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主课题报告

让教育教学融合在探究的磁场上

——《小学生科学探究素养的教育与培养》中期成果报告

昆山市实验小学陶建良俞培菊

一、背景和目标

21世纪，人类正迈入知识化、信息化高度发展的社会，科学技术更加蓬勃发展，对人类和社会影响更为深刻。

在日趋激烈的国际经济与科技的竞争中，国民的科学文化素养和创新能力对国家整体发展作用越来越突出。

提高儿童和全体公民的科学素养水平是增强国家综合国力和促进社会发展极为重要的战略举措。

我们昆山外向型经济发展迅猛，迫切需要教育为其作好有力的人才支撑和知识贡献。

因此，培养学生科学探究素养，全面提高学生的科学文化素质，是时代赋予我们的要求。

基础教育课程改革与发展的四大策略之一是突出素质，素质的两个方面一是人文素养，二是科学素养，科学素养的关键在于探索未知能力的大小。

同时，基础教育课程改革的一个重要内容就是学生学习方式的变革，加强过程性、体验性目标，引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究。

因此，培养学生的科学探究素养，是基础教育课程改革赋予我们的使命。

“九五”期间，小学科学教育虽然取得了长足的发展，但是在教学方式上“它强调的是现成答案的学习而不是问题的探索，注重记忆而牺牲了批判性思考，用零碎信息的获取代替情境化知识的理解”，没有很好体现学生主体参与，缺少动手操作和主动探索。

如果学生的学习方式依旧，培养创新精神、实践能力就是一句空话，因此，我校将培养学生的科学探究素养作为本课题的核心和灵魂。

通过“创设氛围”、“整合课程”、“拓展活动”、“建立基地”等途径，全方位多层次地对学生进行培养和教育，活跃它们的创新思维，培养他们科学探究的素养，为他们的终身学习奠定坚实的基础。

二、内容和过程

（一）科学探究素养教育在校园文化建设中的研究。

培养学生科学探究的精神，必须积极营造特殊的教育环境。

学生能在这种环境中有选择的机会和发展的空间。

1、教学制度合理化

学校的教学制度是教学规章、守则、行为规范和组织结构的总和，是学校办学指导思想和教学观念制度化的反映。

在实验过程中，我们不断调整完善学校的教学制度，使它有利于学生自主探究精神的发挥；使它有利于学生个性的发展；使它有利于学生健康心理的形成。

调整学校的评价标准，尽可能使人人都享受到成功的快乐，有不断进取的信心和勇气。

德育工作方面的四项评比采用“五星级”评比办法，改革以往无情的淘汰机制，使班班都有赢得五星的希望，不会因微小的差距而屡尝失败的滋味。

科学、数学、语文等学科均采用多维评价方式，更科学全面地评价学生的学习状况。

2、教育环境现代化

科学、整体地规划校园环境，加快校园设施建设。

已经建成学校艺体馆，正在紧锣密鼓地建造学校标准环行塑胶跑道以及行政大楼，使校园环境呈现空前和谐统一的面貌，体现整体育人功能。

继续美化校园，修缮校园十六景，有名人名言、科学家肖像壁画、师生书画廊、科普知识长廊、紫藤架、翠屏风、气象观测点、玫瑰惜时钟等等。

加快建设教育现代化信息工程，建设校园网，增设多媒体网上教室，改善图书室，充实藏书，形成科学教育信息渠道，方便师生利用图书馆和互联网查阅各类情报资料，获取最新科学信息。

