1、開題報告小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性的實踐研究土默特左旗民中附屬小學(xué) 胡滿意2012 年3月 15日小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性的實踐研究開題報告課題負(fù)責(zé)人：土默特左旗民中附屬小學(xué) 胡滿意一、課題研究的目的和意義：科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（3-6 年級 ） 指出： “科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑?？茖W(xué)課程應(yīng)向?qū)W生提供充分的科學(xué)探究機會，使他們在像科學(xué)家那樣進行科學(xué)探究的過程中， 體驗學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣， 增長科學(xué)探究能力， 獲取科學(xué)知識， 形成尊重事實、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，了解科學(xué)發(fā)展的歷史。 ”而實驗又是科學(xué)探究的基礎(chǔ)，探究性實

2、驗教學(xué)的實質(zhì)就是將科學(xué)領(lǐng)域的探究引入課堂，使學(xué)生通過實驗探究來學(xué)習(xí)科學(xué)知識，體驗探究過程的曲折和樂趣。 有效的科學(xué)實驗探究活動必須通過有效的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式來實現(xiàn)。因此，教師、學(xué)生及科學(xué)課堂都必須進行角色轉(zhuǎn)換：教師是探究活動的組織者、引導(dǎo)者和合作者，學(xué)生在實驗探究活動中要真正成為科學(xué)學(xué)習(xí)的主人，而科學(xué)課堂必須成為科學(xué)學(xué)習(xí)和交流的重要場所。 自實施新課程以來，科學(xué)探究的理念已在我校廣大科學(xué)教師心中扎下了根，科學(xué)探究等現(xiàn)代教學(xué)方式已廣泛運用于科學(xué)課堂教學(xué)。科學(xué)課上，學(xué)生親自動手操作的機會明顯比以前多了。廣大教師經(jīng)過探索和嘗試，也已積累了不少的實踐經(jīng)驗。但是，就我校目前情況看，在實驗探究教學(xué)中也存

3、在許多問題和困惑，在采用實驗探究學(xué)習(xí)活動組織課堂教學(xué)時，存在許多誤區(qū)，導(dǎo)致課堂實驗探究活動形式化、表面化，缺乏有效性。因此，我們必須關(guān)注科學(xué)實驗探究活動的有效性問題。目前課程改革正在進行自主探究的課堂教學(xué)實踐， 開展提高科學(xué)實驗探究活動有效性的策略研究，具有針對性和實效性，有很強的現(xiàn)實意義。從教師角度看：有利于真正落實新課程理念，幫助教師轉(zhuǎn)變教學(xué)行為，反思教學(xué)過程，切實改變教師的教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。同時，幫助教師解決在課改實施過程中存在的困惑和困難，順利推進科學(xué)課程改革工作。從學(xué)生角度看：有效地開展課堂實驗探究教學(xué)活動，有利于真正落實學(xué)生的主體地位，建立和發(fā)展有效的自主探究的學(xué)習(xí)方式，促進

4、學(xué)生的自主發(fā)展，切實改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式；有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，學(xué)會有效的探究方法，掌握科學(xué)實驗探究教學(xué)活動的特點和新課程的性質(zhì)，使學(xué)生獲得豐富的科學(xué)實驗探究的體驗，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。二、課題的界定:余文森教授認(rèn)為： “有效性是指通過課堂教學(xué)，學(xué)生獲得發(fā)展。發(fā)展就其內(nèi)涵而言，指的是知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三維目標(biāo)的整合。即相對于人的發(fā)展這一目標(biāo)。任一維度的目標(biāo)都不能脫離整體而單獨存在，缺少任一維度都無法實現(xiàn)真正意義上的發(fā)展。人的發(fā)展是三維目標(biāo)的整合因而，著眼于人的發(fā)展的教學(xué)要根據(jù)各學(xué)科的特殊性和學(xué)生原有基礎(chǔ)有所側(cè)重。 ” 小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確地指出：

