2024年3月6日发(作者：)
《亲历过程，落实小学生科学探究能力的培养》
课题研究报告
四川大学附属实验小学 陈耀华、叶宝妮
一、问题的提出：
2001年的国家基础教育课程改革中将《自然》改为《科学》，并在《国家小学科学课程标准》中明确提出科学课的终极目标是“培养具有科学素养的人”，而“科学探究能力”正是一个具有科学素养的人所必备的核心要素。作为科学教师，“如何落实对学生科学探究能力的培养”一直困扰着我们。
我们在长期的实践探索以及相关理论的学习中，发现“让学生亲历科学探究的全过程”，进行实实在在的“做科学”，才是落实学生科学探究能力培养的重要举措。那么，我校面对大班额的学生、面对固有教育观念、面对诸多的实际困难，怎么做才能真正让学生亲历科学探究的全过程，这是科学教师面临急需解决的问题。于是，我们提出了“亲历过程，落实小学生科学探究能力的培养”的课题研究。
二、课题研究设想
1、研究科学探究能力培养的方法与途径。
2、完善科学探究能力培养的课堂教学模式。
3、形成科学探究能力培养的评价机制。
三、课题研究对象
我校的研究对象是三——六年级小学生，主要是在科学课程中实施课题计划。
四、课题研究成果
（一）、构建了学校科学教育“三维模式”。
“三维”是指：科学课堂教学、科学实践活动、科学综合评价三个方面。
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1、科学教育“三维模式”的内涵
科学课堂教学
科学综合评价
科学实践活动
图解：如果我们把一个具有科学素养的人比喻成一棵结满硕果的大树，那么，科学探究能力就是其中耀眼的硕果之一。我们构建的模式就是牢牢抓住科学课堂教学和课堂延伸的科学实践活动这两条根，它们共同为学生科学探究能力的培养提供源源不断的营养，而这些养料又是通过科学综合评价的交互作用，输送到枝
叶上。我们在这样的理念引领下，精心浇灌科学之苗，最后，结出了科学探究能
力之果。
2、科学课堂教学的指导策略
科学家从事的科学探究与学生进行的科学探究虽然各不相同，但二者在过程上都必须经历同样的步骤：
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科学家通过这些步骤去发现真理，学生也要通过这些过程去接近真理。
结合上面的结构体系以及我们对科学探究的理解，在科学课堂教学中，我们提炼出“五步教学法”，让学生习得最基本的科学概念、技能和情感态度价值观。
第一步：情境质疑 激发探究
通过创设特定的教学情境来调动学生已有生活经验，激发去观察、探究的动机，引导他们将好奇变为提出问题，变为探究的欲望。
第二步：筛选问题 聚焦探究
面对学生提出的诸多问题，教师引导学生学会筛选问题的方法，同时要让他们区分猜想不是想象也不是胡思乱想，而是有根据、有逻辑的推想。只有这样对问题进行聚焦、分解，才能将学生提出的问题变为可以探究的、有效的问题进一步通过探究找到答案。
第三步：设计方案 有效探究
动手之前先动脑。首先围绕要研究的问题，引导小组进行讨论，共同研讨出实验的方案，然后全班交流、评价，相互补充，促进学生的思维能力，设计出完善的实验方案，一个好的方案才能保证学生的有效探究，在探究过程中才会有所发现。
第四步：及时记录 亲历探究
我们每学期的第一节科学课就会为每个孩子准备一本专用的科学记录本，在每节课实验操作过程中，都要求学生及时将观察到的现象、变化过程、实验数据等情况进通过以上环节的循环，实现学生真正的亲历科学探究过程，习得科学探究能力
加工、分析信息，力图解决问题
围绕问题制定计划
围绕计划操作、收集多种信息
交流、表达结论，反思
▲提出问题
或产生新的问题
通过假设分解问题
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行记录，这既是保证每个学生都参与的手段，也为后面的分析，发现规律打下了基础。
第五步：思维碰撞 持续探究
在研究中收集到的信息要通过小组向全班汇报、交流、争论、分析、推理等，这是提升学生感知，进行持续探究的关键环节。也是培养创新意识，创新精神的重要环节。
科学课的“五步教学法”是培养科学探究能力的关键环节，它是课外持续探究的基石。
（二）、构建了学校科学实践活动的操作策略
1、基本操作框架：
校园实践
综合运用探究能力，在实践探索中，促进学生科学探究能力的内化。
家庭实践 社区实践
社会实践
科 学 实 践 活 动
我们充分调动教师、家长、学生和其他社区成员的积极性，并根据川大特定的自然环境和人文环境，以多种途径、多种方式、多种渠道开发与利用丰富的科学课程资源，从而形成家庭、社会、学校“三位一体”，协同作战的良好的科学教育局面，共同提高小学生科学探究能力。