3、人际关系平等化

在教育过程中，教师与学生的关系应当充分体现平等。

教师是教学活动的指导者、组织者、促进者。

我们的教师能够承认学生间的差异，允许他们在学习上有自主选择的机会，在教学中留有思维的空白，尊重学生发表的意见，对学生的评价在公正基础上体现激励性。

力求使每一个学生都能从教师身上感受到对自己尊严、权利、灵感和积极性的尊重。

鼓励学生敢于质疑，善于提问，培养不唯上、不唯书的科学的怀疑态度和精神。

家庭教育是学生成长过程中必不可少的，家长是孩子的第一任教师。

学校通过家长学校、家访等形式积极与家长沟通，统一认识，在孩子的教育上形成合力。

社区文化将在未来的生活中越来越重要，我们也比较注重学校与社区的沟通联合，因为我们知道一个新型人才的培养成功依赖于学校教育、家庭教育、社区教育合作的成功。

（二）科学探究素养教育在基础性课程中的研究。

立足课堂，实施“科学探究型”学科教学的策略研究。

1、多角度创设利于探究的课堂教学氛围

①突出学生的需要。

学生主动学习的本质是学习出于自我的需要。

我们必须倍加呵护学生的好奇心，热情鼓励学生的问题意识，我们把学生的问题作为一种教学资源来开发，并以此作为制定的课堂教学目标和教学设计的依据，这样才能最大限度地调动学生学习的积极性，不断激发学生探索知识的兴趣和动机，使教学成为学生的真正的内在需求。

②注重学生的发展。

课堂教学设计还能充分考虑学生的学习状况，既考虑教法又要着眼于学法，更要注意其在教学过程中的不确定性，在师生愉悦的、智慧的互动中动态生成，充分体现以学生发展为本的宗旨。

③尊重学生的情感。

巧妙挖掘教学内容中的情意因素，尽量做到知、情、意结合，使学生情感的需要、自我实现的需要得到满足。

在教学中要尽可能方法灵活、形式多样，使静态内容动态化、抽象内容形象化。

提高学习的趣味和品味。

使课堂成为真正意义上的“学习场所”，使“教室”成为真正意义上的“学习室”。

2、在自主、合作、探究的学习中尽情享受成功和欢乐。

面临着“知识经济时代人生有限而知识无穷”的矛盾，如何学习比学习什么显得更为重要和紧迫。

“授人以鱼，不如授人以渔”已成为大家的共识。

这就要求教师改变过去将知识通过讲解直接传授给学生的做法，而是要设计丰富多彩的教学活动，让他们在活动中主动探索，独立思考，发现和提出问题，并创造性的解决问题。

使教学活动成为在教师指导下学生主动探究科学的过程。

按照心理学理论，学生参加学习活动的过程，就是主动建构的过程，不断用旧的、已有的认知结构同化新知识，建立新的更高质量的认知结构的过程，这个建构的本身就是再创造。

这不仅要求教师提供的活动具有建构性，并且要具有多样性和选择性，以符合不同学生的需要。

采用自主、合作、探究性的学习方式，获得的知识是学生自己建构起来的，这些新知识，才是真正属于儿童的认知结构的、真正有意义的和有效力的“活知识”。

①课堂教学生活化。

陶行知说：

“教育只有通过生活才能使其成为真正的教育。

”我们的老师都能关注学生的生活经验、学习经验，加强知识与生活的联系，使课堂真正成为生活化的课堂。

数学课上，学习“数据的收集”，老师要求学生在上学、放学途中遇到红灯时，数一数另一方向经过的大客车、小汽车、摩托车各是多少辆？

学习“质数和合数”，让学生想一想班上每个同学的学号是质数还是合数。

在推导三角形的面积公式时，让学生自带两个完全一样的三角形，动手操作，通过旋转平移方法把两个一样三角形拼成一个平行四边形或长方形，平行四边形面积等于底乘于高，所以三角形面积等于底乘于高的一半，三角形面积公式是学生在操作，观察、思考中推导而来，学生尝试到成功的快乐。

一位老师教学第一册有关9的加减法图画应用题时，以多媒体课件展示一个游乐园动画，引导学生去游乐园嬉戏，把课本中的例题，习题有机串起来，使学生仿佛置身于忘情的游戏中，让学生在玩中学，乐中学，学中乐，这样，把抽象知识具体化、生活化，静态画面动态化、趣味化，使学生各种感官都参与学习活动，促成了认知活动的动态化和情感化。

②课堂教学情景化。

教学情景是最能吸引学生的一个学习场，情景的设置可以有多种方法：

利用表演模拟情景，运用“自然因素”创设情景，运用动感、游戏、竞赛等情景。

在情景中，学生的学习兴趣空前高涨。

一节英语课上，学生学了“What’syouname?

Mynameis_____.Howoldayeyou?

