“新课程背景下小学科学实验教学有效性”的课题方案
                                执笔：李芳
一、 指导思想
《科学课程标准(3-6年级)》指出：“科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，了解科学发展的历史。”而实验又是科学探究的基础，探究性实验教学的实质就是将科学领域的探究引入课堂，使学生通过实验探究来学习科学知识，体验探究过程的曲折和乐趣。有效的科学实验探究活动必须通过有效的教学方式和学习方式来实现。因此，教师、学生及科学课堂都必须进行角色转换：教师是探究活动的组织者、引导者和合作者，学生在实验探究活动中要真正成为科学学习的主人，而科学课堂必须成为科学学习和交流的重要场所。 自实施新课程以来，科学探究的理念已在广大科学教师心中扎下了根，科学探究等现代教学方式已广泛运用于科学课堂教学。科学课上，学生亲自动手操作的机会明显比以前多了。广大教师经过探索和尝试，也已积累了不少的实践经验。但是，在实验探究教学中也存在许多问题和困惑，在采用实验探究学习活动组织课堂教学时，存在许多误区，导致课堂实验探究活动形式化、表面化，缺乏有效性。因此，我们必须关注科学实验探究活动的有效性问题。　　
目前课程改革正在进行自主探究的课堂教学实践，开展提高科学实验探究活动有效性的策略研究，具有针对性和实效性，有很强的现实意义。从教师角度看：有利于真正落实新课程理念，帮助教师转变教学行为，反思教学过程，切实改变教师的教学方式，提高教学效果。同时，帮助教师解决在课改实施过程中存在的困惑和困难，顺利推进科学课程改革工作。从学生角度看：有效地开展课堂实验探究教学活动，有利于真正落实学生的主体地位，建立和发展有效的自主探究的学习方式，促进学生的自主发展，切实改变学生的学习方式；有利于激发学生的创新思维，学会有效的探究方法，掌握科学实验探究教学活动的特点和新课程的性质，使学生获得丰富的科学实验探究的体验，发展学生的科学探究能力，培养学生的科学精神。
二．课题研究的理论依据和国内外关于同类课题的研究综述　　
（一）课题研究的理论依据　　
从教育心理学来看：实验探究的理论基础主要是建构主义学习观。建构主义学习观认为，知识不是被动接受的，学习也不是被动接受，而是学生主动的行为。一切知识都是个体在认知过程的基础上跟经验世界对话中建构起来的。社会建构主义认为，人的发展的主要媒介是通过交互作用导致的意义的社会协商。与此相应需要建立“学习共同体”，创建一种全新的学习文化，即一种开放的、鼓励创新的、浸润的、师生互帮互学的、以孩子为师的文化。　　
此外，我们要构建一个体现学生的主动性、社会性、情境性的学习环境，也离不开其他的理论指导，如加德纳的“多元智力理论”，布鲁纳的“发现学习”，王坦的“合作学习”等。　　
（二）国内外关于同类课题的研究综述　　
国内外研究来看：探究教学起源于20世纪50年代后期美国掀起的“教育现代化运动”，其倡导者著名生物学家施瓦布强调“探究的过程和探究的方法”，注重学生的“创造力”，教师的作用在于不断地鼓励及指导学生的发现过程，教给学生探究的方法，培养学生自我探究能力。美国在30多年的探究教学研究中出现了多种不同形式的探究教学模式，如萨其曼探究教学模式等。　　
而对于教学有效性的研究，福建师范大学余文森教授提出，学生学习有效性有三个考量指标：学习速度（前提性指标）、学习结果（核心性指标）、学习体验（内隐性指标），新课程教学的有效性主要表现在：学生方面爱学习，综合素质的提升；教师方面观念更新了，角色丰富了；课堂方面活了。华东师范大学邓志伟博士在《有效教学－－问题、理念与对策》的报告中又指明了：有效教学的核心是“ 学生参与”，有效教学的基本目标是改变学生的学习方式，促进学生的有效学习；有效学习的关键要素是：自主、合作、探索、反思。浙江大学盛群力教授在《提高课堂教学有效性的若干研究简介》中指出有效教学的四条标准：教学有价值（是否做了值得去做的事情）、教学有效果（是否做对了要做的事情）、教学有效率（是否做到了尽可能的好）、教学有魅力（是否有长久深远的感染力、穿透力与亲和力）。　　
目前，分学科的探究活动有效性研究刚起步不久，但也取得一定成效，如衢州市教育局教研室胡兴余老师的 “提高数学课堂探究活动有效性的策略研究与实践”，总结了提高数学课堂探究活动有效性的教学模式和教学策略。然而目前国内还没发现有提高小学科学探究活动有效性的研究成果，提高小学科学实验教学有效性的研究就更加没有。　　
