、《小学科学新课程教学研讨资料集》1期，为各地的课题研究工作的开展提供了有效指南。
2.3.5 组织教学研讨，交流研究经验
为了促进交流、总结经验，为研究人员提供课堂教学范例，课题组每年都组织举办一届全省范围的“小学科学新课程教学研讨会”，会议除展示各子课题组推出的优质课外，还组织现场评课、辅导报告、参观研究学校等活动，把经验交流和教师培训融于一体。共举办3届（第一届于2003年12月10日～12日在岳阳市岳阳楼区站前学校举行；第二届于2004年10月21日在长沙师范附属小学举行；第三届于2005年5月22日～25日在长沙市芙蓉区育英学校举行）。这样的活动既扩大了影响，又交流了经验，对本课题研究起了很好地推动作用。
2.3.6 举办评比活动，推出研究成果
为了促进课题研究工作的深入开展，及时展示课题研究成果并推广应用，课题组每年举办一届“课题研究优秀论文和教学设计评比”活动。凡本课题组的研究人员，都要求参加这种活动，参评的研究论文和教学设计先由子课题组进行初评筛选，将优秀的选送总课题组，总课题组再组织专家进行评审发奖，并将高水平的论文和教学设计修改后直接推荐到《湖南教育》、《科学课（小学版）》、《中小学教师继续教育》等刊物上发表。同时鼓励研究人员参加各级评比活动，踊跃投稿到各级刊物，几年来，各地研究人员撰写了大量的论文和教学设计，有83篇文章在地市级以上评比中获奖（见附录5）,有45篇文章在各级刊物中公开发表（见附录6）。这一活动有力地促进了研究人员加强理论学习和课堂教学的实践探讨，提高了研究人员理论水平和实践能力，推广了课题研究成果。
具体研究进程见“课题研究大事记”（附录7）。
3.主要研究成果与分析
本课题的研究成果可以从以下五个方面进行总结和分析。
3.1 小学科学课程与科学教育
3.1.1 透析了我国小学科学课程发展的过程及特点
了解我国小学科学课程的发展历史，对指导小学科学新课程的实施意义重大。在查阅了大量文献的基础上分析指出我国小学科学课程的发展历经百余年，整体可以划分出四个时期。第一个时期（1903～1948年）没有形成我国自己的科学教材教法体系，先学日本，后学英美（主要是美国）；第二个时期（1949～1979年）仍没有形成我国自己的科学教材教法体系，50年代学苏联，60、70年代基本上是“停课闹革命”；第三个时期（1980～2000年）开始初步形成我国自己的科学教材教法体系，涌现出了一批具有自身教学风格的科学教育教学名家；第四个时期（2001～至今）科学课程改革正在进行，较完善的科学教材教法体系开始形成，新的科学教材处于实验阶段。分析了作为这次科学课改的指南——《国家小学科学课程标准》的4大主要特点：与时俱进；高瞻远瞩；系统完善；灵活变通。总结了科学新教材的4大主要特点：在指导思想上，体现了活动性、过程性、主动性和发展性；在内容选择上，体现了基础性、综合性、实用性和时代性；在内容组织上，体现了探究性、整合性和逻辑性；在呈现方式上，体现了多样性、趣味性和启发性。
3.1.2 提出了科学教育与人文教育的整合途径、与可持续发展教育的渗透方法
小学科学新课程的实施要整合人文教育的内容，渗透可持续发展教育。指出科学教育蕴涵着丰富的人文教育内容，从“人本”教育、“合作”教育、“创新”教育和“审美”教育的角度切入，可以将“科学”与“人文”有机地整合，贯穿在实践中，将有力地推动科学教育的发展。指明小学科学课程是渗透可持续发展教育的重要领域，小学科学教师应具备可持续发展教育理念,挖掘可持续发展教育的素材,并运用不同的教学方法实施可持续发展教育。
3.2 小学科学教学理论与实践
3.2.1 提出了小学科学教学的6大原则
