《提高小學科學探究有效性的教學策略研究》

中期報告

菏澤開發區丹陽中心小學   張慧

研究員編號：CTF120166-73-223

 

一、課題提出

    新課程指出：科學探究不僅可以使小學生體驗到探究的樂趣，獲得自信，形成正確的思維方式，而且使他們識別什么是科學，什么不是科學。引導學生通過一定的過程與方法對客觀事物和現象進行探究、質疑和研究。要讓他們經歷一個個探究活動，從中獲取科學知識，增長探究能力，養成良好的科學態度，這就需要在科學教學中有效地開展探究性學習，為學生營造一種良好的學習環境，引導學生去探索、去發現，以實現真正意義上的探究式學習，而不是形式化的。美國著名的蘭本達教授提出了“探究－研討”教學法，這一新的教學理論通過以劉默耕為首的一批先驅者的努力探索下，逐步成為小學科學教學的主要教學思想，使科學教學在改革的一開始就走在了其它各科的前面。多年來，雖經許多理論工作者的不懈努力，造就了一批科學方面的教學能手、專家，但小學科學教學的理論研究進展不大，沒有大的突破。隨著教育部基礎教育課程改革的推廣實施，一批教育理論工作者借助國外的教育理論和國內的實際情況，提出了探究性學習的教學模式。探究在小學科學教學中如此重要，因此小學科學探究式教學的有效性就是我們面臨的一個非常現實的問題。

二、課題的研究目標與內容

    美國著名科學家芝加哥大學教授施瓦布倡導提出，學生學習的過程與科學家的研究過程在本質上是一致的，探究學習是相對接受學習而言。從知識獲得的途徑與方式的角度，對學習方式進行分類，探究性學習是指從科學領域或現實社會中選擇和確定研究主題。其特點是從已知的事實或現象中推導出未知，從中發現事物發展變化的規律性。

  （一）課題研究的目標

    1.提高探究式教學的有效性 .

    在學生的科學探究活動中，讓學生能依據已知信息提出猜想，讓學生能深入探究進行體驗，讓學生能帶著問題去探究去思考，讓學生學會小組合作，學會觀察，學會傾聽與表達，最終實現有效探究。

    2.培養科學素養  

    學生通過經歷科學探究的學習活動，獲得親身體驗，產生積極情感，提高發現問題和解決問題的能力，并在學習中形成科學態度、培養科學精神。

    3.初步形成小學科學教學中探究式教學有效性的策略  

通過課題研究，初步形成在小學科學教學中教材處理、目標設定、過程建構、材料準備、組織教學、方法指導等方面促進學生有效探究的策略。

 （二）課題研究的主要內容

   1.影響小學科學課堂探究式教學有效性的研究；

   2.提高小學科學課堂運用探究式教學的策略和基本途徑；

   3.探究式教學中教師應具備的知識結構，專業素養和基本能力的研究；

   4.探究式課堂教學的有效模式的研究；

   5.如何有效地開展探究式活動的研究；

   6.探究式教學的評價方法及原則的研究

三、課題研究的措施及策略

   課題立項伊始，學校立刻召開骨干教師、學科帶頭人進行研究、規劃。論證課題，制定方法，分工到人。并展開了課題開題會，要求全校科學老師全員參與實踐研究。課題組以實踐為基點，以課堂為實驗陣地、從實踐中研究理論、用理論指導實踐。圍繞課題做了許多工作，取得了一些成績，現將課題研究情況簡述如下：

 （一）抓學習，重培訓，形成課題研究動力

    1.新課改的課題研究提供了很好的理論支持。課題組積極組織教師認真學習新課標的要求，并利用業務學習會交流實踐中的做法心得，發現好的做法及時在全校推廣。

    2.為使全體課題組成員全面深入了解探究性學習的本質及操作方法等理論，課題組專門安排人員利用報刊、網絡、理論書籍整理出理論精品文章，進行學習。

    3.以課堂為陣地以教研課為平臺，進行探究性學習交流，對教研課每課必聽，聽而必評，評而有得。

    4.在校內內部挖潛，自我研究同時，課題組非常重視外部的學習。請專家來校做講座，創造機會，派教師參加省級、市級教研活動，骨干教師培訓，借助他們的學習與提高帶動所有成員的更新和提高。

 （二）嚴管理，細過程，夯實課題研究過程

    1.嚴格分工，責任到人，環環落實，課題研究中為使課題落實到位，課題組對課題研究人員做了明確分工，組織安排每學期的計劃、學習、教研課、精備課、評課、理論學習、論文等要求及時到位。并納入教研組的考核評比中。

    2.嚴格計劃，分布實施，課題組制定計劃后，積極開展課題研究活動，及時交流在研究過程中的心得、體會與困惑。在教學研究活動中，學習、探討、提高。對計劃中的教研課的安排、精備課的制定、學期末的總結，探究論文的寫作嚴格執行計劃中時間的規定，有安排必做，有要求必驗收

