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1、培养学生科学探究能力的实验与研究期中报告一、课题的提出小学科学（青岛版）教材，着力突出学生的科学探究，从探究中去领悟科学道理，培养创新能力。经过段时间的课题研究，我校在课堂中如何让学生的动手实践带入课堂，如何让学生积极主动地参与探究，探究需要怎样的程序等，都有不同层面的研究，也产出一定的理论和实践成果。但是，有别于其他课程，科学学科的过程应该凸显怎样的本体特点，才能真正发挥科学课程独特的教育价值，实现其他学科不可取代的功能呢？随着小学（青岛版）科学课程开发和实践研究的不断深入，在课堂中如何引导学生经历科学探究的过程成为当前课题研究的的难点问题。教师从教材的忠实执行者转变为课程教学的创新设计者。
2、因此，培养小学科学探究活动的能力已成为本课题研究的重要方面。二、课题界定与支理论基础1、课题的界定“科学探究”活动是指学生在教师指导下，在开放的现实生活和学习情境中，从生活和学习实践中选定和确定喜爱的研究专题，以个人或小组合作的方式进行研究，通过亲身经历进行解决问题的自觉学习，主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。科学探究活动的内涵包括：、科学探究是一种开展科学活动的模式；、学生在教师指导下，以个人或小组合作的方式进行研究学习，主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动；、从问题入手，引导学生通过分析，运用科学思维提出假设，再通过理论或实践对假设进行验证其有效性，并通过这一过程使学生
3、掌握科学知识、方法和技能；、科学探究的方式多种多样，基本过程具有七个要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。2、理论基础A、认知建构理论。学生学习的过程并非是被动地吸取知识、机械记忆、反复练习、强化储存的过程，而是以积极的心态，调动原有的知识和经验尝试，构造新知识、解决新问题的再创造过程。所以，在指导学生科学探究的过程中，要遵循知识形成的规律，以促使学生认知结构的孕育、发展、开放，经历知识发生发展的全过程，实现知识与创造力的同步增长。B、发现教学理论。发现教学理论认为单纯的硬生生的灌输会压抑受教育者的积极思维活动，直接影响创新能力。苏霍
4、姆林斯基说过，人的内心有一种根深蒂固的要求总感到自己是发现者、研究者、探索者，在儿童的精神世界中，这种需求特别强烈。他期望自己获得成功，期望感觉到自己智慧的力量，体会到创造的快乐。C、陶行知的教育思想。陶行知的“教学做合一 ”和“六个解放”的思想中突出，要充分发挥学生在探究过程的主体性，着力培养学生自主性能动性，探索适宜于学生科学探究活动的能力，帮助学生掌握探索研究与创新实践的技巧和方法，找寻正确评价教师教学能力、学生探究能力水平的尺度三、研究内容1、创设宽松的教学环境教育心理学的研究表明，学生在没有精神压力、没有心理负担、心情舒畅、情绪饱满的情况下，大脑皮层容易形成兴奋中心，激活神经系统，使
5、注意力、感知记忆、想象等心理活动处于积极状态。这就是说学生的自主学习必须有一个宽松的环境。教师应尊重学生、信任学生，建立一个新型的、平等友好的师生关系，公正地对待每一个孩子，着力营造一种祥和、民主、生动活泼的教学氛围。只有这样，才能使学生在心理上有一种安全感，并进入最佳的学习状态，将学生的科学探究的能力充分地发挥出来。2、探究从问题开始“科学探究始于问题”。在小学科学教学中，教师完全可以引导学生像科学家那样从问题开始经历过程。当然不同于科学家的探究的是学生所碰到的大多数问题是人类实践中已经解决的问题，但对学生而言它们仍然是新的问题。一个人的知识生长过程是人类知识生长过程的缩影，学生的学习也从问
6、题开始是培养学生科学探究能力的极好途径。引发问题，可以在教师引导下，让学生通过观察某种现象发现问题，自己提出问题。以教学充气玩具里的科学一课为例。一上课，教师便出示一支空气枪，“啪”的一声子弹射了出去。“想玩吗？”“一边玩一边想有什么问题？”这样学生探究的兴趣一下子被激发起来，并且学生在兴致勃勃地玩空气枪的过程中发现了许多问题，因为一部分学生玩成功了（空气枪的子弹能射出去），而一部分学生没玩成功（空气枪的子弹不能射出去），这样学生就能提出自己发现的问题：“子弹为什么能射出去？”“子弹为什么不能射出去？”学生带着自己发现的问题，兴趣盎然地进入了下一步的探究活动。3、让学生自己设计、验探究的过程我
