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1、培养小学生科学素养的项目化学习研究 学科分类：基础教育 课题类别：重点课题 关键词：科学素养 项目化学习 预期研究成果：研究报告 课题设计论证1.问题的提出、课题界定、国内外研究现状述评、选题意义与研究价值。一、问题的提出当今世界，各国之间综合国力的竞争日益激烈，对人才的科学素养要求也越来越高，而小学阶段是塑造、培养学生的最佳时机，因此从长远来看,小学生的科学素养水平决定了国家未来发展的结果和整体竞争力。国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即了解科学知识；了解科学的研究过程和方法；了解科学技术对社会和个人所产生的影响。对于小学生而言,科学素养指对于科学知识、科学的研究过程和方法、科学技术对
2、社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。小学阶段的教育工作者应当结合小学生的心理特征和发展现状设计科学素养培养策略,让学生在学习的过程中积累更多实践经验,形成理性、科学的认知。XXX小学是一所有88.7%的农民工子女就读的学校，教师教育观念相对落后，教学质量不高，生源逐年递减。但学校近些年积极推进课程改革，以教育信息化助力腾飞，实现了跨越式发展，并提出了“让每一位孩子平等享受优质教育”的办学理念，让流动的花朵也能享受最先进、最前沿的教育。在改革进程中，发现目前教育教学方面还存在弊端，学校里的系统化和正式学习都被设计成分科课程以帮助学生通过学科课标和课本，在课堂上有组织有计划的获取和掌握知识，
3、虽有优势，但其最突出的问题是，由于应试教育的影响割裂了学科知识同生活、工作、世界的联系，阻碍了知识的转换和在日常生活实践中的应用，使知识成为惰性知识，不利于学生创新精神和实践能力的培养。具体表现为解答书本问题多，解决真实任务问题少；分科单一学习多，跨学科综合学习少；追求固定答案多，创新思维训练少。因此,学生科学素养达不到预期的目标。在此背景下，学校开始进行项目化学习，关注如何让学生从浅层学习走向深度学习，如何提高学生的创造思维和解决问题的能力，积极倡导学生进行以亲身经历和以探究为主的学习活动，培养学生的好奇心和求知欲，发展学生对科学本质的理解，使学生学会探究解决问题的策略。学校通过项目化学习力
4、求让学生从生活实际出发，从社会的需要出发，充分依据学生的身心发展规律，追求科学性、实用性、教育性等多方面的统一，促进学生全面发展。针对学校现状，基于以上分析，学校决定申报课题培养小学生科学素养的项目化学习研究。二、课题界定对“培养小学生科学素养的项目化学习研究 ”作如下界定：1.科学素养国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即了解科学知识；了解科学的研究过程和方法；了解科学技术对社会和个人所产生的影响。2001年的课程标准中，“科学素养”的具体要素包括必要的科学知识、基本的科学方法、科学精神三大维度。小学生的科学素养结构同一般公众相比，有其独特的群体特点，例如容易受到外界干扰，具有学科化倾向
5、、学生间差异明显等。培养小学科学素养的重点分为四点：1.学科课程小学阶段只有科学课是专门的、集中的、定位于培养学生科学素养课程，旨在从生活经验出发，体验探究过程，学习科学方法，发展科学精神。2.科学阅读学生科学素养形成的阅读行为，科学阅读要从科学知识入手，首先要阅读与科学知识直接关联的东西，也就是最基本的科学知识。3.科学技术活动是指学生为主体开展的科技制作，创造发明、科技论文、实验报告等活动，就是给学生一个平台，激发他们的科学精神。4.生活实践在生活中，他能够自觉地运用科学思维进行思考；在实践中，他将生活本身当作一门关于科学的学问，将在科学课程、科技活动中学到的知识与思想带到生活中。2.项目
