小学科学课中学生探究能力培养与研究.docx
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小学科学课中学生探究能力培养与研究
《小学科学课中学生探究能力培养与研究》报告
一、序言：
《科学课程标准》指出：
“科学要以探究为核心，探究既是科学学习的目标，又是科学学习的的方式。
”而科学探究活动中，合作学习又是探究的主要学习形式。
合作学习直接影响着学生探究活动的过程与效果。
如何引导学生在科学探究活动中进行合作学习，使学生在探究中逐渐形成良好的合作与交流，这是摆在我们所有科学实验教师面前的首要任务。
为此，我申请了这一课题的研究，对于学生科学素养的培养，具有十分重要的意义。
摘要：
本研究旨在探讨以合作探究学习的形式培养学生探索科学的精神、习惯和方法，提高学生的科学素养，让学生终生对科学抱有积极的态度。
研究以建构主义教学理论与合作学习理论为基础，主要采取教室现场观察、个别晤谈、录像、学生学习过程记录、评价表问卷调查等多元研究法。
研究结果表明：
以合作探究学习的形式，通过对学习环境、教学设计、课堂结构、教学评价、合作技巧五个方面研究实验，学生在科学精神、科学习惯和方法、科学知识三个层面均有提高。
关键词：
科学素养、合作、探究
二、课题基本内容
科学课程强调以探究为核心，因此教师应努力创造条件，开放课堂，开放评价，让学生在自主选择研究课题、研究形式的基础上，亲历探究过程，强化体验，以合作学习的形式培养学生探索科学的精神、习惯、方法从而提高学生的科学素养。
让学生终生对科学抱有积极的态度。
三、课题研究目的
1、通过本课题的研究促使教师尊重学生、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，将自主学习的能力充分地发挥出来。
2、通过本课题的研究，探索，他们的学习主动性才能被充分地调动起来，进入最佳的学习状态。
3、要使科学探究活动具有科学内涵，能产生科学经历、形成良好结构、典型的认识活动，让学生学会合作学习是十分重要的。
让学生在合作中互相学习，互相沟通，互相帮助，团结协作，共同探究，在合作中使探究活动取得良好的效果。
4、在研究实施的过程中，培养学生的实践探究能力，激发探究兴趣，提高学生科学素养。
四、课题提出的背景与所要解决的主要问题
（1）课题提出的背景
1、当前我国科学教育面临挑战。
“我国目前的国民科学素养还远远适应不了新世纪的发展要求，在很多领域，中国缺乏世界级一流人才，尤其在科学研究与技术开发领域更为突出。
这就对中国的教育提出了严峻的挑战，如何大力发展中国的科学教育，如何尽快提高全体国民的科学素养，如何富有成效地培养一大批具有创新精神、创新意识和创新能力的新人，这是摆在我们面前必须解决，而且必须尽快解决的艰巨任务，中国的教育必须迎接这一挑战。
”小学生是一个国家潜在的人力资源。
小学生科学素养的高低，不但会直接影响到他们个人生活质量的好坏，影响到社会发展的顺逆，而且也会影响到国家未来科学技术的兴衰，影响到国家未来的生存与发展。
在我国，由教育部领导的面向21世纪的基础课程改革中包括了科学课程的改革，明确把培养小学生科学素养列为课程的宗旨。
这也使提高学生的科学素养成为科学课研究的课题。
2、通过对现行自然教学大纲和课程标准的比较可以发现新课程标准更注重在日常生活中培养学生的习惯；更强调以合作、探索的学习方式探究科学；更注重保护学生的好奇心和求知欲进而培养其科学精神；更强调人与自然和谐相处。
这使改变教学理念、革新教学方式成为必然。