小学科学教学原则是进行科学教学的基本准则。提出了小学科学教学的6大原则：全面性原则（实施全面素质教育、全面落实科学教学目标到每一节课；面向全体学生，照顾个别差异）；统一性原则（科学性、启蒙性、儿童性相统一）；探究性原则（指导儿童自主探究科学，亲历活动体验过程）；现实性原则（密切联系当地实际和科技发展实际进行教学，关注科学、技术、社会和环境，解决现实问题，服务社区）；开放性原则（体现在教学时间、空间、过程、内容、资源、结论等多方面）；多样性原则（充分运用现代教育技术，多种教学手段相结合）。
3.2.2 构建了多种小学科学课堂教学模式
小学科学新课程实施的核心是课堂教学。为有效地实施科学课堂教学，构建了多种课堂教学模式：假说/演绎模式（基本教学程序：呈现事实→提出问题→建立假说→设计实验→进行实验→开展讨论→形成概念）、探究/研讨模式（基本教学程序：提供材料→进行探究→组织研讨→作出评价）、体验/分享模式（基本教学程序：激发热情→集中精力→直接体验→分享启示）。
3.2.3 探索了实施科学探究的教学方法
科学探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。小学科学新课程的实施以组织学生开展科学探究活动为主要途径。
3.2.3.1 创新了科学探究的活动形式
科学探究活动是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。通常包括观察、提出问题、从书籍和其他各种信息来源中查找自己所需要的知识，设置研究计划，通过实验、证据复习已经知道的知识，对问题进行回答和说明，并与别人交流结果等活动形式。课题研究创新了多种科学探究活动形式：承担子课题“小学科学探究活动多样性研究”的长沙市岳麓区高新博才小学开创了科学社团活动——通过组建“博才少年科学院”，成立 “张衡”天文研究所、“爱迪生”发明研究所、“李时珍”植物研究所、“莱特”航模研究所、“富兰克林”电子研究所、“达尔文”动物研究所和“更深的蓝”机器人研究所，把学生中志趣爱好相同的科技精英分子组织起来，开展系列活动，让他们脱颖而出。承担子课题“绿色科学教育实践与研究”的长沙市芙蓉区双新小学开创了多种绿色科学实践活动——创建班级“美丽的绿色家园”系列活动、“植物身份证”活动、“百草园种植基地”活动。承担子课题“科学教学中的探究能力培养研究”的湘潭县百花小学开展了“百花科技活动月”活动，组织了创“科技墙报特色班级”活动、奇思妙想演说赛、科技主题辩论赛、科幻画制作竞赛、航模表演赛等系列活动。多样的科学探究活动形式极大地丰富了学生的探究经历，提高了学生的科学热情，改变了他们的学习方式。
3.2.3.2 形成了实施科学探究的教学策略
科学探究活动一般经历提出探究问题、形成假设预测、设计探究方案、收集数据资料、整理分析资料、得出探究结论等六个过程，在教学实践中形成了对应的策略。提出探究问题的策略有：创设安全氛围、提供问题情境、进行问题筛选；形成假设预测的策略有：鼓励独到见解、揭示思维矛盾、训练思维方法；设计探究方案的策略有：分解细化问题、明确任务资源、切磋思辨方法；收集数据资料的策略有：提供足够资源、多种感官活动、分工合作互助；整理分析资料的策略有：指导分类统计、引导分析比较、明确价值评估；得出探究结论的策略有：倡导表达交流、强调倾听分享、及时精练总结。
3.2.4 探索了科学课实施合作学习的方法
合作学习是小学科学课程改革所倡导的学习方式之一。实施合作学习对促进学生间的情感交流、互帮互学、共同提高，发挥学生学习的主动性方面意义重大。
3.2.4.1 探析了科学课实施合作学习的分组模式
科学课要有效地实施合作学习，科学地进行分组至关重要。指出科学课合作学习的分组模式有两类：人数分组模式和人员分组模式，并分别进行了探析。其中人数分组模式是按学习者数目的多少来划分合作学习小组，主要有条桌式、方桌式、圆桌式和无桌式等4种。人员分组模式是按学习者的特点差异来划分合作学习小组，主要有约定俗成式、指定分配式、自由组合式和组合调整式等4种。