3.加強交流，總結推廣，收獲成果。課題研究并不是封閉式的研究，而是一個開放式的研究，課題組在實踐研究的過程中總結出好的經驗做法，都會利用一切機會向外展示，與兄弟單位交流，向各級刊物積極投稿參加各級教案論文評選活動。

       (三)提高課堂教學有效性的實施策略

      實施有效的課堂教學：

     1、整體把握內容、靈活處理教材。充分利用現有教材，根據現有教材，依據學生的認知特點、心理特點來設計教學方法。

     2、開發課程資源，適當補充教材。由于我校地處城鄉結合處，現代化的教學設備配備不全，所以我們在充分利用教材提供的資源，挖掘教材隱含的培養學生能力的因素的同時，又開發科學實踐資源，開發課外學習資源，探究材料的選擇從生活入手。易于引發學生思考、便于學生進行科學探究。并且這些材料經常出現在我們身邊，卻沒有引起人們的注意和思考，今天我們從它們入手，同時也給學生一種啟示：只要你認真地觀察和思考，科學就在身邊，就在我們熟悉的事物中。拓寬探究材料的獲得途徑讓學生參與。目前，在科學探究活動中，探究材料多數是教師事先準備好的，學生只是“坐享其成”，這樣做的弊病是顯而易見的。為此，我們要盡量從學生熟悉的周圍事物入手，指導學生參與探究材料的準備，使學生搜集材料的過程成為認識身邊自然事物的過程，成為一個學生自我建構和自我完善的過程，最終達到造就他們科學素養的目的。

    3、精心設計內容，活化手頭教材。根據學生的需要和興趣以及教學的實際，靈活地運用教材，使教材凸顯實踐性、科學性與趣味性，讓學生樂于參與，樂于實踐。如在教學《物體的熱脹冷縮》時，我出示了插有一支吸管的一只灌滿牛奶的酸奶瓶，放在兩只已包裝好的冷水盆和熱水瓶中，學生發現在熱水盆中的吸管中的水會噴出來，而放在冷水盆中卻不會噴出來。學生被這個情景牢牢地吸引住了。接著我就請學生分析猜測其中的原因，學生猜測可能是盆中的水有冷熱差別，熱的能使物體膨脹，冷的能使物體收縮。然后學生就想出各種方法進行驗證，得出結論，最后與自己的分析相比較。在這個教學活動中，教學環節一環緊扣一環，抓住了學生對未知的好奇心，成功地創設探究的情景，使學生有一種驗證預測的迫切感，使探究成為學生內在的一種需要，學生探究積極性高，充分體現了科學探究的自主性、趣味性。 

四、課題研究的初步成果

    課題研究以來，在上級教育部門的積極支持和關心下，在課題組 成員不斷努力下，課題組取得了可喜的成績。

  （一）教師的觀念有了新的轉變，教學方式有了新發展。通過課題研究，教師們掌握了有效探究學習的教學方式，吃透了新課標的教學思想，落實了課堂教學以生為本，把學生的主體作用，和過程教學真正落到了實處。

  （二）學生有了新變化，課堂效率有了新提高。通過課題研究與實踐，課堂教學變得更有生機、精彩，學生都能積極主動參與到學習過程，探究知識，掌握一定的探究學習方法，不同的學生都能得到不同的發展，大大提高了課堂效率，也全面提高了教育、教學的質量。

  （三）教研有了新突破，科研有了新跨越。在教學實踐和課題研究中，一批青年教師迅速成長，同時教師的科研能力也得到了不斷提高，逐步由經驗型向科研型轉變。

    課題研究期間獲得的成績

    兩年來，在學校領導全力支持下，課題組成員，認真學習教育理論，積極投身于教育教學實踐中，虛心學習，勤奮工作，共同探索，不斷積累經驗，逐步使自己完成由“必然王國”向“自由王國”的轉化，從而在各方面取得了較為顯著的成果。

    通過課題的研究，增強了教師的科研意識，提高了教師的科研水平。課題的研究提高了教師的理論水平，為理論與實踐之間架起了橋梁，使得實際教學有了一定的理論支撐，不盲目，不唯從。課題的研究更新了教師的教育觀念，二年來探究性學習的有效性的摸索與實踐，使得教師真正樹立了課堂教學以人為本，以科學探究為核心的基本理念，并能根據學生的年齡特征、教學內容的特點采用適宜的教學方法，

在探究的有效性學習中，學生的科學素養有了不同程度的提高。

   (1)實驗前對兩個班進行了同內容、同試卷的測試。從表中可以看出兩班的自然成績不存在顯著差異。實驗后又對兩個班學生在獲得知識情況方面進行了同內容、同標準的測試，發現兩個班學生在知識獲得方面有了一定的差異，但差異不是很明顯。這主要是由于探究性學習注重探究知識、獲取知識的過程，而輕視知識的機械灌輸，重復記憶。