探究合作学习是指以合作学习小组为基本形式，系统利用教学中动态因素之间的互动，促进学生的学习，以团体成绩为评价标准，共同达成教学目标的教学活动。
探究合作学习于20世纪70年代兴起于美国，我国于90年代初也出现了合作学习的研究与实践。
新一轮的课程改革，十分重视合作学习。
新的课程改革在学习方式上所体现出的理念就是自主探究、实践体验和合作交流。
综观当今社会的科研领域，，没有人们的共同参与、相互合作，任何重大发明创造、大科学、大工程计划都是不可能实现的。
所以合作已成为人们完成任务时最常见的形式，合作意识与合作能力已经成为人们生存发展的重要品质。
目前，我国的中小学教育大多数采用竞争性奖励结构教学，强调个人竞争，学生养成的是一种被扭曲的竞争意识和与之相应的利已行为，他们中的大多数缺乏相互合作的内在动机和与人相处交往的基本技能，尤其是独生子女占相当比例的今天，这种现象尤为突出。
因此，学校教育如何通过学习方式的转变为学生提供合作学习的情景和机会，达到大面积提高学生的学业成绩，培养学生合作意识与合作能力的目的，是急待解决的问题。
环顾目前科学课，开始把小组合作学习引进了课堂，但是小组合作学习流于形式的较多。
在教学中，教师采用分组的形式，让学生讨论、合作，且无论什么样的课都采用，过一会儿用一次。
只要有疑问，无论难易，甚至一些毫无讨论价值的问题都要在小组里讨论。
讨论的时间有时也没有保证，有时学生还没进入讨论状态，小组合作学习在教师的要求下就结束了。
教师在小组合作学习中不是一个引导者，学生处在一个被动式的讨论中。
对学生而言，如果小组合作学习没有组织引导好，往往就会缺乏平等的交流与沟通，结果往往是优秀者的意见和想法代替了小组其他成员的意见与想法，学习差一些的学生就会变成陪衬，更多的时候他们是听众，在小组汇报时他们的意见也往往被忽视。
还有的将小组合作理解为小组讨论。
我们经常可以看到这样的教学场面：
讨论时，学生各说各的，有的学生不善于独立思考，不善于互相配合，不善于尊重别人的意见，也不善于做必要的妥协。
学生讨论后，教师依次听取汇报，汇报完毕，活动便宣告结束。
除此之外，还可能出现学生不愿意参加小组活动、经常缺席等情况。
调查表明，尽管合作学习是一种有效的教学策略，但在具体实施中还是遇到了一些困难。
比如，如何处理班级教学、个人学习与合作学习的关系，大班额怎么组织合作学习？
讨论出现分歧怎么办？
意见高度统一是不是好事？
如何让每一位学生都参与到讨论之中？
低年级能不能参与到合作学习之中？
对于这些问题，教师们普遍感到困惑。
我们设立的课题“小学常识合作学习实践与探究”，就是针对这种“注重形式，忽视实质，缺乏实效”的现象提出来的。
应该讲这是一个很有现实意义的，也是非常值得研究的课题。
针对这种现象，我们认为在教学中要深入分析优化“小组合作学习”存在的问题及原因，优化“小组合作学习”，组建科学的“小组合作学习”组织形式，构建科学的“小组合作学习”操作模式，建立科学的“小组合作学习”评价机制，加强研究，努力探索，不断提高小组合作学习小学常识课堂教学中的实效性。
通过本课题的研究改变以往重知识的获取和基本技能的训练为目的的教学、评价、考试体系。
实现培养学生科学素养，关注学生学习过程、方法、情感态度及价值观，为学生终身发展打基础的目标，并建立一套与新课程相适应的教学、评价体系。
五、课题研究的主要问题
1、在课堂教学与课外活动中，如何组织、引导、促进学生相互帮助、合作交流地进行科学探究学习。
2、如何为学生提供、创设合作学习的机会，进行师生间的合作与交流。
3、如何引导学生进行生生间的合作与交流，促进同桌间、小组间的合作学习。
4、如何引导学生走向社会，引导学生积极寻求社会的帮助与合作。