6、化学习指学生在一段时间内通过研究并解决一个真实的、有吸引力的复杂问题或挑战性任务（包括超越学科、专业设计、合作完成、成果导向及评价跟进），从而形成对重要知识和关键能力的理解。本课题特指科学素养的项目化学习，主要指小学生通过项目化学习的研究，一是培养学生必备的基础学科知识，二是培养学生具有科学的思维方式，三是培养学生具有科学的生活方式。3.培养小学生科学素养的项目化学习研究通过开展一系列项目化的学习活动，让小学生在真实情境中学习解决问题的方法，体验科学研究的过程，提高科学素养。本课题研究是学校结合自身办学特色，通过项目学习，营造一种富有挑战性和令人兴奋的学习环境，培养学生的创造思维，解决问题的能
7、力和交流合作能力。建立多维度多层次的任务与活动，以满足学生多样化兴趣的需求和个性发展。鼓励学生拓展新的不同的领域，教他们用新的不同的视角看待问题。开展丰富多彩的实践活动促进学生科学素养的提升和发展，让学生可以在项目学习各种类型的活动中进行选择，让学生有机会经历和感受丰富多彩的世界。三、国内外研究现状述评（一）“科学素养”在国内外的研究现状1.国外研究现状世界各国高度重视学生的科学素养：美国1985年美国科学促进会针对中小学生发布普及科学一美国2061计划;1989年针对成年公民出版面向全体美国人的科学;1993年又推出科学素养的基准，具体指导学校的科学教育;1996年美国国家研究理事会公布国家
8、科学教育标准，这是美国有史以来由联邦政府支持制定的第一个全国性的教育标准，它的诞生，象征着美国科学教育开始向纵深发展。其他国家1986年英国建立了公众理解科学委员会，旨在为提高公众的科学意识和理解科学技术的水平提供指导。90年代初，南非等后起发达国家也提出“促进公众的科学素养，是国家经济繁荣、社会进步、持续发展的首要条件”。日本自1960年开始每年都在全国组织为期一周的“科学技术节”活动，通过多种形式向国民普及科技知识。印度1982年建立了国家科学普及委员会，搞科普推广年，开展科学素养调查。(目前情况表明，印度公众的科学素养大体与我国相当，略高于我国的水平。)2. 国内研究现状根据三项调查问卷
9、(教育部小学科学课程标准研制组)：国内小学生科学素养调查教师科学素养调查小学自然教学现状调查调查结果表明：小学生的科学兴趣浓厚;科学概念的掌握优于公众，优于长辈;男女生在科学素养上没有明显的差异;小学生科学素养有地区差异;科学精神和科学方法亟待提高。（二）“培养小学生科学素养”在国内外的研究现状1.“培养小学生科学素养”在国外研究现状美国对基础科学教育极为重视，形成了国家资助、社会支持、学校重视的有利于基础科学教育发展的局面，使得美国科学教育理念的研究走在了世界的前列，对国际科学教育的影响也很大。目前美国各个阶段的科学教育都在新理念的影响下进行改革。美国小学科学教材的类型和教学用具呈更加多样化
10、的趋势；师范教育的教授在科学课程实践方面起带头作用，使师范教育成为培养具备先进理念的科学教师的重要保障；美国的公共教学资源，包括图书馆、博物馆和网络等对科学教育提供了大量的支持，形成了比较雄厚的社会对教育的支持系统。1996年出版的美国国家科学教育标准将培养学生的科学素养列为重要的科学课程目标,主要包括:科学概念、科学研究的方法论、科学伦理、科学与人文、科学与社会、科学与技术等。美国在培养学生科学素养方面提出了很多的课堂策略：（1）主体性教学策略是指以学生为学习主体、以促进学生全面发展为目的的教学策略。要成为有科学素养的人,学生首先应该是一个学习的主人,处在积极的学习过程之中,有丰富的情感、主
11、动地思维和积极的行动。（2）探究性教学策略是指学生在老师的帮助下,选择有关的科学探究问题,通过对问题的探索研究,获得蕴含在问题中的事物的本质及关于现象间规律性联系的知识,培养学生探索问题的精神,发展学生的智力能力,特别是抽象逻辑思维能力。（3）合作学习教学策略是以学习小组为教学活动的基本单位,通过小组内成员的分工协作去达成小组共同目标,并以小组活动的整体效果为教学评价的主要指标的教学策略。2. “培养小学生科学素养”在国内研究现状国内基础教育专家一般认为：小学教学的主要任务是培养学生科学核心素养,启发其科学思维,要求学生利用科学的方法解决现实问题。国内很多学校对小学教学中科学素养培养路径进行了
