科學課題研究的理論依據(jù)范文

時間:2023-10-23 17:35:11

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科學課題研究的理論依據(jù)

篇1

小學科學課程是以培養(yǎng)小學生科學素養(yǎng)為宗旨的科學啟蒙課程?!度罩屏x務教育科學(3―6年級)課程標準(實驗稿)》里講的“科學素養(yǎng)”主要是指必要的科學知識、科學的思維方式、對科學的理解、科學的態(tài)度與價值觀,以及運用科學知識和方法解決問題的意識和能力。在科學知識長期占據(jù)主導地位的小學科學課上,科學思維的培養(yǎng)日顯其重要性。科學思維,也叫科學邏輯,即形成并運用于科學認識活動、對感性認識材料進行加工處理的方式與途徑的理論體系;它是真理在認識的統(tǒng)一過程中,對各種科學的思維方法的有機整合,它是人類實踐活動的產物。本文通過對小學生科學思維發(fā)展的重要性,探討了小學生科學思維在課堂中發(fā)展的成效。

二、課題研究的內容和方法

1. 課題研究的內容:

1)在《給冷水加熱》課堂中,觀察學生的思維變化。

2)在《給冷水加熱》課堂中,總結學生科學思維常見的問題及解決方法。

2. 課題研究的方法:

1)文獻研究法。通過對有關課堂教學、學生科學思維培養(yǎng)與發(fā)展等理論的學習,積累詳實的資料,并找準理論依據(jù),為后期開展研究奠定基礎。

2)案例研究法。⑽倚?蒲Ы萄兇榭展的《給冷水加熱》課堂教學活動當作案例,具體問題具體分析,進行歸納處理。

3)經驗總結法。通過開展發(fā)散科學思維的教學實踐活動,及時總結經驗,加以推廣,將一般做法上升到一定的理論高度,并作出適當?shù)谋硎觥?/p>

本研究活動分為三個階段:

第一階段:準備階段。1)向本??茖W老師們調查了解學生科學思維在本校科學課堂上發(fā)展的具體情況,了解本校部分學生對科學思維在科學課堂上應用的一些意見和建議,找出本校本班存在的問題,確立具有針對性和實踐意義的課題研究方向。2)做好課題準備工作,制定研究方案,確定實施步驟。

第二階段:實施階段。我??茖W教研組開展的《給冷水加熱》課堂教學活動。在活動中,學生能體會并發(fā)現(xiàn)水受熱后重量不變,而體積變大。教師繼而引導學生從影響物體在水中沉浮的因素去分析水加熱后產生的變化。學生通過設計實驗,觀察水受熱后重量和體積是否發(fā)生了變化。在實驗探究里,學生會有樂于發(fā)現(xiàn)新問題和愿意積極探索的情感。

第三階段:總結階段。聽教研員對《給冷水加熱》課堂的點評,結合自己的教學特色,完成課題的總結分析,撰寫了課例分析和研究論文。

三、課題研究的初步成效

1. 實施微課能促進學生有效自主學習。

在《給冷水加熱》課堂中,有兩處地方利用了“微課”,一是在學生匯報盛有冷水的塑料袋經加熱后的沉浮變化,二是研究水受熱后上浮的原因,利用“微課”驗證重量是不是水受熱上浮的原因?!拔⒄n”是指以視頻為主要載體,記錄教師在課堂內外教育教學過程中圍繞某個知識點(重點難點疑點)或教學環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學活動全過程?!拔⒄n”既有別于傳統(tǒng)單一資源類型的教學課例、教學課件、教學設計、教學反思等教學資源,又是在其基礎上繼承和發(fā)展起來的一種新型教學資源。它能提供學生自主學習的環(huán)境,更好的滿足學生對學科知識點的個性化學習,激發(fā)學生探究的欲望,發(fā)散學生思維。

2. 巧用實時錄像點評。

在《給冷水加熱》課堂中,每次學生進行實驗探究,教師都會在旁進行實時錄像投影到大屏幕上。當學生匯報實驗結果時,教師便會調出錄像,對學生實驗操作進行點評。學生可以很直觀觀察到自己哪些實驗操作欠妥,學會由外到內反思自己,下一次自己該如何操作能得到最好的實驗結果。從中利用正確的評價方式,學生單一的思維經反思后可發(fā)展為多向的科學思維。

篇2

【關鍵詞】體驗學習 小學科學教育 研究

《 小學科學課程標準(實驗)》提出了體驗性要求的學習目標,從三個層次(經歷、反應、領悟)強調科學學習的體驗性、過程性,強調直接經驗的價值和意義,要求學生能進入積極的、深層次的體驗學習,從學習中獲得積極的情感體驗和深層的內心感悟。這種課程觀要求教師和學生形成的“學習共同體”探求新知識,將教材、教師、學生、環(huán)境四個因素整合的一種“生態(tài)”系統(tǒng)。

一、體驗學習及其理論

1.體驗學習的內涵

體驗是指主體與客體之間的一種特殊的關系狀態(tài),是主體體認、把握世界的一種動態(tài)的認識活動。教育學意義上的體驗既是一種活動,也是一種活動的結果。作為活動,即主體親歷某件事并獲得相應的認識和情感;作為活動的結果,即主體從親歷中獲得的相應的認識和情感。