3.2.4.2 提出了科学课实施合作学习的教学策略
合作学习是在教学这一特殊环境条件下进行的交往活动。为避免课堂教学中那种仅仅是形式上的合作学习,关键在于教师在教学中采用什么样的教学策略。探索了在科学课中实施合作学习的策略：选择适当的合作时机；构建合理的合作小组；建立有序的合作常规；营造宽松的合作环境；采用多样的评价方法。
3.3 科学教学评价理论与实践
3.3.1 建立了小学科学课堂教学评价的定性和定量标准
科学的课堂教学评价机制的建立和运行，能有力地推动小学科学新课程的实施，并对其过程、行为和结果做出价值判断。建立了3种科学课堂教学的定性评价标准：“十全十美”评价标准（思想端正、目标明确、内容恰当、方法灵活、手段先进、结构严谨、效果优良、教态亲切、语言规范、特色明显）、“十六字要诀” 评价标准（跃跃欲试、议论纷纷、栩栩如生、步步逼近）和“三度”评价标准（参与度、有效度、效益度）；制定了一套操作性较强的科学课堂教学定量评价标准：分为2个一级指标、12个二级指标、16个三级指标、每个三级指标都5个等级、总分150。其中一级指标教师表现（占85分），包含指导思想、教学设计、教学过程、教学手段、教学组织、教学方法、教师素质等7个二级指标；一级指标学生表现（占65分），包含参与态度、活动时间、参与幅度、参与水平、学习效果等5个二级指标（见附录8）。
3.3.2 建构了小学科学学习评价的基本操作模式
对学生的科学学习进行评价，可以了解学生实际学习和发展的状况，检测小学科学新课程实施的效果，最终达到改进教学、促进学习，实现课程宗旨的目标。建构了能促进小学生科学素养形成与发展的学习评价基本操作模式，主要包括目标取向的标准评价模式（这是一种关注学习结果的评价，按预定的课程目标制定出一套较客观、较准确的标准，然后对照标准通过试卷、评价量表等形式获取数据进行分数、等级或星级的评价）、过程取向的档案评价模式（这是一种关注学习过程的评价，不受预定目标的限制，把学生学习过程中具有教育价值的全部情况通过“成长记录袋”的形式进行评价）和主体取向的白卷评价模式（这是一种重视学生主体的评价，通过学生对自己学习行为的“反省”，采用做“学习总结”的形式进行评价）等3种。
3.4 科学课程资源开发与利用
3.4.1 构建了科学教（学）具设计与开发的模式
科学教（学）具是指在科学教学过程中，体现教育思想、教学内容、教学方法的实物、模型、标本、挂图、灯片、影像等直观教学用具、工具、训练器材和现代化技术装备，是师生进行科学探究的物质基础，它的设计与开发水平直接影响小学科学新课程实施的质量。指出了科学教（学）具的设计原则（国际“LESSON”设计原则和国内“七性”设计原则）、明确了科学教（学）具开发的四个步骤（明确目的，制定标准→依据标准，精心设计→根据设计，制作毛样→反复检验，修改定型）、展望了科学教（学）具广阔的发展前景。
3.4.2 开发和利用了诸多学校课程资源
学校课程资源是最基本、最便利的科学课程资源，它的利用和开发是小学科学新课程实施的基本条件。学校课程资源可以分为教室内的课程资源和教室外的课程资源两类，主要包括实验室，科学教室，图书馆、阅览室及其配备资料，学校建筑、走廊的环境布置，花草树木、生物角、科技景点等等。
3.4.2.1 崭新的教室文化
科学专用教室是落实小学科学课程三大培养目标的重要物质基础，是实施小学科学新课程的第一阵地。承担子课题“绿色科学教育实践与研究”的长沙市芙蓉区双新小学创建了崭新的教室文化——把科学教室的墙、角分“栏”划“块”建设为活动角、材料角、展示角、科普阅读角、科技活动剪影栏、师生对话栏等。承担子课题“科学教学中的探究能力培养研究”的湘潭县百花小学的科学实验室的墙壁上也分块布置了极具童趣、色彩明艳的“科学老师寄语”、“科学幻想画”、“科学学习剪报”、“科学学习手抄报”、“奇思妙想”、“小发明设计方案”、“活动掠影”等板块栏目。这样达到了“让每堵墙每扇窗都会说话，每一个角落都是学生喜欢的园地”的境界，把科学教室开发成了一本动态的丰富多彩的教科书。