12、研究,以通过优化教学策略,促使小学生以科学的眼光看待生活中的事物。1. 呵护儿童好奇心，激发科学学习兴趣。学习兴趣是小学生科学素养培养的重要内容。兴趣是最好的老师，“教育的本职不是谋生，而是唤起兴趣，鼓舞精神。”新课程标准要求要以科学兴趣的激发作为切入点，呵护学生与生俱来的好奇心与求知欲，进而通过科学探究将这种好奇心转化为科学兴趣，使之真正发挥科学学习的原动力。2. 引领儿童亲历科学探究过程。科学探究过程一般包括几个方面：观察、提出问题、作出假设、制定计划方案、实施计划、分析综合整理、表达交流等。教师有责任对学生的探究活动给予适当帮助、适时调控。3. 充分利用现有条件，积极开发课程资源。科学素
13、养的培养，离不开充足的课程资源的支持。首先要挖掘校内课程资源，特别要用好学校专用教室提供的资源，包括实验仪器、学校图书馆、校园网及其他教学设施。通过这些资源，激发学生学习科学的欲望、探究自然的兴趣和好奇心。此外要敢于走出课堂，建立校外课程资源，包括：河流、田地、各种动植物，社区活动中心、街道、开发区、工厂等。开发和利用好校外课程资源，为学生今后真正的科学探究奠定了基础，也为学生提供了接触社会的机会，丰富了学生的知识面，增强了学生的社会交往能力，培养了学生的社会责任感，推进了学生科学素养的形成。培养小学生的科学素养是全面实施素质教育的基本要求，是时代和民族的振兴、科学技术飞速发展对未来人才的需要
14、，培养学生的科学素养意义重大。小学生科学素养的形成需要我们广大教师细心引导、耐心培养。（三）“项目化学习”即PBL在国内外的研究现状多年来PBL即项目化学习在国内外一直被众多教育界专家、学者所关注和研究。1.PBL在国外的应用 1918年9月，杜威的学生，著名的教育家屈伯克，发表了项目（设计）教学法：在教学过程中有目的的活动的应用一文，提出了项目化学习的概念。20世纪二、三十年代，项目化教学法在美国的初等学校和中学的低年级里得到了广泛的应用。在美国，基于项目的学习是其开展研究性学习的主要学习模式之一。从其研究发展看，最初关注的是项目学习本身及其应用，而后关注项目学习中的信息技术的应用。目前，P
15、BL项目化学习法在北欧、北美被中小学普遍采用。2.PBL在国内的发展现状国内对项目化学习的研究起步较晚，大部分的认知概念是从国外引入的，理论研究主要侧重于基础概念、特征、要素、和实施的环节上。PBL在现实生活中，更多的应用于企业或职业培训机构之中，真正应用于课堂的实践案例极少。为了将国外的先进理念有效引入我国的教学实践中，从而促进培养学生的21世纪能力，在相关政策的指引和学习理论的支持下，我国的各级各类学校在各个实践领域中广泛开展了项目学习，其中很多研究人员和教学实践者针对各级各类学校、各类课程提出了如何计划与实施项目学习的理论与实践的具体流程。综上所述，国内外关于培养小学生科学素养的项目化学
16、习研究较为深入，这些理论为本课题的研究提供了一定的理论基础。在小学阶段通过开展一系列项目化的学习活动，让小学生在真实情境中学习解决问题的方法，体验科学研究的过程，对于提升小学生科学素养具有重大意义。针对国内外培养小学生科学素养的项目化学习研究现状，决定申报课题培养小学生科学素养的项目化学习研究。四、选题意义与研究价值课题以提升小学生科学素养为研究目的，尝试研究分析运用项目化学习的方式提高小学生科学素养的方法，其研究的意义和价值在于：1.改善传统课堂教学形式单一、枯燥乏味的现状整个教学过程按“咨询-计划-决策-实施-检查-评估”实施，围绕着学生展开，教师的大部分时间是站在学生中间，学生通过自身独立的活动，其创造性可以得到较充分的发挥。
