像科学家那样去探究（何益华）.doc

像科学家那样去探究指导小学生开展科学小课题探究的策略南宁市天桃实验学校（天桃校区） 何益华内容摘要 小学生科学素养的高低，不但影响到他们个人的日常生活，而且还会影响到国家未来科技的发展。在我国，面向21世纪的基础课程改革包括了科学课程的改革，明确地把培养小学生科学素养列为课程的宗旨，科学素养应该从小培养。本文针对本校学生情况，充分利用学校及周边科普单位资源，课堂科学探究延伸课外，指导学生开展一系列“小课题探究”，总结经验，提出了一系列指导小学生开展科学小课题探究的策略。关键词 小课题 科学探究 在科学技术主导的当今社会中，科学素养在人们的日常生活中变得越来越重要。提高学生的科学素养已成为世界各国科学教育改革的主要目标。我国研究者们对科学素养展开了大量的研究与测量。中国科协2010年11月25日发布第八次中国公民科学素养调查结果：2010年，我国具备基本科学素养的公民比例为3.27%。其中，了解必要科学知识的公民比例为14.67%，掌握基本科学方法的公民比例为9.75%，崇尚科学精神的公民比例为64.94%。较以前有所提高，但大致只相当于日本、加拿大、欧盟等国家和地区20世纪80年代末、90年代初的水平。学生是一个国家潜在的人力资源。在我国，由教育部领导的面向21世纪的基础课程改革中包括了科学课程的改革，明确地把培养小学生科学素养列为课程的宗旨，科学素养应该从小培养。小课题探究，原指作为教育活动“当事人”、“实践者”的教师，自觉针对教育教学实践中的某些问题、话题，进行持久关注，不断反思追问，积极进行改进实践的研究性教育行为。而我们把小课题探究的“当事人”指向学生，指学生在老师的指导下，以生活中碰到的实际问题为导向，选择适合小学生知识结构的问题，以个人和小组合作的方式，以科学探究的方法，收集所需信息，去解释或解决问题的一种学习方式。几年来，我们以小课题探究的方式指导学生开展各种科技活动，收获颇丰。一、指导小学生开展小课题探究的选题策略小学科学课程标准指出，小学科学课程是对少年儿童进行科学启蒙教育的重要途径，但毕竟课堂的时间是有限的，而且每一节课有每一节课的教学任务和教学目标，难以全面地系统地让学生体验一个完整的探究过程。因此，开展课题研究势必要依托教材，延伸课外。（一）从科学课本上找选题科学课堂是培养学生科学素养的主阵地，从科学课本上找选题，这是最容易找选题的一种方式。如三年级科学课程中有养蚕活动，教学目标要求我们开展长期的饲养、观察活动，孩子们又非常喜欢蚕这种小动物，我们就把养蚕活动作为一个有主题的科技实践活动来开展，在课堂上，从学生养蚕可能碰到的问题入手，让学生提出问题，引导学生开展小课题研究。比如，为解决蚕的食物问题，有的学生做“蚕吃桑叶和莴笋叶对比研究”；为了解蚕的生长变化过程，有的学生做“蚕的生长过程观察研究”；为了解彩蚕与白蚕有什么不同，有的学生做“彩蚕和白蚕饲养对比研究”。我们的“科学养蚕我能行”活动作为科技实践活动项目参加青少年科技创新大赛，获得广西二等奖，拍摄的科学DV作品“彩蚕”也获得二等奖！经过几年的实践，我们认为结合科学课本可以做如下选题：三年级可开展的活动有：探究蚕的一生、探究凤仙花的一生；四年级可开展的活动有：雾霾形成原因的分析、家用电器节能情况分析、食品安全大调查；五年级可开展的活动有：学校生态系统调查、太阳能利用情况调查；六年级可开展的活动有：南宁市的桥的研究、南宁市生物多样性（特产）调查。（二）以学生的认知能力定选题对于三、四年级的学生来说，语言、文字表达能力差，没有科学探究的基础，我们就做一些观察校树、观察家养小动物等简单的科技活动。对于五、六年级的学生，我们就可以开展一些难度较高的科技活动，例如，我们开展的“走进金花茶”科技实践活动，借助金花茶公园的科研力量，指导学生开展金花茶的“高空压条繁殖”实验。如果不顾及学生的能力而开展科技实践活动，不仅学生收获不大，而且有可能磨灭学生参与科技实践活动的兴趣。在开展“食品安全在我心”科技实践活动中，我们去参观广西标准技术研究院，了解“质量标准”知识，有些三、四年级的学生对那些抽象的文字很不理解，感到无趣，写收获时无从下手，这也是我们应该吸取的教训。