2、操作策略
A、基于儿童需要，打造校园环境，提供探究条件。
我们学校在新建校园时，充分考虑儿童的成长需要，因地制宜，优化组合，创造性地实现了校园环境立体化建设。为了给儿童提供探究条件，专门开辟了“百合农场”
这是孩子们研究瓜果蔬菜的一片乐土。校内建造了假山、溪流、小桥，栽植了各种花草树木，在楼顶建了天文馆、太阳能电站等，供学生进行各种科学探究活动。为孩子们的自主探究提供了物质条件，为学生的探究技能提供了综合运用的机会。
B、尊重儿童选择，整合教师资源，分层推进探究。
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我们结合科学教师们的特长，基于儿童的兴趣爱好，开展了“百合社团”活动，在不同的年级开展了有特色的科学特长生探究基地。如：二年级开设“小小陶艺家”;三年级开设“模型制作家”;四年级开设“电子制作班”;五、六年级开设“少年科学院”。通过不同的探究活动，为孩子们不同的兴趣爱好提供发展的契机，进一步深化学生的科学探究能力。
C、家校互动，形成合力，拓宽探究空间。
我校的学生家长是以川大教师为主，川大校区有深厚的文化内涵、丰富的教育资源、特有的教育场所。我们充分调动家长参与科学活动的积极性，开展家长进课堂的特色活动。如请家长进行：“青春期的认识”、“环境保护小卫士”、“基因初探”、“孵化小鸡”等专题讲座。我们还结合一些有特殊资源的家长，共同策划丰富多彩的科学实践活动。如“ 走进震后虹口”、“走进果园”、“期待小生命”、“解剖牛蛙”、“参观水电站”、等科学实践活动。
此外，我们还重视利用家庭资源开展各种科学竞赛活动，帮助学生综合运用各种探究技能，提升他们的探究能力，通过科学小发明、撰写科学小论文、调查报告等形式，鼓励学生进行创新实践，并取得了丰硕的成果。
在这些科学实践活动中，家长扮演了支持者、指导者、参与者的角色。
科学实践活动为提高学生科学探究能力插上了放飞的翅膀。
（三）、构建了以“快乐积分”为特色的评价机制。
任何一种教学模式要达到既定的教学目标，都需要一套比较成熟的评价机制，给予方向的修正，过程的诊断，效果的激励等交互活动，才能保证目标的达成。通过多年的研究，我们构建了以“快乐积分”为载体的科学学科综合评价体系。其评价策略是：
1、目标导向，检验学生对科学课程目标的达成度。
我们在评价研究中发现，有的老师只以期末考试成绩为评价依据，有的还存在随意打分定等级的情况，造成的直接后果就是学生不重视科学，家长不认同科学教育的可怕现状。为了实现学生喜欢科学学习，家长重视科学教育，我们以科学课程标准中的“三维目标”为依据，分年级、分学期制定出评价标准。
2、全程激励，检验学生对科学学习过程的参与度。
我们对科学学科评价从内容分为：平时课堂评价，科学记录评价和期末测试评价三个层面。每项评价给予一定分值：平时课堂学习占30℅，科学记录占30℅，期末测试占40℅，三项之和为学生的期末成绩。再按分数段确定学生期末学业等级：优、良、合格、待合格。
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全程激励评价用“两表”具体落实：小学生《科学》课堂学习“快乐积分”记录表（见附件1）；小学生《科学》学习目标综合评价表（见附件2）。
3、多元评价，体现评价的民主性和公正性。在评价方式上也进行了改进，期末评价采用自评、小组评、老师评和家长评。评价的主体从教师个体转到评价的联合体。
4、鼓励创新，培养学生的创新意识和创新精神。
前面评价是针对全体学生，这里的“鼓励创新”是针对在课堂内外探究学习中，对解决问题有独到见解，实验操作规范准确，自主探究有新发现，科技小发明有创意，参加科技竞赛等学生，除了采用赞赏的话语、鼓励的眼神等常用方式外，我们还采用激励加分的方式，鼓励学生善于发现，勇于创新。
研究发现：“快乐积分”对激发学生学习热情，促进科学探究能力的提升起到了催化剂的作用。
五、研究的效果
1、课题研究促进了教师教育力的提升。下面是实验前后课题组老师的学术论文获奖、发表情况：
课题组教师论文发表或出版统计实验前五年实验前五年实验后五年单位：篇1812731校级84974区级市级省级全国课题组教师论文获奖统计151010实验后五年单位：篇）（本）731校级区级省、全国级30省级出版