3.4.2.2 迷人的科学宫殿
科学专用教室外的校园是实施小学科学新课程的第二阵地。承担子课题“小学科学探究活动多样性研究”的长沙市岳麓区高新博才小学创建了一座迷人的科学的宫殿：校门墙壁上是巨型科学家人物浮雕、校园中心是科学家的主题雕塑、教学楼一楼是海洋馆、楼道是有二百多幅科普画的画廊、楼顶是天文广场、楼东是航天广场、楼后是养殖园和百草园、楼旁是“小未名湖”。如此立体、持续的科学育人氛围，使学校成为了孩子们探索科学的乐园。
3.4.2.3 丰富的网络资源
网络具有强大的功能和博大的资源，并能充分实现资源共享，为小学科学新课程实施开拓了广阔的天地。承担子课题“计算机技术在小学科学教学中的应用研究”的长沙市芙蓉区育才小学，构筑了小学科学多媒体积件平台(http://www.csyucai.com)，开发了一批有价值的科学积件，为科学教师实施多媒体教学提供了课程资源。承担子课题“小学科学问题网站建设研究”的长沙市岳麓区银盆岭小学建立了“银小科学网”，构筑了小学科学问题网站交互平台（Http://192.168.1.249/kexue/index.asp），网站设立了漫游天地（最新科学新闻动态）、小记者村（提交各种科学问题）、芝麻开门（展示未解决的问题，引导学生思考）、聪明屋（展示已解决的问题）、BBS论坛（交流科学信息，自由讨论科学问题）、奇思妙想（科学幻想，科学故事接龙等）、我来露一手（科学设计、制作成果展）、指南针（提供链接科学相关网址）等栏目。为学生学习科学提供了丰富的课程资源。
3.4.2.4 特色的校本课程
科学校本课程的开发是小学科学新课程在具体学校实施的个性化体现，它结合了该学校的传统和资源优势，顺应了学生的兴趣和需要。承担子课题“环境教育校本课程的开发研究”的长沙市天心区铜铺街小学开发了系列《环境教育校本教材》，开设有环境教育通识课、环境教育综合实践课、环境教育渗透课等3种校本课程。长沙市岳麓区高新博才小学开发了系列《科技活动校本教材》，开设有必修课、选修课，主题实践活动课等3种校本课程。
3.5 小学科学教师培养与培训
3.5.1 界定了小学科学教师的科学素养结构要素
小学科学教师自身科学素养的高低，直接影响到小学科学新课程实施的质量高低。在分析了大量文献的基础上，提出了“小学科学教师的科学素养结构要素”这一概念，并对它进行了界定，对各要素的品质提出具体要求。指出小学科学教师的科学素养结构要素有7个方面：情感、态度、价值观、科学方法、科学精神、科学知识和科学探究能力。
3.5.2 探索了小学科学教师培养的途径和方法
小学科学教师的培养直接影响小学科学新课程的实施。
3.5.2.1 开设了科学教育专业，培养了第一批合格毕业生
为了配合课题的研究，2002年我们申报并获准开办了科学教育专业。科学教育专业是专门为培养大学专科程度的小学科学教师而设置的。该专业学制三年，根据小学科学教师必需的科学素养结构开设了小学科学课程与教学论、小学科学实验与制作、大学物理、现代化学基础、生命科学、地球与空间科学、应用电子技术基础等专业核心课程。经过三年的培养，今年6月向社会输送了第一批合格毕业生。其中许多毕业生都凭借真才实学，经过公开招考过五关斩六将而成为正式的小学科学教师，如张霞在长沙市雨花区的科学教师招考中以第二名的成绩被录用、龚竟在长沙市芙蓉区的科学教师招考中也以第二名的成绩被录用。
3.5.2.2 提供了小学科学教师提高“做”科学水平的蓝本和相关培养模式