7、们认为，探究是培养学生尊重实践的科学品质。我们放手由学生自己设计探究方案并不在于要他们得出“科学的结果”，而在于让他们明了主观的假设最终是要由实践来检验的，从而培养他们科学探究能力。首先，教师要鼓励学生大胆设计，尤其要表扬那些别出心裁、有独特创意的学生；也要鼓励那些学习有困难的学生，指导他们不断尝试。探究是面向全体的，探究的能力，不折不挠的态度以及创新精神都是要依赖于学生自己的实践才能逐步形成的。其次，教师准备的实验材料要尽可能典型、丰富。当学生提出假设后，教师要向学生提供有结构的材料，以启发学生从多角度、多层面来思考实验的方法。同时，教师在观念上要坚持相信学生是有能力设计实验并对预想的假设予
8、以证实、证伪的。最后，还要保证学生实验探究的活动时间，使探究活动深入有效。在上述前提下，便可引导学生设计实验，体验探究。学生的智慧之窗被打开以后，思维的泉流便奔涌而出。他们设计的实验方法可谓是五花八门、屈出不穷。例如自行车胎为什么爆裂一课中要证明：空气也有热胀冷缩的性质。学生设计出的实验方法有：用塑料装满空气，封住口，放在热水里，看塑料袋会不会鼓起来；把充气不足的皮球放在热水里，试一试它的弹力有没有变化；往气球里吹气，扎住口，放在热水里看气球会不会有所变化；把气球套在烧瓶口，给烧瓶加热，看气球会不会鼓起来；将针筒的活塞拉到针筒的中间，封住针筒进气口，把针筒放在热水里，看活塞会不会弹上来等等。由
9、于实验是学生自己设计的，他们在动手操作实验时也特别认真。我们看到学生的思维十分活跃，神情也是十分地专注。经过这一阶段的探究，他们对自然事物的认识又向前推进了一步。这里有必要要强调的是：要让学生有充分的时间进行探究。例如教学充气玩具里的科学一课，让学生通过玩注射器，（代替空气枪）来探究空气枪的秘密，解开“空气枪的子弹为什么能射出去？”这一问题。由于有足够的时间让学生自己探究，学生的玩法多种多样，并发现了其中不少的秘密。学生在交流中，争先恐后地说道：“堵住出口，推活塞，针筒里的空气被压扁了。”“堵住出口，推活塞，针筒里的空气被缩小了。”“用手堵住筒口，很难把活塞推下去，活塞自己会弹回来。”“压扁空
10、气有弹性，会把活塞弹出来。”“压扁的空气会产生弹力，把活塞弹出来。”等等，学生的思维在飞跃。由于学生经历了探究的过程，并始终充当着探究的主体，因此，“压缩空气”这一概念，便不是教师灌输的，而是孩子们在探究的过程中自己领会、掌握的。学生通过自己的研究解决了空气枪的子弹为什么能射出去的原因，并分析了子弹为什么不能射出去的原因。总之，在探究过程中，教师务必时刻提醒自己，避免越俎代庖。孩子很多的设计都是教师事先不曾料想的，虽然有些设计可能是不够严密，不够科学，但是也总比单纯的直接或间接的模仿要好。呵护孩子科学探究的兴趣与意识，培养孩子科学探究的能力，督促其从挫折中进行反思等才是探究性学习的价值所在。四
11、、研究方法:A、调查研究法：通过座谈、问卷等形式分别对学生的探究兴趣、能力、倾向，及探究学习的目标、内容等情况进行调查研究，为课题的开展与进一步深化寻找依据与支撑。B、文献研究法：收集相关资料，学习理论知识，在科学理论的指导下深入研究小学科学探究学习差异的特点和规律，研究小学生的探究能力差异行为，在此基础上研究制定具体的研究目标和工作措施，并在实践中不断总结新经验、研究新问题。C、行动研究法：坚持理论与实践相结合，组织课题组成员在日常教育教学实践中尝试和探索实施差异教学与差异学习的策略与方法，并不断提炼成果。D、比较研究法：通过不同策略与方法的具体实施，比较用不同方法对不同学生的教学效果及学生