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教师追求着有人生价值的职业生活。其研究成果也通过各种专题讲座、经验交流、示范课、公开课等形式，在一定范围内进行了推广。美国、新加坡教育代表团、深圳市科学老师分别亲临我校，深入课堂观摩。我们研究的“城市小学养蚕法”在成都市许多小学推广，专题研究论文获全国一等奖，并发表在《中国教师教学研究杂志》上。
下面是实验前后课题组老师的学术交流、讲座、献课情况：
2、学生的科学素养由量的积累到质的飞跃，特别是科学探究的能力得到了提高,科技创新能力初见端倪。近五年，我校三至六年级学生参加区、市级以上青少年科技制作比赛达9850人次，学生参加各类青少年科技创新大赛，有 956人次获一二三等奖。
校级实验前五年实验后五年单位：人次197315221区级省级全国级课题组教师学术交流、讲座、献课统计2005—2009年学生科学小发明、小论文在市级、全国获奖统计
2009年全区学生综合素质检测名列第一。学校代表队参加全国青少年创意大赛，三次获团体金奖或银奖，学生王珺怡获创新型学生奖（四川仅有的两个代表之一）。从毕业生追踪情况来看，我校2009年毕业学生武昊，在小学就是科技特长生。到初中后，
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她的创新实践能力得到进一步升华。去年11月，她的小发明作品“方便取油机” ，参加成都市第25届青少年科技创新大赛获得“创造发明一等奖”，同时授予最高荣誉——“英特尔英才奖”。
3、科研不仅促进了学生的成长，教师的专业发展，而且还提升了学校品牌。近五年，学校在科技教育工作方面获集体奖30项。其中，在成都市青少年科技创新大赛、科技制作、电子制作比赛中获团体一等奖13次。
学校被评为“ 成都市科技教育示范学校” 、“全国优秀科学教育实验基地” 、中国“百佳创新型学校”、“中国青少年太阳能研究基地”。
4、学校科学教育正在向家庭、社区、社会广泛辐射。现在，我校学生不仅能在课内亲自经历科学探究的过程，还能将探究学习法迁移到课外的科学探索活动之中，学生的创新意识和创新实践能力得到进一步提高。同时，把家长也卷入到孩子“做科学”的热潮中，他们积极走近孩子的科学生活，如：和孩子一起在家养蚕，种凤仙花，观察小动物，做科技小制作，做科学小实验，家长都成了小助手；参加全国创意赛，家长同行甘当“后勤部长”；我们组织的科学考察活动，家长更是献计献策。看着孩子们亲历一个个科学探究活动，写出一篇篇具有“科学味”的小论文，制作出一件件有创意的科技小发明在市级、全国获奖，孩子、家长、老师都感到很欣慰。
研究证明，我们构建的科学教育“三维模式”，有效地提升了学生的科学探究能力。
六、课题有待解决的问题
1、科学探索需要大量时间让孩子去亲历，而教学内容多、课时量有限又制约了学生探究的时间，如何解决好二者的关系。
2、进一步培养学生“深度探究”的习惯和态度。
3、如何评估一个人的情感、态度、价值观和探究能力的发展。
参考文献：
1、[美]国家研究理事会著，戢守志等译；《美国国家科学教育标准》； 科技教育文献出版社，1999年1月。
2、《全日制义务教育科学（3-6年级）课程标准》.中华人民共和国教育部制订. 2001年7月第一版.北京师范大学出版社.
3、[美]美国国家科学基金会教育与人力资源部中小学及校外教育处，罗星凯等译；《探究——小学科学教学的思想、观点与策略》，人民教育出版社，2003年4月。
4、张红霞著《科学究竟是什么》，教育科学出版社，2003年12月。
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5、樊琪著《科学学习心理学》中国轻工业出版社2002年出版
6、[美]米歇尔.本特利等著《科学的探究者》北京师范大学出版社2008年出版
7、程黎等翻译《创新课堂》万千教育图书系列
8、郝京华：《当代国际中小学科学教育发展的趋势及其启示》，南京师范大学教育科学院，讲座 2006年9月
9、 [美]国家研究理事会著《每个孩子都是科学家》科学普及出版社2005年
10、郁 波：《关注科学概念》、《从“主题—活动”模式到“概念—过程”模》等系列讲座，中央教育科学研究所， 2006——2009年
注：
2011年09月，此课题报告在“四川省第十二届教师优秀论文评选活动”中荣获一等奖。”
2011年12月，此研究成果在“成都市10万教师大比武——教师行动研究成果会”上交流。
2012年06月，此研究成果发表在《中国教育科研与实践》
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