5、 “鼓勵兒童通過動手動腦 學(xué) 科學(xué)。心理學(xué)研究表明，對于兒童來說，態(tài)度的形成需要實踐的過程，技能的形成需要反復(fù)的模仿練習(xí)，而知識的獲取主要通過感性經(jīng)驗的積累。他們常常依靠動手操作來認(rèn)識和理解世界， 而他們所能認(rèn)識和理解的也往往局限于他們自己可以動手操作的具體事物。因此，在科學(xué)教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)一定的情景、開展多樣化活動是十分重要的。 ” 因此，在科學(xué)教學(xué)中，教師要注意指導(dǎo)學(xué)生通過開展有效的科學(xué)探究活動，幫助學(xué)生搜集第一手資料，教會學(xué)生觀察、測量、實驗、記錄、統(tǒng)計與做統(tǒng)計圖表等方法，有效地指導(dǎo)自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、得出結(jié)論，從而使學(xué)生得到長遠(yuǎn)的發(fā)展。 基于科學(xué)教學(xué)的特殊性， 在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中教師必

6、須十分注重實驗教學(xué)的有效性。三、課題研究的理論依據(jù):從教育心理學(xué)來看： 實驗探究的理論基礎(chǔ)主要是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀。 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，知識不是被動接受的，學(xué)習(xí)也不是被動接受，而是學(xué)生主動的行為。一切知識都是個體在認(rèn)知過程的基礎(chǔ)上跟經(jīng)驗世界對話中建構(gòu)起來的。社會建構(gòu)主義認(rèn)為，人的發(fā)展的主要媒介是通過交互作用導(dǎo)致的意義的社會協(xié)商。與此相應(yīng)需要建立 “學(xué)習(xí)共同體” ，創(chuàng)建一種全新的學(xué)習(xí)文化，即一種開放的、鼓勵創(chuàng)新的、浸潤的、師生互幫互學(xué)的、以孩子為師的文化。此外，我們要構(gòu)建一個體現(xiàn)學(xué)生的主動性、社會性、情境性的學(xué)習(xí)環(huán)境，也離不開其他的理論指導(dǎo)，如加德納的 “多元智力理論” ，布魯納的 “發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí) ”

7、 ，王坦的 “合作學(xué)習(xí) ”等。四、課題研究的現(xiàn)狀:自 2000年小學(xué)科學(xué)課程實施以來，浙江、北京、上海等地，針對課程實施開展了許多相關(guān)研究，指出 “科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心，親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。 ”提出了 “自主 - 探究 ”“點撥 - 探究 ”“做中學(xué) ”等教學(xué)方法。 目前國內(nèi)還沒有提高小學(xué)科學(xué)探究活動有效性的研究成果， 提高小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性的研究就更加沒有。 而其它學(xué)科的提高課堂探究教學(xué)有效性的研究也給我們提供了借鑒和參考。本課題將根據(jù)小學(xué)科學(xué)實驗探究活動自身的特點和實際情況，對小學(xué)科學(xué)課堂里開展實驗探究學(xué)習(xí)的具體環(huán)節(jié)及相關(guān)因素進行系統(tǒng)的研究，從而解決

8、實驗探究活動形式化、表面化、低效性問題。五、課題研究的預(yù)期目標(biāo)及研究內(nèi)容:（一）本課題研究的預(yù)期目標(biāo)：本課題以提升實驗班學(xué)生的科學(xué)探究能力為宗旨，以研究 “小學(xué)科學(xué)實驗探究有效性的教學(xué)策略”為目標(biāo)，從而促進課題組教師科學(xué)教育水平的提高。其具體目標(biāo)主要為：1、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，具體如下：（ 1）發(fā)展學(xué)生觀察現(xiàn)象和提出問題的能力；（ 2）發(fā)展學(xué)生提出猜想和形成假設(shè)的能力；（ 3）發(fā)展學(xué)生制定計劃、進行簡單的實驗設(shè)計和手腦并用的實踐能力；（ 4）發(fā)展學(xué)生收集信息和處理信息的能力；（ 5）發(fā)展學(xué)生科學(xué)解釋和評價的能力；（ 6）發(fā)展學(xué)生表達(dá)和交流的能力。2、初步形成提高小學(xué)科學(xué)實驗探究教學(xué)有效性的策