“做”科学是实施小学科学新课程的根本理念，科学教师首先要努力提高自己“做”科学的水平。“做”科学离不开“做”科学实验和“做”科学教（学）具，为此，课题组成员经过2年多的教学实践和总结提升，编写出版了《小学科学实验与制作》一书，该书社会反响很好，已成为科学教育专业学生的专业教材和小学科学教师的案头必备之书。与此同时，我们还构建了科学实验革新能力培养的“A”型模式：“A”是词Ability（能力）的第一个字母，组成字母A的三笔分别具有下列含义：左撇“／”表示建构认知结构（具体包括认识科学实验革新的概念、掌握科学实验革新的原则和步骤、）；右撇“﹨”表示注重实践训练（具体包括课堂训练五步模式：寻找问题→讨论问题→设计方案→制作实验→撰写报告和课外训练五步模式：查阅资料→学习资料→对比设计→讨论交流→撰写报告）；一横“-”表示重视评价反馈（具体包括进行个人总结反思、组织创意实验比赛、举办学习成果展览等多种评价反馈形式）将理论与实践贯通起来，整体指向（“∧”）能力的形成。
3.5.3 构建了“研训一体”的科学教师培训体系
科学教师的教研水平，科学教师团队的专业成长是小学科学新课程顺利实施的保障。通过形式多样、内容丰富的教师职后培训，可以搭建科学教师专业化成长的平台。承担子课题“小学科学教材应用研究”的长沙市岳麓区教科中心利用其作为专门的教研机构的优势在这一块进行了大量的实践研究，把科学教研活动组织成既是研究的场所，又是培训的课堂，构建了以专家引领、研讨实践、交流分享、反思建构为主要途径的“研训一体”的科学教师培训体系。主要培训方式有理论辅导（有专家辅导报告、教师经验介绍等形式）、教材分析（有全面分析式、专题渗入式、问题互动式、课例讲析式等形式）、专题研讨（有专题研讨会、专题研究课等形式）、实践活动（有亲历科学探究活动、实验与制作活动、科技环保夏令营活动等形式）、科学沙龙（有网络沙龙和聚会沙龙等形式）等。
4.问题讨论
本课题研究历经3年多，课题主持人带领课题组的主要研究人员经常深入小学一线课堂，广泛开展听课、评课和研讨活动，足迹遍及长沙市的5个区、岳阳市、湘潭市、常宁市、浏阳市、湘阴县等地的30多所小学，研究成效是显著的。但在研究的过程中，我们也发现小学科学新课程的全面实施还面临一些具体的困难，还有很多问题值得进一步研究。
4.1小学科学新课程实施的家庭与学校环境有待进一步改善
教育需要家庭与学校提供一个友善的学习环境，但科学教育改革已近5年，从总体上看，家庭、学校的关注度、参与度还远远不够，因而造成小学科学新课程的全面实施步履沉重。
4.1.1 学生很喜欢上科学课，但学生家长重视不够
在科学课上，儿童对周围世界与生俱来的探究兴趣和需要受到了呵护；在科学课上，孩子们可以放开手脚“七搞八搞”、放开口脑“胡说八道，胡思乱想”；在科学课上，学生的个性得到了有效张扬，因而他们很喜欢上科学课。但家长们则把科学不当回事，他们往往更重视语文、数学、英语、音乐，对孩子学习科学支持、配合不够。他们肯花大量的金钱陪孩子去学奥赛、学作文、学书法、学舞蹈、学器乐，却不肯花一点时间陪孩子去观察蚂蚁、养殖蝌蚪……
4.1.2 教师很想上好科学课，但学校领导重视不够
哪个学校的领导重视科学教育，那个学校的科学新课程实施就搞得好，比如长沙市岳麓区的高新博才小学的杨素群校长就是搞科学出身的，她把高新博才小学建成了一所富有科学教育特色的学校。否则就很难说了：首先是师资配备不到位，可以说大部分学校都没有专职的科学教师（有的学校领导甚至让落聘的教师来教科学）。其次是“做科学”的条件很欠缺，且不说广大的农村小学，就是长沙市的许多学校也不例外，比如同是在长沙市岳麓区，某学校就找不着一盏可用的酒精灯，更别提购买与教材配套的工具和学具箱了，于是科学教师们就只好去“捡破烂”凑合着上课或者又回到“讲科学”的老路上去。