（三）结合社会热点定选题每个公民都有责任关注社会问题，我们的学生也是社会的一份子，我们的教育不只局限于课本，也要与时俱进。我们的学生也不是在象牙塔里读死书，而是要了解当今社会最为关注的科技、能源、节能、环保等问题。例如，“食品安全在我心”科技实践活动，就是围绕“食品安全”这一当前社会热点问题开展的，我们的学生走进菜市场、走进八桂田园、走进标准技术研究院，我们的“食品安全在我心”科技实践活动获全国青少年科技创新大赛三等奖！还有，我们开展的“低碳环保我能行”科技实践活动、“隔夜菜，让我欢喜让我忧”科技实践活动，都属于这类选题。（四）利用学校周边资源定选题充分利用“大手”拉“小手”，充分利用学校周围的资源优势，为学生的科学探究服务。区科技馆、市金花茶公园、市八桂田园等是很好的科普基地。我们多次带学生到区科技馆，开展特色科学探究活动，如民族蜡染、植物组织培养活动等；我们多次组织学生去金花茶公园参观金花茶基因库，开展金花茶果实套袋研究、金花茶高空压条繁殖等小课题研究；我们的成果“走进金花茶”科技实践活动获得广西区青少年创新大赛二等奖，“高空压条繁殖金花茶”科学DV作品获得全国科学影像节二等奖。 （五）学生自主定选题爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”学生根据自身的能力、条件，自主提出问题，自主探究，自主创作，自主完成。比如，我们给学生布置的科学暑假作业有科幻画、科技小论文、科学DV、小发明小制作，学生可以根据自己的爱好、能力，从四种创作形式中选择一项或多项，自主完成。一姓沈学生，平时喜欢看科普书籍，从书籍中得到启发，提出了“能否用弹簧振子记录地震现象”的问题。经过一个多月的探索，他用弹簧悬挂加重了的笔，利用马达，带动卷纸，笔就在纸上留下痕迹线条，创作出了“地震监测仪”，该作品获得南宁市三等奖。一姓韦学生，喜欢参加科技活动，喜欢动手制作，听科学老师介绍一位同学发明 “自动定时定量饲料仪” 的过程，他灵感一来，自己发明创作了“自动定时定量浇花器”，该作品获得南宁市二等奖。二、 指导小学生开展小课题探究的方法和步骤科学课程标准明确指出：“科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。”（一）依托课堂主阵地，训练夯实探究方法探究过程是小课题探究的核心和根本。老师很有必要对学生进行探究方法的辅导。如怎样进行调查访问，怎样设计对比实验，怎样做好记录，怎样统计和分析等。在指导学生开展“家用电器调查”的活动时，先指导学生做好调查表；在实验探究活动中，学生没有“对比实验”的知识基础，可以以“种子发芽与什么因素有关”、“什么因素会影响面包发霉”两课为例，帮助学生懂得实验设计的单一变量原则和对比原则，先排除一些因素的影响，一次只研究一个问题，只设计一组对比实验，使问题指向明确化；记录是课题实施过程中很重要的环节，记录是实事求是的，帮助学生明白真实的数据是不能随意改动的。结果与结论是不同的，帮助学生学会从众多的实验数据中统计分析，总结出结论。总之，在整个探究过程中，老师要掌握各小组的活动情况，及时发现探究过程中发生的偏差和问题。通过监控，一旦发现问题，及时进行调整。（二）完整小课题探究过程，强化科学探究的步骤根据小学科学课程标准，科学探究的步骤一般应有七个环节：提出问题猜想与假设制定计划观察实验制作搜集整理信息思考与结论表达与交流。在指导学生进行小课题探究时，注意小课题探究过程的完整性，强化科学探究的这七个环节。我们以指导学生开展科学DV探究“西瓜打针的秘密”为例。例：“西瓜打针的秘密” 探究过程示意图观察（提出问题）网上流传说黑心商贩为了让西瓜卖个好价钱，往里面注射糖精水和胭脂红等食品添加剂，注射后的西瓜“瓤红味甜”，我们会不会吃到这样的西瓜？“打针”西瓜是什么样的？进行实验按计划进行对比实验1从瓜蒂处注射；2从瓜脐处注射；3从瓜身中部注射；4不注射作对照。制定实验计划1购买没有针孔的西瓜及糖精、胭脂红等用品。2配制注射液。3注射（设计对比实验）。4实验结果观察记录。5分析结果得出结论。猜想与假设假设有这样的打针西瓜存在。应该有以下特征：针孔、瓤红、味甜。 