六、研究方案设计
（一）研究对象、时间、课程、教材
以本校实施科学课新课程标准的学生为研究对象。
时间段为2013年3月至2014年3月。
课程为小学科学科。
课题研究计划用1年时间完成。
（1）研究阶段：
按方案实施研究，边实践，边总结，不断地充实实施方案。
（2）总结阶段：
汇总、结题、完成报告。
七、研究的具体方法
本课题重点解决在科学探究活动中，如何指导学生进行有效的合作与交流。
具体研究方法有：
（1）调查研究法法和行动研究法实施全程，收集调整，补充完善。
（2）设计和实施课题研究的内容、方法步骤、收集具体材料、整理分析、改进实施方案、形成理论，争取好成果。
（3）采取教学现场观察，个别晤谈，学生学习过程记录，评价表及问卷调查等多元研究法。
上述各研究方法，本着“理论——实践——理论”的原则，将原始资料、数据进行整理与分析，综合汇总，撰写了结题报告。
八、研究内容及发现
（一）学习环境的研究设计
科学课学习环境尽可能为作为科学课程学习主体的小学生服务，教师应尊重学生的意愿，以开放的观念和心态，为他们营造一个宽松、和谐、融洽的学习环境。
科学教室既作为实验室，又作为学生"动手做"的活动场所，也是工具库、材料库及成果展览室，是孩子们科学活动的天地。
为此我用科学图片和科学家警句精心布置了科学教室的墙面。
在这样的学习环境中，学生感受到自己在像一位科学家一样进行科学探索；在这样的环境中学生那种跃跃欲试的冲动与按耐不住的兴奋清楚的写在他们的脸上、反映在他们的行动中，所以科学教室已经成为学生思维运动的竞技场。
（二）教学设计
教学设计突出以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。
合作—探索式教学设计培养孩子通过做科学来学科学；通过探索来学科学；通过合作来学科学；用时间来学科学；通过发展学生个人的知识来学科学。
促使教师采用生动活泼的教学方式，促使学生通过独立探索和合作活动达到自我建构。
（三）课堂结构设计
课堂结构的设计以合作学习方式，遵循科学探索的规律，培养学生像科学家一样做科学。
科学作为一种过程意指科学家进行工作的方式。
他们通常始于对他们从事的自然中的问题的探索，而这种问题本身有时也并不是那么清楚的。
那么就要先搞清楚究竟什么才是一个科学问题？
然后，为了得到答案，通常从以下几个方面去考虑：
仔细地进行观察；建立一个实验并探索其结果；进一步实验以验证他们的思想；让别人再做重复性实验以得到对结论的肯定。
而科学的探索过程中的"过程技能"不外观察、预测、推测、假设、目标的制定、调查研究和一系列想象与判断过程。
科学过程就发生在科学实验室，发生在我们生活的这个日趋复杂的世界的所有领域。
1、合作—探索式教学课前准备工作
（1）对学生进行异质分组：
4-6人的异质分组可以使学习小组的构成实现最优化。
（2）由学生确定组名：
提高小组内组员的凝聚力。
（3）组员分工:
分配角色，使组员相互依赖、相互制约，提高探索科学的效率。
2合作--探索式教学过程
在我们所研究的教学过程当中，主要突出了合作与探索两大主题。
合作与科学探索的教育理念贯穿教学过程的始终；合作技能与科学探索技能的培养与运用是合作—探索式教学的手段。
学生在小组中合作探索既是同学之间互教互学、彼此之间交流信息的过程，也是互爱互助、情感交流、心理沟通的过程，同时通过与同伴在科学过程中共同努力来确定目标、制订方案、收集资料，并进行分析处理、寻求问题的答案或结论，使整个合作探索成为科学研究的体验过程。
我们把学生的学习行为分解为活动，活动分解为操作。
每个活动都有各自的目标，而每个操作都有各自的约束条件