4.2 小学科学新课程实施的许多理论与实践问题有待进一步研究
小学科学新课程实施的理论与实践涉及方方面面，由于人力、物力和时空的局限，我们只是进行了初步的研究，很多方面还不深入、不完善，研究空间还很大。其中科学教师和科学教材的问题表现比较突出。
4.2.1 小学科学教师的培养问题有待加强研究
小学科学新课程的实施需要大量的小学科学专职教师。我们通过大量的调查研究得出：近两年内长沙市平均每年需要增加约300名小学科学教师，全省每年需要增加约3200名小学科学教师。但总体来说，我省的小学教师队伍并不缺编，面对小学科学教师队伍相对薄弱的现状，教育行政部门于是就想通过内部调节来满足需求。我们在3年多的课题研究中发现现有的科学教师队伍总体上还达不到合格的要求，如果想从非科学专职教师队伍中调剂部分教师来解决小学科学专职教师的需求问题，那推进小学科学新课程的实施就不可能了。因此，我们开办的科学教育专业应该是很有前景的，但今年该专业的招生严重滑坡，这说明小学科学教师的实际需求与社会的认可度之间还存在一个很大的落差，这个问题很值得研究。此外，科学教育专业本身在高校是一个新设专业，国家尚无配套的专业教材，开办该专业3年来，我们努力在这方面进行了一些研究，但还远远不够。因此，小学科学教师的培养问题有待加强研究。
4.2.2 小学科学教材的开发问题有待加强研究
小学科学教材是小学科学新课程实施的载体，是小学科学教师教授科学、小学生学习科学的根本。小学科学教材包括小学科学教科书和其他一切指导学生学习科学的教学材料。仅就小学科学实验教科书来说，目前，通过国家审定并投放市场的已有教科版、苏教版、冀人版、青岛版等多种版本，我们的研究基地使用了教科版、苏教版、冀人版等3个版本。尽管这些教科书都紧扣《科学（3-6年级）课程标准》，各具特色，但教师们在使用过程中总感觉难度太大。数学教师拿了数学教科书就可以上课，但科学教师如果不经过专门的教材分析培训，很少有能拿了科学教科书就可以上课的。这说明目前开发的这些小学科学实验教科书操作性还不够强，还存在较大的研究空间。至于其他科学教学材料的开发更是空间巨大。因此，小学科学教材的开发问题有待加强研究。

5.参考文献
[1]中华人民共和国教育部.科学（3-6年级）课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2001.
[2]高文主编.现代教学的模式化研究[M].济南: 山东教育出版社,2000.
[3]加涅著,皮连生等译.学习的条件和教学论[M].上海:华东师范大学出版社,1999.
[4]勒玉乐主编.探究教学论[M].重庆:西南师范大学出版社,2001.
[5]潘菽主编.教育心理学[M].北京:人民教育出版社,1983.
[6]兰本达，布莱克伍德，布兰德韦恩.小学科学教育的“探究——研讨”教学法[M].北京:人民教育出版社，1983.
[7]刘默耕.刘默耕小学自然课改革探索[M]. 武汉：湖北教育出版社，1998.
[8]成尚荣主编.引领孩子们亲历科学[M].南京: 江苏教育出版社,2001.
[9]何小林主编.21世纪小学自然创新教学实验设计与探索全书[M].通辽: 内蒙古少儿出版社,1999.
[10]蔡海军.我国小学科学课程发展的过程及特点[J].湖南师范大学教育科学学报，2003(5).
[11]黄文.小学科学课程与可持续发展[J].湖南师范大学教育科学学报，2004(2).
[12]陈莉.论人文精神与科学教育的整合[J]. 湘潭师范学院学报,2005(5).
[13]蔡海军.科学教具的设计与开发[J]. 实验教学与仪器, 2005(6).
[14]蔡海军.小教大专理科学生科学实验革新能力的培养研究[J].湖南师范大学教育科学学报，2004(6).