分析实验结果1发现从瓜蒂处注射的针孔不明显，而从瓜身上注射针孔很明显。2不易注射而流出的溶液易把西瓜皮染上颜色。 3西瓜只在注射处颜色偏深，没有往整个西瓜扩散；24小时后西瓜已经出现腐烂现象。4修改实验方案，反复实验。汇报交流整个过程DV机拍摄下来，然后编辑制作成科学DV作品，在班上播放，交流展示，评价，修改，参加青少年科技创新大赛。得出结论给西瓜打针，需要购买价钱昂贵的食品添加剂，而且不容易注射进去，溶液在西瓜中也不容易扩散，反而会让西瓜腐烂得更快。操作不当，也容易留下针孔和染色的西瓜皮。瓜农给西瓜打针得不偿失！所以我们认为西瓜打针是谣传！三、培养小学生持久探究兴趣的策略（一）丰富活动形式，吸引学生对科技活动的关注孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”皮亚杰也说过，一切有成效的工作必须以兴趣为先决条件。我们组建各种兴趣小组，如“车模”兴趣小组、“航模”兴趣小组、“电子机械百拼”兴趣小组、“食品安全”兴趣小组、“金花茶”探究小组、“西瓜打针的秘密”探究小组等等，由学生自主选择参与感兴趣的活动。每个学期，我们为参加青少年科技创新大赛而开展的科技实践活动项目所定的主题也是不一样的，如“食品安全在我心”系列活动、“走进金花茶”科技活动。开展形式多样的科技实践活动，有利于开拓小学生的视野，把学到的知识运用到实际中，同时能激励学生从小爱科学、学科学、用科学。（二）以生为本，设定不同层次的活动，让不同层次的学生有机会参与多元化智能理论认为，每个学生都潜在着多种智能，而每个学生又存在着多种差异。设计层次多样的科技活动，让不同层次的学生都有机会参与活动。如“养蚕”活动比较适合三、四年级的学生”；“电子百拼”需要一定的电路知识，合适四年级以上动手能力强的学生；“食品安全”科技活动在学习了四年级下册食品包装上的信息后，再开展比较合适；“机械创意拼装”需要一定的机械原理知识，如杠杆知识，适合六年级的学生。具体内容适合哪个层次的学生参与，在操作实用手册中有注明。（三）多元评价，正面评价，激发学生持久探究的兴趣小学科学课程标准评价建议，应采用多样化的评价方式：评价主体的多样化和评价内容的多样化，合理利用评价方式，保护学生的自尊心和自信心，发挥评价的激励作用。在开展科技活动中我们多采用口头及时评价与多样化的书面评价相结合，以激励学生持久探究的兴趣。如在车模航模兴趣小组里，女生很少，大多是男生。对于女生，我们夸她“喜欢玩车模航模的女孩肯定是很聪明的孩子！”这样一夸，她们兴趣更浓了。又如，青少年科技创新大赛相对其它比赛，有一定难度，学生能获奖很不容易，有学生获得了奖，我们一定会在全校升旗仪式上颁奖和在班上大加表扬，说他有多能干！下一次的比赛中肯定还会有他！（四）多样化成果展示平台，增加学生成就感，增强持久探究的动力小学生开展的小课题研究，虽然不能与成人的课题相提并论，但我们认为结题也是小课题研究活动不可缺少的一个环节。为提高学生的自信心和积极性，让学生们有成就感，我们采用成果展示的方式指导学生结题。如 “校园植物大搜索”、“广西珍稀动植物”、“广西特产”、“东盟十国国花”“南宁的桥”等小课题研究，学生以PPT的形式在全班展示，回答同学们提出的问题，不断完善自己的研究。对优秀成果可举行隆重的成果发布会，向全校师生展示他们的小课题成果。如科技小论文、科幻画、科学DV作品、小发明作品、车模航模操纵技术、科技小报、科普征文等等，则在我校科技节活动中展示，评比出校级科技一、二、三等奖及10名“天桃小院士”。更好的作品则选送参加青秀区级青少年科技创新大赛，然后通过层层选拔，参加南宁市级，甚至广西级、全国级的青少年科技创新大赛，如我们的科技实践活动“食品安全在我心”经过层层选拔，获得全国青少年科技创新大赛三等奖，两个科学DV作品金花茶高空压条繁殖初探、海岸卫士红树林都获得了全国科技影像节二等奖。指导学生开展的小课题探究活动，转变成可见的成果，鼓励他们积极参加青少年科技创新大赛，用成功去激励他们在科学探究的道路上坚定的走下去。几年来，在小学生车模、航模、机器人比赛、青少年科技创新大赛中，我们的学生展示了自己的能力，获得了许多嘉奖。在活动中，学生学