9、略，如：（ 1）創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生主動探索的學(xué)習(xí)情境，構(gòu)建促進學(xué)生的自主發(fā)展、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、合作學(xué)習(xí)和師生互幫互學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境。（ 2）選擇合適內(nèi)容，設(shè)計探究活動；（ 3）選擇合適策略，引導(dǎo)探究活動；（ 4）教師有效指導(dǎo)，注重過程評價。通過研究分析新課程實施中小學(xué)科學(xué)實驗探究活動教與學(xué)的情況，分析存在的問題，反思教學(xué)過程，研究影響實驗探究活動有效性的因素，尋找提高實驗探究活動的有效的策略，這也勢必有利于參研教師真正落實新課程理念，幫助教師轉(zhuǎn)變教學(xué)行為，切實改變教師的教學(xué)方式，提高教學(xué)效果，從而達(dá)到教學(xué)相長的目的。（二）研究內(nèi)容：1. 小學(xué)科學(xué)實驗探究活動的現(xiàn)狀及原因：我們在平時的教學(xué)和聽課中初步

10、發(fā)現(xiàn)科學(xué)實驗探究中如下缺失的現(xiàn)象：（ 1）常規(guī)未養(yǎng)成，課堂鬧哄哄。良好的習(xí)慣影響人的一生，好習(xí)慣使人終生受益。但我們經(jīng)常會碰到或看到這樣的現(xiàn)象，學(xué)生才進實驗室，或剛到導(dǎo)入環(huán)節(jié)，就開始偷偷擺弄材料，到了活動環(huán)節(jié)，學(xué)生只顧著搶玩材料，不會傾聽，不會觀察，不會記錄，不會交流，課堂上鬧哄哄。（ 2）分組不合作，多數(shù)壁上觀。學(xué)生探究活動往往以小組合作的形式進行，但由于學(xué)生認(rèn)知上的差異、性格上的不同和探究能力上的高低等原因，真正參與科學(xué)探究的學(xué)生只占少數(shù)，小組活動中，個別學(xué)生承擔(dān)全部探究任務(wù)，成了小組探究活動的主角，其它學(xué)生成了觀眾的現(xiàn)象不在少數(shù)，這種分組不合作的現(xiàn)象屢見不鮮。（ 3）動手不動腦，探究層次

11、淺。雖然“以探究為核心”的理念已深入每一位科學(xué)老師的心，教師都重視了學(xué)生的動手活動過程，但是學(xué)生科學(xué)探究作表面功夫，多動手，少用腦的現(xiàn)象卻普遍存在。 我們經(jīng)?？梢钥吹皆谡n堂上， 問題剛提出， 學(xué)生就準(zhǔn)備操作，缺乏了有根據(jù)的猜想，缺乏對研究方案的思考與制定，也缺乏組員之間思維的碰撞。這樣雖然能保證較長的探究時間，然而在探究的過程中，學(xué)生只是動了手，到底在探究什么，觀察到了什么現(xiàn)象，觀察到的現(xiàn)象說明了什么，從中發(fā)現(xiàn)了什么，學(xué)生卻說不上。4） ） 材料雜而亂，擺弄無結(jié)果。雖然說收獲盡在過程中，學(xué)生在探究中有技能、方法、情感上的收獲，但現(xiàn)在有些老師片面地理解了這一新課程的理念，對學(xué)生實驗探究的材料不加