I’m______.”句型后，老师让学生扮演医生和病人，通过医生询问病人的姓名、年龄，病人如实地作答这样的练习，学生自然而然地熟练掌握了这组对话。

又如一位教师教了vest、tie、trousers、socks、cap等单词后，安排了“时装表演”，让学生边表演边有针对性地唱说自己身上所穿衣服的英文单词，课堂气氛骤然间活泼起来，台下学生按捺不住自己的兴奋，纷纷举起小手，急于参与，此时此刻，学习变得多么快乐、有趣呀！

③课堂教学活动化。

我们经常在教学中，创设丰富多彩的活动，吸引学生踊跃参与，积极探究。

我们深刻体会到在课堂上适时开展学生的自主活动，无疑是把学生学习的主动权还给了学生，能够促使更多的学生积极投入到教学活动中来。

我们在语文课上经常进行课本剧表演，《真情的回报》、《嫦娥奔月》、《半截蜡烛》、《晏子使楚》等情节曲折感人的课文，总会被同学们搬上“舞台”。

同学们认真地钻研文本，研究人物的语言、动作、神态、心理等诸多因素，精心编写剧本，一次次彩排，在这样一个小小的创作工程中尝试着、创造着并快乐着。

除了表演，还有辩论、采访、唱唱、画画、说说、写写等等，学生对活动总是乐此不疲，他们全身心地投入，使教学焕发出生机和活力。

在音乐课上，我们的教师也能千方百计创设各种活动来激励学生乐于参与。

如在视唱教学中，过去惯用的“跟唱法”使学生备感枯燥，现在老师们采用“音阶填空”、“相同音程代替”、“哼唱”、“接龙传唱”等有趣的活动，大大提高了练习的成效。

另外，针对低年级学生好动特点，充分挖掘教材因素，巧妙设计能让学生用自己的嘴、手、脚乃至身体去读、画、拍、跺、跳、摆、转、舞等环节，让学生根据自己的感受尽情地“动”起来，变不规则的乱动为有意义的律动。

使学生身心与音乐融合在一起。

④课堂教学自主化。

我们的教师都能坚持以人为本、学生为先，即让学生先看、先听、先想、先说、先练，根据自己的体验，以自己的思维方式，独立思考，合作交流，探求知识的真谛。

例如，一节科学课上，教学内容为《燃烧的条件》。

老师发给每个小组酒精灯、铁片、木块、棉花、火柴等实验品，老师不急于将答案塞给学生，而是问：

“同学们，你们想知道燃烧的条件吗？

”同学们当然说想。

他接着说：

“大家大胆地猜猜看，燃烧可能需要什么条件？

”同学们七嘴八舌地议论开来。

他最后说了：

“大家猜得很好，那么你们能否根据桌上提供的器材，设计一个试验来证明你的假设呢？

”学生学习积极性空前高涨，他们就忙着点燃蜡烛。

一时间，课堂上人声鼎沸，小组同学互相讨论，想办法，实验验证。

整个实验的过程教室里热闹非凡，秩序“乱七八糟”。

但在汇报结果时，各小组学生却回答得有理有据，很有说服力。

他们都认为：

只有氧气、可燃物、一定的温度三个条件同时具备，燃烧才能发生，缺少任何一个条件，燃烧就不会发生。

这堂课，教师为学生提供了的自主探索的时间和空间，让全体学生参与以探究为目的的研究活动，他们用自己的智慧，探索出科学的结论，品尝到了成功的喜悦。

⑤课堂教学合作化。

在整个教学过程中，由于经验背景的差异，同学们对问题的理解常常各异，而这种差异本身恰恰构成了一种宝贵的学习资源。

因此，我们经常大力倡导同学间的相互交流和质疑，倾听彼此的想法，并引导学生丰富和调整各自的见解。

同学之间的交流、争议、意见综合等，可以更好地引发他们的认知冲突，深化各自的认识，有助于激起彼此的灵感，促使他们贡献各自经验、发挥各自优势，从而使他们顺利完成单凭个人所难以完成的复杂的探究任务。