6.附 录

【附录1】小学科学教师科学素养调查问卷

【附录2】 小学科学实验教学情况调查问卷表
【附录3】“小学科学新课程实施研究”课题研究（指导）基地统计表

【附录4】“小学科学新课程实施研究”课题立项子课题统计表
【附录5】“小学科学新课程实施研究”课题获奖论文统计表
【附录6】“小学科学新课程实施研究”课题公开发表的研究论文目录
一、小学科学课程与科学教育
1. 我国小学科学课程发展的过程及特点[《湖南师范大学教育科学学报》2003（5）]
2. 小学科学课程与可持续发展[《湖南师范大学教育科学学报》2004（2），人大报刊复印资料《小学各科教与学》2004（8）全文转载]
3. 论人文精神与科学教育的整合[《湘潭师范学院学报》2005（5）]
4. 科学教育的特色创建需注重四个结合[《现代教育报》2004.6.28]
二、小学科学教学理论与实践
5. 科学课程教学呼唤情商教育[《北方论丛》2005（1）]
6. 论小学科学探究课[《湖南师范大学教育科学学报》2003（3）]
7. 科学教学活动中的教师引导初探[《吉首大学学报》2004（6）]
8. 小学科学课堂导入的策略[《湖南教育》2004（15）]
9. 关注科学课堂中的弱势个体[《湖南教育》2004（20）]
10. 小学科学探究中的表达与交流[《湖南教育》2004（22）]
11. 科学课探究式教学的几个误区[《湖南教育》2005（2）]
12. 科学课应给学生一个大舞台[《湖南教育》2005（3）]
13. 从一个科学实验的失误想到的[《湖南教育》2005（7）]
14. 从最常见的材料入手引导科学探究[《科学课》2002（10）]
15. 用推测 推进探究[《实验教学与仪器》2003（7/8）]
16. 教师如何应对学生的提问[《实验教学与仪器》2003（4）]
17. 科学教学如何体现STS教育思想[《实验教学与仪器》2003（4）]
18. 培养学生的怀疑精神[《实验教学与仪器》2003（4）]
19. 更多一点人文精神[《实验教学与仪器》2004（5）]
20. 优化实验教学过程，突出思维训练[《中外教学研究》2004（4）]
21. 新课程理念在小学科学教学中的体现[《教育论坛》2003（12）]
22. 大胆的尝试 成功的突破[《中华教育发展论坛》2003.4]
23. “科学探究学习”理论探讨与实践研究报告[《当代教育智慧》2005.3]
24. 用科学教育理念主导“探究学习”[《湖南教育》2003（19）]
25. 给学生一个开放的探究环境[《湖南教育》2003（20）]
26. 在“疑”、“玩”、“助”中体验探究过程[《中小学教师继续教育》2003（10）]
三、小学科学评价理论与实践
27. “网络化”的科学教学评价[《实验教学与仪器》2003（2）]
28. 在科学课的评价中培育学生的人文精神[《实验教学与仪器》2003（4）]
29. 个性化评价 多元化发展[《中小学教师继续教育》2005（2）]
30. 试谈科学课程的评价方式[《中小学教师继续教育》2003（10）]
四、科学课程资源利用与开发
31. 提供有结构的材料让学生进行科学探究[《湖南教育》2004（1）]
32. 废玻璃瓶在小学科学实验中的运用[《科学课（小学版）》2003（10）]
33. 我对铅笔芯的再研究[《科学课（小学版）》2003（11）]
34. 科学教具的设计与开发[《实验教学与仪器》2005（6）]
五、小学科学教师素养与行为
35. 小教大专理科学生科学实验革新能力的培养研究[《湖南师范大学教育科学学报》2004（6）]
36. 看兰本达教授教学《蜗牛》有感[《科学课（小学版）》2003（8）]
37. 科学教师行为历程[《中国现代教育学报》2004（7）]
38. 科学教师专业化发展的知识基础探析[《现代社科导刊》2004（12）]
六、小学科学教学案例与评析
39. 引导学生联系生活学习探究——《下落的纸条》教学实录与评析[《科学课》2002（10）]
40. 《降落伞的研究》课堂教学实录及点评[《科学课（小学版）》2004（3）]
41. 《设计新食品》[《科学课（小学版）》2004（5）]
42. 筛选问题——《研究纸》教学片断[《实验教学与仪器》2003（6）]
43. 《让小球动起来》[《全国名师新秀大课堂——小学科学案例卷》2004.10].
44. 巧设实验 引疑释难——《热对流》教学与评析[《中小学教师继续教育》2003（12）]
45. 对《声音的产生》一课教学过程的探究[《中小学教师继续教育》2004（11）]

【附录7】“小学科学新课程实施研究”课题研究大事记


【附录8】小学科学新课程课堂教学评价量化标准