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1、小学科学“主题探究式”学习的实践研究成果报告中山市石岐区杨仙逸小学 黄丽仪 陈树德一、研究背景小学科学课程标准要求：“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。”新课程实施以来，广大一线科学教师积极将“探究”活动引入课堂教学，使课堂教学呈现一片生机勃勃的局面。然而，在一节节热热闹闹的科学探究活动课的背后，教师却面临着“探究”带来的种种矛盾和困惑：1.探究内容局限性的困惑。“教学内容听教材的，探究步骤听老师的”。这是现今小学科学探究活动的真实写照。即在实际教学中，一线科学教师基本上都是照搬教材，所谓的探究就是
2、围绕科学书编排好的内容，按照老师设计好的步骤去一步步的实施，这样学生固然获取了新课标所要求的基本知识，但是这一切都是按照老师预设的道路前进。当发现有孩子脱离了预设的轨道，向教师提出“为什么”的时候，教师急忙通过所谓的“主导”把他们拉回到正轨上来，粗暴的扼杀了学生的一切灵感和创意。这是一种“必然性、程序化的探究”，是“牵着牛鼻子”的探究，没有真正落实学生的主体地位。“兴趣是最好的老师”，然而学感兴趣的未必书上有，书上有的学生未必感兴趣。下雨时蚯蚓为什么要钻出地面？为什么中午炖的汤晚上就变味不能喝了？我们能否让这些学生感兴趣，而且是看得到、摸得着，能够尝试的科学探究活动也能走进课堂？又该如何让它们
3、与教材上的现有教学内容融合到一起，形成互相促进、互为补充的探究体系？2.探究经验严重不足的困惑。科学探究是逻辑性非常强的研究活动，要求研究者思路清晰、思维缜密。小学阶段的学生是刚刚接触科学课程，连生活经验都严重不足。因此，在面对需要探究的科学问题时往往没有方向，不知从何处着手。而科学探究基本方法的指导恰恰是小学科学教学的重要缺失，以至于有的学生在学了4年科学（六年级的学生），开展了若干个科学探究活动之后，遇到一个新的问题仍然是“狗咬刺猬无处下口”的窘态。在具体的实验操作、数据分析、成果交流的过程中，同样因经验的缺乏而深受影响。因此，怎样引导学生有效积累科学探究的经验，掌握研究科学问题的一般方法
4、，也是摆在我们一线教师面前的重要问题。3.课堂探究时间不够的困惑。引入了探究，就意味着要给足时间和空间让学生去观察、思考、分析、交流，从而发现、分析、解决问题。“静待花开”是令人向往的，但“时间不够”也是残酷的现实。课堂上前面探究的甘畅淋漓，后面却没有时间很好地归纳、小结和巩固，虽说可以增加课时进行，但每个内容都遇到类似情况，教学必然无法按进度完成。于是，为了保障后面的内容完成，自主探究与合作交流只得蜻蜓点水、草草收场。这是一种走过场的探究，仅仅停留在探究的表面，很难有实质性的效果。4.探究时空受限制的困惑。小学科学教学内容按照新课程标准的分类方法，可以分为“生命科学”、“物质世界”、“地球与
5、空间”三个领域，其实包涵了以后还要再次系统学习的地理、生物、物理、化学等多个学科的内容，范围非常广泛。不是所有的科学探究都能在教室或实验室里完成的，如有关天气的“刮风了”、“下雨了”、“小小气象员”等内容，需要学生到室外去观察天气的变化。也不是所有科学探究都能在40分钟内完成探究的，如种子的发芽、植物的种植、生物的养殖等，需要几个月甚至更长时间的实验和观察。遇到这种情景，老师们往往简化为“教师提供资料（图片、影像等），学生分析交流”。这是一种打折扣的、脱离实际的探究。在这些问题的困扰下，科学探究似乎总停留在表面的热闹上，失去了实效，一线教师面临着“理想很美好，现实很残酷”的两难局面。于是近几年
6、，对有效教学和有效探究的呼唤愈来愈高。有许多研究文章和课题对我们受到的困惑进行了剖析，但往往将教学低效的原因归于教师组织能力不够或归于课堂探究方案的设计失当，基本上没有正视探究性学习在实施过程中所面临的真正矛盾，没有找到根本的解决办法。本课题的研究，试图从探究内容的选择、探究方法的积累、探究时间的保障、探究空间的拓展等方面整体考虑，通过实践与研究，探索出一种有效的小学科学探究式学习新思路，从根本上解决新课程小学科学教学实践所面临的困惑问题。二、解决问题的主要方法和措施为了解决前面所述的困扰，近两年我们开展了一项名为“小学科学主题探究式学习的实践与研究”的科研课题研究。所谓“主题探究式学习”指的
7、是在建构主义指引下，以开放的现实生活情景为背景，以要探究的实际问题为指向，以个人或小组合作为方式, 以类似科学课题研究的方法，主动运用所学知识，获取所需的信息，最终去解释或解决所碰到的问题的学习方式。它是一种积极的学习过程，让学生在主体性、开放性、实践性活动中自主建构知识，着眼于培养主动探究和创新实践的精神，给学生以终身受用的知识和能力。 1.选择合适的科学探究主题：规定动作 + 自选动作以现行科学教材为基础，以身边的科学现象为辅助，选择合适的内容，让学生进行“主题探究式学习”，通过自主探究、合作交流，主动掌握知识，提高学生的科学综合素养。所谓“规定动作”，指的是新课程标准所要求的课程教学内容