因此我们应尽可能创设丰富多彩的合作交往方式，根据不同教学目标和内容及学生的具体情况，选择有效的合作方式。

语文课上，同学们分组轮流读书，互提问题，交流讨论；轮流朗读自己的作文，互提意见，细心修改；根据喜好自由选择，分角色表演。

体育课上，运用“小集团学习法”，把一个班学生根据不同课时目标，分成几个小集团。

根据教学任务、教材特点，利用小集团的协同学习，使全体成员经常同时参加学习锻炼。

通过小集团成员练习时互相帮助、互相评价，来满足不同兴趣、不同基础、不同层次学生的需要，培养学生自我学习、自我评价、自我控制的本领。

实践证明，合作可以有效促进学生学习积极性、主动性的形成，获得集体荣誉感，提高学习效率。

3、着眼于学生的发展，尝试发展性评价。

传统的评价方式重知识、轻能力；重结果，轻过程；重教师的教，轻学生的学。

成为制约新课程改革和基础教育改革的重要因素。

我们在改变评价的理念、方法，特别是改革学生的评价方面，作了有益的尝试。

我们将评价分为形成性评价和终结性评价两个部分。

①构建评价框架。

形成性评价，促使教师在教学中加大对学生学习过程、思维发展、技能形成等的关注，给学生恰当的评价和激励，引导学生及时看到自己的成绩，感受成长，树立自信。

终结性评价，是在学习告一段落后，对搜集到的学生信息进行理性的分析整理，给出评语和等级描述，尤其需要帮学生制订促进发展的改进计划。

②确定评价内容。

我们分学科组织教师带着问题紧扣评价指导意见和学科新课程标准，讨论并确定了评价内容。

我们将新课程改革要点强调的“知识和技能”、“过程和方法”、“情感和态度”三方面中，“知识和技能”界定为学业问题，“过程和方法”、“情感和态度”界定为非学业问题。

其具体内容，根据评价操作的实际需要及学生的认知水平，我们选择清楚简练，可测量的术语进行表述。

例如：

科学学科：

科学知识的掌握，科学方法，动手操作和解决问题的能力，科学、技术和社会及其三者关系，科学态度和精神。

数学学科：

基本知识的掌握，学习方法，运算和逻辑思维能力，搜集和处理信息的能力，对数量、图形的兴趣、态度。

③进行科学评价。

我们对学业性方面的评价多采取水平性、等级性或定量评价等方法，这样能正确把握学生群体中每一个个体对“知识和技能”的掌握，以及他们的进步，每一个学生在不同阶段和不同学科之间的对比，以便有针对性的拿出具体措施，加以整改，充分发挥评价的诊断功能。

对非学业性的评价，我们一般采取评语式评价、模糊评价，对学生各个方面给出恰当评价，优势方面给予鼓励，弱势方面指出不足及今后的努力方向，充分发挥评价的激励和导向功能。

学期末，各学科均侧重在具体分析相关资料和形成性评价结果基础上给出学生具体的改进指导意见。

④力求评价多元。

在评价内容强调全面化的同时，我们也倡导评价主体从单一转向多元化、交互化，同学、家长和学生自己都可以作为评价主体参与评价，既达到评价的日趋公正，又能引导学生正确客观地看待自己和他人，培养责任心和道德感，身心健康发展。

（三）科学探究素养教育在扩展性课程中的研究。

立足于少年科学院、实施“开放实践性”综合教育的策略研究。

培养学生科学探究的能力，必须积极营造实践的天地。

我们建立了少年科学院，配好各所各室的活动基地和必要的设施，使学生拥有活动的场所和实践的基地。

1、创立少年科学研究院

少年科学院是小学生进行科学实践，开展科学研究的阵地，是以培养小学生科学探究素养为宗旨的少儿科学团体。

创设少年科学院的基本理念是立足学生的发展、体现科学本质、突出科学探究、反映时代进步。

其培养目标是在学校有目的有计划的组织下，依托社会科技力量和教师的指导，通过学生的参与和管理，树立学生主体意识，开发学生潜能，增强动手动脑能力，从而培养具有科学探究素养的教师和学生。

少年科学院，围绕环境科学、科技制作、生物、信息技术、生命科学设置了5个研究所，18个实验室。

少年科学院由师生共同担任院所领导，学校按照师生兴趣和意愿确认指导教师和参与人员，由学校、教师、学生共同参与管理和研究。

各研究所每周开展活动。

每年举办一次科技节活动，进行成果展览，开展各种形式的学术交流、小制作和小发明答辩，评选小院士、小博士、科技明星等等。

少年科学院能引导学生学习与周围世界有关的科学知识，帮助他们了解科学活动的过程和方法，了解科学、技术与社会的关系，乐于与人合作，与环境和谐相处，为后继的科学学习、为其他学科的学习和全面发展打下坚实基础。