12、選擇，學(xué)生通過對一堆材料的擺弄，只要過程不要結(jié)果。相當(dāng)于只要耕耘不要收獲，沒有結(jié)果的過程是無意義的過程。造成學(xué)生在科學(xué)實驗探究學(xué)習(xí)中的低效益的原因，我們認(rèn)為是多方因素的綜合結(jié)果。其一，學(xué)生對科學(xué)實驗探究各環(huán)節(jié)的對科學(xué)探究所起的作用不理解。其二， 科學(xué)教科書幾乎成為學(xué)生科學(xué)探究學(xué)習(xí)唯一的信息源，教師受傳統(tǒng)教學(xué)的影響，不敢對教材內(nèi)容作調(diào)整或補充、刪改。其三，在科學(xué)課堂教學(xué)過程中，科學(xué)教師為了完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)量，師生之間、學(xué)生之間往往缺乏足夠的溝通，鮮于理解與幫助，不會合作。其四，教師對學(xué)生的指導(dǎo)缺乏策略，表現(xiàn)為多灌輸驗證，少啟發(fā)探討，多指責(zé)壓抑，少寬容引導(dǎo)，多包辦限制，少激勵創(chuàng)新。這些都造成學(xué)生

13、對知識的理解往往是表面性質(zhì)的，學(xué)習(xí)中所體現(xiàn)的或能訓(xùn)練的思維過程大多是低質(zhì)的， 最終獲得的知識往往又具有很強的純記憶性色彩，在多變的真實情境中，常常因不能有效遷移而無法靈活應(yīng)用5） 提高小學(xué)科學(xué)實驗探究活動的有效性的教學(xué)策略的初步設(shè)想（ 1）以有效實驗探究為目標(biāo)的教材處理策略研究：鉆研、重組教學(xué)材料，確立有價值的教學(xué)目標(biāo)，進行學(xué)情分析，根據(jù)學(xué)生已有經(jīng)驗建構(gòu)教學(xué)過程，進行合理預(yù)設(shè)等。（2） 開展有效實驗探究必須滿足條件的研究：如能引起學(xué)生注意的焦點問題；有效的探究材料的提供；能讓學(xué)生享有探究的自由；恰當(dāng)?shù)奶骄咳蝿?wù)；教師的適時指導(dǎo)；學(xué)生的 “手腦并用 ”等，以促使學(xué)生能更有效地探究。（ 3）以有效實

14、驗探究為目標(biāo)的教學(xué)組織策略研究：在興趣激發(fā)、氛圍營造、課堂調(diào)控等方面進行研究。（ 4）以有效實驗探究為目標(biāo)的教師指導(dǎo)策略研究：學(xué)生的自主探究離不開教師的指導(dǎo)，教師要保證和促進探究活動的順利進行，是學(xué)生實驗探究活動的助手、激勵者、引導(dǎo)者、促進者。我們將研究在學(xué)生實驗探究活動的各環(huán)節(jié)中，教師將如何進行有效指導(dǎo)，形成相關(guān)策略。（ 5）以有效實驗探究為目標(biāo)的學(xué)生探究策略研究：重點研究學(xué)生對探究形式的選擇，探究各環(huán)節(jié)方法的掌握情況。如：如何分組，如何分工，如何討論、收集材料，如何表達(dá)與交流等。（6） 以有效實驗探究為目標(biāo)的學(xué)生探究習(xí)慣和技能的形成的研究： 重點研究學(xué)生探究習(xí)慣的形成，探究技能的掌握策略等