上述探究教学、教学有效性的研究成果为我们的研究提供了很好的理论指导，而其它学科的提高课堂探究教学有效性的研究也给我们提供了借鉴和参考。本课题将根据小学科学实验探究活动自身的特点和实际情况，对小学科学课堂里开展实验探究学习的具体环节及相关因素进行系统的研究，从而解决实验探究活动形式化、表面化、低效性问题。　　
三．课题研究的预期目标及研究内容　　
 （一）本课题研究的预期目标：　　
本课题以提升实验班学生的科学探究能力为宗旨，以研究“小学科学实验探究有效性的教学策略”为目标，从而促进课题组教师科学教育水平的提高。其具体目标主要为：　　
1、培养学生科学探究能力，具体如下：　　
（1）发展学生观察现象和提出问题的能力；　　
（2）发展学生提出猜想和形成假设的能力；　　
（3）发展学生制定计划、进行简单的实验设计和手脑并用的实践能力；　　
（4）发展学生收集信息和处理信息的能力；　　
（5）发展学生科学解释和评价的能力；　　
（6）发展学生表达和交流的能力。　　
2、初步形成提高小学科学实验探究教学有效性的策略，如：　　
（1）创设有利于学生主动探索的学习情境，构建促进学生的自主发展、激发学生创新思维、合作学习和师生互帮互学的学习环境。　　
（2）选择合适内容，设计探究活动；　　
（3）选择合适策略，引导探究活动；　　
（4）教师有效指导，注重过程评价。　　
通过研究分析新课程实施中小学科学实验探究活动教与学的情况，分析存在的问题，反思教学过程，研究影响实验探究活动有效性的因素，寻找提高实验探究活动的有效的策略，这也势必有利于参研教师真正落实新课程理念，帮助教师转变教学行为，切实改变教师的教学方式，提高教学效果，从而达到教学相长的目的。　　
（二）研究内容：　　
1.小学科学实验探究活动的现状及原因：　　
我们在平时的教学和听课中初步发现科学实验探究中如下缺失的现象：　　
（1）常规未养成，课堂闹哄哄。良好的习惯影响人的一生，好习惯使人终生受益。但我们经常会碰到或看到这样的现象，学生才进实验室，或刚到导入环节，就开始偷偷摆弄材料，到了活动环节，学生只顾着抢玩材料，不会倾听，不会观察，不会记录，不会交流，课堂上闹哄哄。　　
（2）分组不合作，多数作壁上观。学生探究活动往往以小组合作的形式进行，但由于学生认知上的差异、性格上的不同和探究能力上的高低等原因，真正参与科学探究的学生只占少数，小组活动中，个别学生承担全部探究任务，成了小组探究活动的主角，其它学生成了观众的现象不在少数，这种分组不合作的现象屡见不鲜。　　
（3）动手不动脑，探究层次浅。虽然“以探究为核心”的理念已深入每一位科学老师的心，教师都重视了学生的动手活动过程，但是学生科学探究作表面功夫，多动手，少用脑的现象却普遍存在。我们经常可以看到在课堂上，问题刚提出，学生就准备操作，缺乏了有根据的猜想，缺乏对研究方案的思考与制定，也缺乏组员之间思维的碰撞。这样虽然能保证较长的探究时间，然而在探究的过程中，学生只是动了手，到底在探究什么，观察到了什么现象，观察到的现象说明了什么，从中发现了什么，学生却说不上。　　
(4)材料杂而乱，摆弄无结果。虽然说收获尽在过程中，学生在探究中有技能、方法、情感上的收获，但现在有些老师片面地理解了这一新课程的理念，对学生实验探究的材料不加选择，学生通过对一堆材料的摆弄，只要过程不要结果。相当于只要耕耘不要收获，没有结果的过程是无意义的过程。　　
造成学生在科学实验探究学习中的低效益的原因，我们认为是多方因素的综合结果。其一，学生对科学实验探究各环节的对科学探究所起的作用不理解。其二，《科学》教科书几乎成为学生科学探究学习唯一的信息源，教师受传统教学的影响，不敢对教材内容作调整或补充、删改。其三，在科学课堂教学过程中，科学教师为了完成规定的教学任务量，师生之间、学生之间往往缺乏足够的沟通，鲜于理解与帮助，不会合作。其四，教师对学生的指导缺乏策略，表现为多灌输验证，少启发探讨，多指责压抑，少宽容引导，多包办限制，少激励创新。这些都造成学生对知识的理解往往是表面性质的，学习中所体现的或能训练的思维过程大多是低质的，最终获得的知识往往又具有很强的纯记忆性色彩，在多变的真实情境中，常常因不能有效迁移而无法灵活应用……　　
2. 提高小学科学实验探究活动的有效性的教学策略的初步设想　　