教师的主要任务是设计学生的学习环境，学生是学习环境的主人，教师是学生学习的组织者、指导者、帮助者、促进者。
学生有了控制和管理自己学习的权利和机会，他们分别履行说明、记录、检查、鼓励的职责。
（四）教学评价
合作—探索式教学要求给学生持续、全面的评价。
评价学生的学习行为，不但要看行为结果（即是否达到了预期的学习目标），还要看行为的发展变化的过程以及影响行为的环境条件。
因此对学生合作能力、探索能力和过程控制能力的评价是评价的出发点和落脚点。
教学评价的设计同时突出了机会均等、评价对问题的持续探索、评价学生的不同智能、针对学生需求的差异给予不同奖励的原则，设计出有科学课特色的评价方式。
每个小组的作业袋是对该小组长期学习过程能力的评价；学习过程记录表是对每组每次任务中合作能力和探索能力的评价。
（1）确保机会均等
按照绝对标准评估和奖励学生。
各组每完成一个任务，根据完成情况和评分标准将得到相应的分数，学期末分数的累加既是每组的得分。
参照评分标准得到相应的等级，并获得与等级对应的奖励。
（五）合作技巧
学生拥有良好的合作技能适合做学习成功的保证。
学生的合作技能不是与生俱来的，需要教师后天的培养。
合作学习的基本技能主要有十项，它们是：
听取；说明；求助；反思；自控；帮助；支持；说明；建议；协调。
在教学评价中合作技巧的运用与合作的效果作为了整个评价的重要组成部分。
（六）教学行动的结果与反应
通过对学习环境、教学设计、课堂结构、教学评价、合作技巧五个方面研究实验，学生对科学课产生了浓厚的兴趣，学生养成了合作学习的习惯，学会了观察、测量、记录、预测、搜集资料等科学研究方法，掌握了相应的科学知识。
八、研究发现和分析
（一）取得的主要经验。
1、在课堂教学与课外活动中，如何组织、引导、促进学生互相帮助、合作交流地进行科学探究学习，主要经验是：
①合作学习以从起始年级抓起，只有在长期的教学实践中，学生才会慢慢产生合作学习的意识，才会逐步学会合作学习的方法。
在四年级第一学期，合作学习只是优生的竞赛场，其他学生没有真正参与到合作交流中，合作意识差，不能顺利地完成探究活动。
所以要培养学生小组内学会分工，谁当组长，谁当记录员，要让他们去决定。
经过这样的决策，在教学实践中，我发现学生逐步有了合作的意识，而且合作学习井然有序了。
大家尝到了：
“我当组长，我当记录员也能行”的成功喜悦，逐渐地探究活动基本上能完成了。
在以后的探究活动中，我持之以恒，继续培养。
合作学习实验性明显强。
②要演好教师的角色，教师不能当旁观者，要积极参与到学生合作中，当好参谋，特别是合作能力差的小组，教师要坐下来当“学生”，和学生一起讨论。
③合作学习要探究的主题必须是明确的，必须有思考的价值，凡是自主探索已解决的问题就没有必须要合作交流。
④合作学习要保证充分的时间，切忌匆匆收场，要让每个学生都能充分发挥个人的见解，使每个学生都得到发展。
⑤充分发挥“评价”功能，调动学生合作学习的积极性。
比如：
可以经常地评比“最佳小组”，采用单项评比与积分评比相结合，小组间互评，学生自评，小组内互评等主人方式，使小组内部合作学习出现互动、互助、互进的局面。
同时，教师要准确地把握评价内容，大胆地发现与猜想，提出并解决问题等，进行评价；而且要对学生情感态度、价值观方面（如创造性、合作意识、责任感、实事求是的科学态度等腰三角形）进行评价。
2、在如何为学生提供、创设合作学习的机会，进行师生间合作与交流方面，主要经验是：
合作学习不能滥用，要避免那种不论什么样的探究性问题都让学生去合作的局面。
要根据情况，把握时机，实施合作学习，让合作学习真实有效。