8、，也可以理解为在科学新课程标准的指导下教材所编排的教学习容。这是中小学生必须达到的基本要求，我们必须完成。因此，我们把科学教材书上的内容作为学生开展科学探究的主要探究内容。所谓“自选动作”，指的是教材之外的，发生在我们身边的，学生感兴趣的教学内容。现行的小学科学教材都是面向全省乃至更广泛区域的所有中小学发行的，因此其教学内容的选择和编排肯定要尽可能的适应各地、各级、各类的中小学使用。这种“大众化”、“通用化”的教材带来的结果就是忽略了地域的区别和环境的不同。我们经常说“科学知识就在我们身边”，但是我们身边的许许多多最常见的科学知识内容却未能选入科学课程。案例一：韶关地处广东省最北边，韶关市最有
9、名、最具有代表性莫过于丹霞山的地质地貌了，我们在教学粤教科技版五年级上册第5单元“变化的地表”的时候，就应该充分利用这一资源，以“丹霞山的魅力”为主题，让学生走近丹霞山，去观察丹霞山有哪些地方与众不同？是什么原因导致它与众不同？案例二：像中山、珠海等地处南方沿海的地带，其气候变化、生物特征等各个方面又有着许多与内陆不同的独特之处。如“回南天”是南方人记忆较为深刻的自然现象。当“回南天”不期而遇，导致各家各户地面“潮湿”，墙壁“发霉”，衣服“长毛”的时候，我们可以结合粤教科技版科学四年级上册第2单元“变化的天气”，及时引领学生以“回南天的秘密”为主题，引领学生进行探究，了解气象变化的相关知识。2
10、. 像科学家那样去研究问题：科学家的思维 + 科学家的方法科学家的思维：让学生用科学家的思维去看世界，学会发现、提出和思考问题。科学家的方法：让学生用类似于科学家开展课题研究的方法去研究并解决问题，即经历大胆猜想、制定方案、开展研究、分析交流等过程，最终得出结论进而解决问题（如下图）。新课标认为“过程和结果同样重要”，让学生经历探究的过程是探究性学习的核心要求。而探究的过程就是让学生积累探究经验，培养创新意识和创新能力的重要过程。我们不妨让学生像科学家研究问题那样，围绕探究的主题经历“发现问题、提出猜想、制定方案、开展研究、进行分析、解决问题”等过程，让学生真真正正的在实践中去自主探究所遇到的
11、科学问题。这样，学生不仅获得了相应的科学知识和基本技能，还能在一项项的探究活动中感悟到研究科学问题的一般方法，积累探究性学习的活动经验。案例三：在教学粤教科技版六年级上册“代代相传的特征”一课时，我们不是像教材那样出示一些准备好的人物图片进行分析，而是运用了“小调查”的探究活动：“代代相传的特征”主题探究班级： 姓名 一、小调查：你跟家人长得像吗？ 家庭成员调查内容我爸爸妈妈祖父祖母外祖父外祖母发际V型平发际平发际耳垂有耳垂没耳垂眼皮双眼皮单眼皮酒窝有酒窝没酒窝大拇指弯曲不弯曲二、我的发现： 三、我在交流中的收获： 四、发生这种现象的原因： 五、活动评价：1.自我评价： 2.同学评价： 3.家
12、长评价： 4.老师评价： 在这项科学探究活动中，“小调查”和“我的发现”是发现问题、提出问题的过程，在“交流中的收获”和“发生这种现象的原因”就需要学生自己通过查阅资料、咨询专家、网络搜索等各种方式和方法去解决问题。最后还加上了4种不同角度的评价，促进学生在反思中提升自主探究的能力，增强探究科学秘密的兴趣和信心。3.积累开展科学探究的经验：经历基本过程 + 学习基本方法要想让学生像科学家那样去探究问题，我们得让学生掌握最基本的科学研究技能。一是让学生经历探究的基本过程；二是上好探究性学习的方法指导课，让学生掌握开展科学研究的一些基本方法。当学生在探究的历程中通过接触，感悟，加上教师的传授和讲解
13、，逐步掌握了这些基本研究方法，他们也就找到了打开科学奥秘的钥匙，那“不经意中撬开了科学新知识的大门”也就成为了可能。下面举例说明再经历探究过程中学习基本研究方法的情况。案例四：粤教科技版五年级上册，各个不同的单元，知识领域也各不相同，开展主题探究式学习的时候，所采取的研究方法是各不相同的。如第1单元“植物身体的奥秘”，主要采取“小观察”的方式进行；第3单元“奇妙的电与磁”主要采取“小实验”的方式；第5单元“变化的地壳”主要采取“模拟实验”的方式进行；此外还有要用到“小调查”、“小查阅”“小种植”、“小饲养”等研究方式的。具体到某一种探究方法，也有技巧。如“小观察”，观察什么？如何观察？记录什么？怎么记录？如何整理和分析信息？这些都是需要教师进行指导的地方。例如：“关心天气”主题探究活动-变天的前奏班级： 姓名一、小观察：天气变化会对很多物体带来一定的影响，人们会根据经验判断天气的变化。请你观察下雨前，有哪些与平常不一样的现象？如：蚂蚁搬家我的猜想（发生这些现象的原因）（其他环节略）在观察的过程中，最重要的就是发现“有哪些与平常不一样的现象？”这就用到了科学研究中的重要方法-对比，对比实验、对比分析是我们研究科学的一种重要方法。在这里，不仅要把事物“平常的表现