    表（一）四年級一班與四年級二班知識獲得情況成績對比

測前

班級	人數	平均分	標準差
四、一	40	80．4	10
四、二	38	81．9	11
Z=0.629          p>0.05

測后

班級	人數	平均分	標準差
四、一	40	83．4	6
四、二	38	80	9
Z=1.95         P<0.05

   （2）對學生自主學習能力、探究能力的測試情況。先采用開卷測試的形式。學生根據試題自學課本然后分析歸納進行解答。由于半年來實驗班學生大多進行探究性學習，所以學生自學能力、歸納能力都較之四、一班有顯著提高，學生思維活躍、動手速度快。而四、二班學生大多數無從下手、不知所措，學生主動獲取知識能力差。（表二）

班級	人數	平均分	標準差
四、一	40	86．5	8
四、二	38	79	12
Z=2.58          p<0.01

    此外對學生操作能力、動手能力、探究能力又進行了實際測試。我在講三年級上《做不同形狀的物體》這一課時，讓學生動手做不同形狀的物體時，從中可以看出實驗班（3.2)學生的實際操作能力、探究能力明顯高于非實驗班(3.1）。（表三）

題目	在30分鐘內做不同形狀的橋
三、一	1組：2個，2組：1個 3組：1個，4組：1個 5組：2個，6組：2個 7組：1個，8組：1個	共做4種
三、二	1組：3個，2組：2個 3組：2個，4組：1個 5組：3個，6組：2個 7組：2個，8組：3個	共做8種

(3)對學生情感、態度與價值觀的問調查。通過對問卷調查分析發現：由于探究性學習使主積極主動地參與到獲得知識的過程中，調動了學生學習的動機，使得他對自然課產生很大興趣，同時由于品嘗到了自己勞動成果，他們更樂于親自探究、樂于與人合作、并敢于提出自己的想法，培養了他們良好的情感、態度與價值觀。

選項內容	四、一班人數	選此項人數	四、二班人數	選此項人數
1．喜歡老師用探究式教學法來講科學課	40	25（62.5%）	38	23(60%)
2．你認為探究式教學法比講授法更有利于你掌握所學的內容嗎？	40	37(92.5%)	38	33(87%)
3．你認為探究式教學法能提高你學習科學的積極性嗎？	40	38(95%)	38	34(89%)
4．在探究式教學法中，你的科學學習效率如何？	40	32(80%)	38	28(74%)
5．.你認為探究式教學法是否加重了你學習科學的負擔？	40	26(65%)	38	23(60%)
6．你覺得探究式教學法有利于開發你的創新思維嗎	40	28(70%)	38	21(55%)
7．你認為探究式教學法有利于提高你的合作精神嗎	40	37(92.5%)	38	34(89%)
8．你認為探究式教學法是否有利于提高你解決問題的能力	40	38(95%)	38	33(87%)
9．通過探究式教學法，你科學課的學習成績有所提高嗎	40	36(90%)	38	33(87%)

          小學科學探究式教學調查問卷表

    探究式教學法：指在教師引導下，學生主動參與到發現問題，尋找答案的過程中，以培養學生解決問題能力的教學活動。

1.你喜歡老師用探究式教學法來講科學課嗎？（  ）

A非常喜歡B一般C不喜歡

2你認為探究式教學法比講授法更有利于你掌握所學的內容嗎？（  ）

 A有利于B沒察覺C不利于

3.你認為探究式教學法能提高你學習科學的積極性嗎？（  ）

A能B沒察覺C不能

4.在探究式教學法中，你的科學學習效率如何？（  ）

A高B中C低

5.你認為探究式教學法是否加重了你學習科學的負擔？（  ）

A是B沒察覺C沒有

6.你認為探究式教學法是否有利于提高你解決問題的能力？（  ）

A有利于B沒察覺C不利于

7.你覺得探究式教學法有利于開發你的創新思維嗎？（  ）

A有利于B沒察覺C不利于

8.你認為探究式教學法有利于提高你的合作精神嗎？（  ）

A有利于B沒察覺C不利于

9.在使用探究式教學法時，科學課程進度如何？（  ）

A快B適中C慢

10.通過探究式教學法，你科學課的學習成績有所提高嗎？（  ）

A顯著提高B有進步C沒有提高D退步了

五、課題研究中存在的問題及今后的設想

   （一）  課題中存在的問題 

   1、目前，課題組的研究，還是立足于課堂的研究，處于實踐研究階段，尚未能概括出系統的操作模式和方法。從整體上看，師生教學方式改革的力度還不夠大，部分課堂教學的創新意識還不夠強。

   2、在探究過程中如何進一步促進每一位教師更新教學理念，自主地開展日常形式的教 學研究，還有待于進一步完善教師成長機制，從根本意義上促進教師的發展。

   3、在探究的過程沖，探究的尺度、時間、管理等還需進一步研究。

   由此，課題組懇請領導、專家、同仁予以階段性指導，使課題能順利發展、結題，也使得課題研究本身的有效性得到落實。

   （二）今后的設想

   要以學校領導、區教研室專家的中期指導意見為核心，繼續研究與探討提高小學科學課堂運用探究式教學策略，努力形成有效的科學課堂教學策略體系,用以指導學生進行有效學習,最終提高學生科學探究學習的有效性。