①对于那些有难度（难度大于个人的能力，小于小组的合力），有探讨价值的，可引导学生进行合作学习。
②对于那些探究性强、开放性强的问题，可让学生进行合作与交流。
③对于那些课堂上就某个问题的探讨意见有分岐的，大家争论午休时，可进行合作学习，让他们小组内互相倾诉，最后全班交流，达成共识。
如何课堂上没有解决，可以让他们课外继续进行合作与交流。
3、在如何引导学生进行生生间的合作与交流，促进同桌间、小组间合作学习方面，主要经验是：
在小组内人员搭配均匀、分工明确的基础上，在充分发挥好“主人功能”的前提下，要努力培养学生认真倾听的良好习惯。
一方面，由于个体差异，在同桌间（或小组内）交流汇报时，往往优生产生了居高昨下的心态变成了合作学习的主要角色，他们只想表现自己，却不认真听取别人的意见。
另一方面一些弱势学生由于自卑心理，不愿意积极参与合作学习，不愿意把自己的见解说给大家听。
因此，一定要处理好“优势群体与弱势群体互补”的关系，无论优生还是差生，都应认真倾听别人的意见。
这就要教师在指导学生合作学习时，长期去培养“既敢于发表自己看法，又关于认真倾听别人意见”的良好习惯。
4、在如何引导学生走向社会，指导学生积极寻求社会帮助与合作方面，主要经验是：
由于课堂时间的有限，有些探究问题的解决还要有在于课胶和课后，课前收集资料、筛选信息，需要社会帮助与合作；课外延伸的探究活动也需要社会帮助与合作。
①课前收集资料，一种渠道是让各小组主动与学校图书室管理人员联系，在查阅资料、收信所需信息。
另一种办法是让家长配合，利用周末的时间，让学生和家长一起去大型图书馆或书店去查阅资外延伸的探究活动也需要社会帮助与合作。
②课外延伸活动，如科学调查报告、参观访问活动、家庭科技活动（动物饲养、植物种植、小发明、小制作等），也努力寻求社会的帮助与合作。
家庭科技活动，有些是为课堂活动所做的准备工作，如采集标本，做某些课题的前期观察实验等，这些都需要家长配合与支持，有些是课后知识的延伸与实践，如制作船舰模型、家庭电路设计等，这些也需要家长支持与帮助，家长需花点钱给孩子买材料，还必须给孩子加以指导，参与到实践活动中，在合作中共同完成探究任务。
（二）存在的问题与不足。
1、虽然学生的合作意识强，有了一定的合作能力，但合作学习深度、广度不够。
主要原因在于学生已有知识经验的缺乏，阅读面窄，见识短，在合作学习中探究问题的深度、广度不够。
2、由于学生探究能力有限，以致有些课题的合作学习不能顺利完成，主要原因在于学生自身各种能力（如提出问题的能力，制定计划的能力，表达与交流的能力，创新与实验的能力等）相对差一些，所以，课堂上合作学习的任务有时不能按时完成。
3、合作学习中认真倾听的习惯不是太好，尽管在主人中考评了“合作的态度”，但部分优生总是爱表现自己，不虚心听取别人意见，当其他学生发表还没有结束时，他就迫不急待地抢着发表见解。
4、由于新的实验器材一直没有到位，尽管教师想方设法地拼凑（用其他材料代替），但合作学习实效性不是太强。
5、由于课程资源的贫乏，导致学生课外探究活动中的合作学习无法进行。
6、由于我是人事教师兼课量的繁重，没有足够精力投稿到科学课的研究中，探究中合作学习的内容设计有时欠佳，导致合作学习不能充分发挥作用。
九、结论与建议
通过为期两个学期的研究及科学素养问卷调查表明以合作学习的形式，通过对学习环境、教学设计、课堂结构、教学评价、合作技巧五个方面的改进，可全面提高学生的科学素养。
今后在课堂上对探究能力的培养要进行进一步的研究。
参考文献:
小学创新课堂教学模式
小学科学课程标准
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