（1）以有效实验探究为目标的教材处理策略研究：钻研、重组教学材料，确立有价值的教学目标，进行学情分析，根据学生已有经验建构教学过程，进行合理预设等。　　
(2)开展有效实验探究必须满足条件的研究：如能引起学生注意的焦点问题；有效的探究材料的提供；能让学生享有探究的自由；恰当的探究任务；教师的适时指导；学生的“手脑并用”等，以促使学生能更有效地探究。　　
（3）以有效实验探究为目标的教学组织策略研究：在兴趣激发、氛围营造、课堂调控等方面进行研究。　　
（4）以有效实验探究为目标的教师指导策略研究：学生的自主探究离不开教师的指导，教师要保证和促进探究活动的顺利进行，是学生实验探究活动的助手、激励者、引导者、促进者。我们将研究在学生实验探究活动的各环节中，教师将如何进行有效指导，形成相关策略。　　
（5）以有效实验探究为目标的学生探究策略研究：重点研究学生对探究形式的选择，探究各环节方法的掌握情况。如：如何分组，如何分工，如何讨论、收集材料，如何表达与交流等。　　
四．研究对象和研究方法　　
（一）研究对象和研究方法　　
1.研究对象：武进区古方小学三（6）、四（1）、五（4）、六（1）共4个班级的学生。　　
2.研究方法：　　
（1）文献分析法: 学习理论、收集信息的主要方法，其中信息资料主要来源于教育理论书籍、报刊杂志以及网络下载的相关资料等。通过对这些资料信息的分析与研究，可达到准确地界定课题研究的价值性，并制定研究目标与实施方案，在课题研究过程中修正研究的方向等目的。　　
（2）行动研究法：在教与学的过程中，边实践，边探索，边检验，边总结，边完善，把研究与实践紧密地结合起来，最终形成一套系统的有效教学策略体系。　　
课题组成员亲临实践并收集积累科学实验探究的典型案例，同时将构建的有效实验探究教学模式反复应用于实践，并进行修改完善。　　
（3）调查法：要调查本课题研究之初实验探究课堂教学的现状、师生理解情况以及对研究过程中、研究之后的状况进行详细跟踪调查，为研究的顺利进行提供事实性依据。            　　
（4）课堂观察法：研课题组成员带着明确的目的，凭借自身感官（如眼、耳等）及有关辅助工具，直接从课堂情境中收集资料，并依据资料作相应研究。　　
（5）案例研究法：是对典型的课堂教学案例进行分析研究，归纳整理出相应的教师有效的教学行为方式。　　
五．课题研究的步骤及人员分工　　
（一）本课题研究步骤分三个阶段
第一阶段：准备阶段（2009年5月－2009年8月）　　
收集与本课题相关的文献资料，学习相关理论，组建课题组，吸收各种理论的精华，结合学科特点制定出切合实际的研究计划和具体的实施方案。　　
第二阶段：实施阶段：（2009年9月－2009年12月）　　
按照方案具体操作，收集材料，讨论分析。　　
第三阶段：总结阶段（2010年1月）　　　
整理分析收集的材料，形成结题报告。　　
（二）人员分工　　
李  芳：1、全面把握，并完成小学科学实验探究活动的有效性的实践研究。　　
            2、执笔，完成小学科学内容实验探究有效性案例研究。　　
恽亚杰：1、小学科学实验探究有效性案例研究，并进行示范教学。　　
2、小学科学中年级实验探究有效性案例研究，并进行示范教学。　　
费  娟：小学科学高年级实验探究有效性案例研究。　　
六．课题研究的条件分析（含已取得的与本课题有关的研究成果）　　
  1. 我校是省级优质小学，有两名专职和五名兼职科学老师且有较好的科研氛围，该课题的研究得到了校领导的重视，活动开展有保障。　　
2.课题负责人李芳，小学高级，武进区312工程骨干教师，曾获武进区科学优质课评比二等奖，多次获江苏省、常州市、武进区小学科学竞赛优秀指导教师奖，“十五”期间已主持并完成一项武进区立项课题的研究，有较强的教科研能力和丰富的课题负责实践经验；恽亚杰老师，科学专业，文化专业水平高，教科研能力强；费娟老师，科学专业，小学高级，参与学校多项立项课题的研究，理论水平高，教科研能力强。　　
七．主要参考文献　　
[1]中华人民共和国教育部•《科学(3-6年级)课程标准》，北京师范大学出版社，2001.2
[2]辛继湘•《探究教学的精神内涵》，教育科学研究，2004,(10).
[3]李秉德•《教学论》，人民教育出版社，2003.48.
[4]施良方,崔允漷•《教学理论》，华东师范大学出版社，1999141-142
[5]黄甫全,王本陆•《现代教学论学程》，教育科学出版社，1998.241