15、。（7） 以有效實驗探究為目標(biāo)的實驗器材的有效使用的研究： 重點研究學(xué)生正確使用科學(xué)實驗器材，最大限度地發(fā)揮實驗器材的使用效果等。六、初期研究成果與研究對象和研究方法:（一）初期研究成果：小學(xué)科學(xué)實驗探究的基本過程是: 提出問題、 進行猜想和假設(shè)、 制定計劃設(shè)計實驗、獲取事實與證據(jù)、檢驗與評價、表達(dá)與交流六個步驟。課題組負(fù)責(zé)人分別對如何提出問題、進行大膽猜想、實驗設(shè)計、科學(xué)探究、搜集證據(jù)、表達(dá)交流等方面作了研究。課題組其他成員在跟科學(xué)探究實驗相關(guān)的提出問題、實驗教學(xué)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面都已取得較好的研究成果。（二）研究對象和研究方法1. 研究對象：民中附屬小學(xué)三（ 3）、四（ 3）、五（3）、

16、六（3）共4個班級的學(xué)生。2. 研究方法：（ 1）文獻分析法: 學(xué)習(xí)理論、收集信息的主要方法，其中信息資料主要來源于教育理論書籍、 報刊雜志以及網(wǎng)絡(luò)下載的相關(guān)資料等。 通過對這些資料信息的分析與研究，可達(dá)到準(zhǔn)確地界定課題研究的價值性，并制定研究目標(biāo)與實施方案，在課題研究過程中修正研究的方向等目的。（ 2）行動研究法：在教與學(xué)的過程中，邊實踐，邊探索，邊檢驗，邊總結(jié)，邊完善，把研究與實踐緊密地結(jié)合起來，最終形成一套系統(tǒng)的有效教學(xué)策略體系。課題組成員親臨實踐并收集積累科學(xué)實驗探究的典型案例， 同時將構(gòu)建的有效實驗探究教學(xué)模式反復(fù)應(yīng)用于實踐，并進行修改完善。（ 3）調(diào)查法：要調(diào)查本課題研究之初實驗探

17、究課堂教學(xué)的現(xiàn)狀、師生理解情況以及對研究過程中、研究之后的狀況進行詳細(xì)跟蹤調(diào)查，為研究的順利進行提供事實性依據(jù)。（ 4）課堂觀察法：研課題組成員帶著明確的目的，憑借自身感官（如眼、耳等）及有關(guān)輔助工具，直接從課堂情境中收集資料，并依據(jù)資料作相應(yīng)研究。（ 5）案例研究法：是對典型的課堂教學(xué)案例進行分析研究，歸納整理出相應(yīng)的教師有效的教學(xué)行為方式。七、課題研究的步驟及人員分工 :（一）本課題研究步驟分五個階段第一階段：準(zhǔn)備階段（2012年3月2012年9月）收集與本課題相關(guān)的文獻資料， 學(xué)習(xí)相關(guān)理論， 組建課題組， 吸收各種理論的精華，結(jié)合學(xué)科特點制定出切合實際的研究計劃和具體的實施方案。第二階段

18、：初步實施階段： （2012年10月2013年10月）按照方案具體操作，收集材料，討論分析。第三階段：小結(jié)檢測階段（暑假）對初步實施的情況作小結(jié)檢測反思，修正方案。第四階段：深入實施階段（2013年10月2014年6月）按修正的方案繼續(xù)實施，收集材料，討論分析。第五階段：總結(jié)階段（2014年7月2014年9月）整理分析收集的材料，形成結(jié)題報告。（二）人員分工胡滿意 : 全面把握，總體規(guī)劃，負(fù)責(zé)制定小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性的實踐研究課題研究方案。白潔：負(fù)責(zé)研究監(jiān)督小學(xué)科學(xué)實驗探究活動的有效性的實踐研究李平關(guān)： 負(fù)責(zé)指導(dǎo)、 調(diào)整、 協(xié)調(diào)課題組成人員的研究過程， 負(fù)責(zé)制定課題研究方案。云慧：小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性案例研究及網(wǎng)上課題管理。張紫艷：負(fù)責(zé)實驗班實踐研究工作及個案研究，并定期撰寫課題實驗體驗，發(fā)表相關(guān)論文。張紅艷：負(fù)責(zé)實驗班實踐研究工作及個案研究，并定期撰寫課題