12、探究能力的提高率。在比较中寻找适合不同学生探究学习的策略、方法与模式。五、研究成果1、激发了学生的探究兴趣通过一段时间的实验研究，如今在教学中，学生在积极主动参与探究的过程中获得知识，增强了能力。学生在学习中获得的一次次的成功，使他们兴高采烈，而这反过来又更激发了他们探究的兴趣，学生的探究欲的被动状态得到了根本的改变。2、建立了新型的师生关系现代教育心理学告诉我们，课堂教学中学生主体作用的发挥与课堂环境有着密切的关系，良好的课堂环境是良好的人际关系为基础和前提的。前苏联著名教育家苏霍姆林斯基说：“对学生来说，最好的老师是在教学活动中忘记自己是教师，而把自己的学生视为朋友和志同道合的那种教师。”
13、这是因为良好的课堂环境最能引发学生的学习热情，促使学生思维敏捷，易于点燃心智的火花和灵感。科学探究形式使教师置于学生之中，在与学生讨论、交流中进行情感交流。“亲其师，信其道。”教师的亲近也引发着学生对科学课的兴趣和爱好。师生之间的关系因合作探究而变得更加和谐、友好。3、课堂效率得到提高小组探究避免了集体教学中相当一部分学生因得不到充分参与的机会处于“旁听”的现象，为各个不同层次学生参与学习活动提供了机会，创造了条件。在学习小组中，每一位成员都能自由地表达自己的意见。这种信息的多向交流能促进智力的发展，调动学生主动参与探究活动的欲望，使学习成为学生自身的需要，教学质量相应也得到了提高。4、教师的
14、教学能力得到了提高通过这两年的课题研究，教师逐步树立起新的教育理念，更新了教学方法。教师的教学能力有了不同程度的提高，一批又一批青年教师脱颖而出，成为区内乃至本市的教学骨干，在各级各类评比、竞赛中频频获奖。这两年区里优质课一等奖的获得者，全部是课题组成员。在今年的市区级论文评比中，一、二等奖获得者基本上是课题组成员。区、处级的骨干教师队伍中有90以上是课题组成员。课题研究所积累的成功的经验，也为广大教师所欢迎。这使我处教师的整体教学水平得到了提高，对加快我校小学科学教师队伍的建设起到了切实的作用。六、课题研究计划（一）准备阶段：2005年9月2006年2月设计研究方案，成立课题组，召开课题会议
15、，讨论研究方案，明确研究思路，落实研究任务，制定规章制度。（二）文献研究阶段：2006年3月2006年7月组织课题学习教育理论，召开研讨会，讨论实施研究方案。（三）调查研究阶段：2006年9月2007年2月通过问卷、座谈等形式，调查分析学生进行科学探究的现状以及影响学生科学探究的不利因素等。（四）证实研究阶段：2007年3月2007年12月制定具体的实施方案，按照研究目标，组织学校开展实验，各实验小组必须在学期初制定实验计划，期末写出实验总结，提出实施方案的补充意见。在认真分析总结的基础上写出阶段研究报告。（五）总结阶段：2008年1月2008年7月整理资料，完成课题研究报告，做好课题结题的准
16、备工作。七、课题研究的不足及下一阶段研究的方向自本课题开展以来，虽然取得了一些成绩，但始终感觉存在着一些不足：1、如何利用学生课堂中生成的资源进行探究。在课堂教学中，我们经常会碰到学生提出五花八门、出乎意料的问题或答案。这些问题和答案有时会促进科学探究活动朝深处发展，有时也扰动了教师正常的设计思路和教学程序。如何有效利用学生的有益信息，不断生成新的教学素材，而又不影响正常教学环节，如何找到两者的结合点，是我们课堂教学中一个既现实又有挑战性的课题。2、学生科学探究还不够细致和全面。尤其是针对不同区域的孩子不同家庭背景的孩子的前概念之间的一些共性的探究还不够，这样就不会给探究活动的具体开展提供坚实
17、的基础。3、探究活动过于泛滥。是不是教材中所有项目都有探究的必要性？如何从教材中选择或创生出切合学生实际，能全面提高学生素质的探究活动？如何更有效的指导？这些问题我们将在下阶段的研究中努力寻找解决的策略，从而使我们的课题研究更全面、更有效。在今后的课题研究中，我们将一如既往开展工作。教师方面：围绕总课题制定每学期研究计划，通过自学和小组讨论抓好每一次理论学习，并根据小学科学课堂探究性实验的各个环节开展不同主题的过程研讨活动，要求每位组员一学年必须上一节研讨课，扎实抓好（备课、说课、上课、评课、反思）这五个环节。要求教师积极撰写案例和教学反思，并踊跃投稿，使每位教师都能在课题研究中有所提高，有所收获。学生方面：切实从实效两字出发，努力提高学生探究活动能力，从而大幅度提高小学科学课堂的效率，促进学生得以全面的发展。明星中心小学2007年7月
培养学生科学探究能力的实验与研究课题期中报告