2、大力开展综合实践活动

乘课程改革的春风，我校大力开展综合实践活动。

①从学生需要出发设计方案。

实验之前，我们制定了较为完备的课程改革实验方案，阐明课程实验的目的和意义，介绍课程实验的目标、内容、原则以及课程评价的目的和形式。

使实验老师从理论上有了初步认识。

继而，又制订了综合研究活动实施计划。

引导教师按准备阶段（确定活动内容、明确组织形式、制订活动计划）展开阶段（搜集整理信息、观察调查访问、实验制作、讨论辩论）总结阶段（信息发布交流、小制作小发明、小报小论文）三个基本程序规范开展活动。

而后，由每一位实验老师，和学生商榷制定本学期本班的综合活动实践方案，这从根本上保护了学生参与活动的兴趣。

②从学生需要出发开展活动。

各班、各实验室的老师围绕方案，和学生商讨每学期准备开展的活动，活动设计的灵感来源于学生的生活，来源于他们生活中的好奇和困惑，这样的活动和选题哪有激不起他们的探究欲的。

有四

（2）的《五月份的鱼儿爱吃什么鱼饵》，有四（3）班的《科学在我们身边——走进实小》，有五

（2）班的《我们身边的中草药》，有五（4）班的《怎样变废为宝》，有旅游资源实验室的《让沉睡的古镇醒来》，有静明眼睛保护实验室的《近视眼是怎样形成的》等三十多项主题活动。

有的老师热情高涨，甚至利用双休日带学生外出参观、采访或亲自实践。

比如，旅游资源实验室的郭老师周末带学生前往古镇千灯，瞻仰秦峰塔、探访古镇人，探寻、搜索古镇旅游资源。

四

（2）班张老师周末带学生备好钓竿、钓饵来到农家鱼塘，孩子们在垂钓过程中定时、定量变换鱼饵，从中观察鱼儿上钩情况，在实践中自主探究“五月份的鱼儿究竟爱吃什么鱼饵”这一颇有趣味的问题。

在这样的活动中，同学们身心愉悦，兴趣盎然，学习效果相当显著。

③从学生需要出发进行展示。

每个实验室都作了社会调查，开展搜集废旧电池等服务社会的活动，办了食品科学等各类型的科技小报，分发到全校每个班级，普及科学知识，宣传健康生活。

各实验室成员都撰写了科技小论文，以大胆的设想、新颖的构思和创新的理念荣获昆山市中小学生科技论文评比获得一、二、三等奖。

不少实验室和综合活动实验班的同学，都津津有味地将自己的课题研究制作成多媒体加以全程展示，与人分享自己研究的成果。

这一方面体现了综合实践活动的整合性，另一方面也体现了综合实践活动成果展示的立体性、生活化特征。

三、反思与发展

1、校园环境建设注重科学化和现代化

由于校园建设的非整体化，我校的校园面貌与现代化校园所需求的有一定距离，目前，学校正在进行标准操场、跑道和行政办公楼的建设，我们将本着美观、现代、启智、育人的宗旨，进一步规划校园环境，体现整体性、科学性，体现人文关怀，让师生在宜人温馨的校园里舒心地生活。

2、基础性课程中要突出科学课的研究

培养学生科学探究的素养，最适宜的阵地是科学课堂，反观我校的科学教育现状，不容乐观，科学教育阵营尚不可称强大，我们迫切需要有志于科学教育的教师，投身研究，披荆斩棘，在这块热土上开辟科学教育的新天地。

3、要坚持不懈开展扩展性课程的研究

我们学校的少年科学研究院，其办院宗旨就是为了本课题的研究，办院伊始轰轰烈烈，但随着新课程改革的开展，有逐渐冷却之势。

我们将清醒地意识到这点，进一步扩充基地，充分运用好地方和学校的课程资源，调动广大教师参与研究的积极性，继续不遗余力开展好本课程的研究。

注：

本课题组成员：

荣建强、冯雪林、蔡秀华、张建国、荣建青等。

2003年7月30日