體驗學習是指學習主體在一定的情境下,通過觀察、實踐、交往,對事物、符號、情感的感知與內省體察,自覺或不自覺地獲得包括認知、習慣技能、情感態(tài)度等的明確知識或默會知識。

由此可看出,體驗是學習的基礎。學生要探索并且反思的并非簡單的體驗,而是豐富的、結構性、具有新意義的體驗。學生必須投入到體驗中,并且反思發(fā)生了什么?它是怎樣發(fā)生的?為什么會發(fā)生?身、腦、心三者的有機統(tǒng)整是體驗運行與產生的必要條件,因為僅有“以身體之”那是經歷,僅有“以身體之,以腦思之”那是經驗,惟有“以身體之,以腦思之,以心悟之”才是體驗。

2.體驗學習的理論依據(jù)

(1)體驗學習符合學生的認知心理。學生對知識的理解,是一個感性認識和理性認識相結合的過程。感性認識是理性認識的必經階段,理性認識依賴于感性認識。讓學生還原于生活,獲得豐富的感性認識從而有利于加深對理性認識的理解。沒有體驗,感知就不會深刻;沒有體驗,就不會有自我構建;沒有體驗,就沒有真正意義上的學習;沒有體驗,就不會有創(chuàng)造的發(fā)生。

(2)體驗學習符合理論與實際相結合。理論聯(lián)系實際的原則要求教師加強對基礎知識教學的同時,引導學生從理論與實際的聯(lián)系中去理解知識,運用知識,去分析問題和解決問題,做到學懂、會用。

(3)體驗學習符合間接經驗和直接經驗的關系。間接經驗和直接經驗的關系,是教學過程中學生的認識由不知發(fā)展到知的一對基本的矛盾關系。豐富的直接經驗,有利于理解間接經驗,體驗學習能夠為學生提供豐富的直接經驗。

(4)體驗學習凸顯了學生的主體地位。新課程強調學習過程應以學生為中心,尊重學生的個體差異,注重互動的學習方式,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,本質上是要充分發(fā)揮學生的主體性,使學生在學習的過程中是自主的、能動的、富于創(chuàng)造性的。學生既是考慮問題的出發(fā)點也是歸宿點?!绑w驗”讓學生成為教學的主體,參與知識的形成過程,成為學習的主人,使學習成為學生自覺的行為。

二、小學科學教育中的體驗學習及其開展

1.小學科學教育中體驗學習的開展

體驗學習作為一種學習論,其所強調的主體性、情境性、行動性、反思性等特點與小學科學課程的理念相契合,特別是體驗學習圈所呈現(xiàn)的程序化、科學化的學習過程,為小學科學課程的教學過程提供了可行的操作范式。

(1)明確小學科學教育中體驗學習的類型?!绑w驗學習”在小學科學教育中的主要類型如表1。

(2)注意小學科學教育中體驗學習活動過程的銜接。小學科學教育中體驗學習的實踐形態(tài)主要包括做中學、服務性學習、反思性學習。在這幾種形態(tài)中,做中學、研究性學習、服務性學習是經驗學習的基本存在形式,反思性學習是經驗學習的優(yōu)化形式,開展這些體驗學習活動,一要做好活動前的準備工作,二要注意學習活動過程的銜接。

① 活動目標的銜接。進行體驗學習的關鍵在于學生能否獲得符合活動要求的體驗,因此,教師應做好活動的組織和指導工作,設計科學合理的活動目標,并在開始上課時就清晰地傳遞學習目標。

② 活動內容的銜接。教師在教學設計時應充分考慮學生身心發(fā)展的連續(xù)性,加強活動內容的關聯(lián),開展豐富多彩的體驗活動,從而調動學生積極參與體驗活動的興趣,豐富學生的體驗。

③ 活動方式的銜接。在體驗學習活動方式上,存在一定的共性和相似性,在采用一定的觀察、實驗、參觀、調查發(fā)表和議論等方式時要加強他們之間的關聯(lián)性,使學生更好地適應各種活動方式。

④ 活動場所和活動形式的銜接。校內外的自然環(huán)境、社會環(huán)境、文化環(huán)境等都可以作為體驗活動的場所和資源,教師在運用體驗學習方式進行教學時,不僅應考慮活動的難度和深度,同時應加強活動場所和活動形式之間的連接,課程內容與先前的教或學相聯(lián)系,做到“前面活動是后面活動的基礎,后面活動是前面活動的升華”。

(3)把握小學科學教育中體驗學習成功的關鍵。將體驗學習應用于小學科學教育的成功因素關鍵在于教師要創(chuàng)設一種有意義的情境,并且引領學生在創(chuàng)設的情境中積極體驗?;诖笮l(wèi)·庫伯的體驗學習模型,在小學科學教育中可構建如圖1體驗學習的模式。

第一環(huán)節(jié):認識體驗階段。在情境內容的選擇上,教師應注重典型性,精心選取典型性材料,吸引學生,培養(yǎng)其參與體驗的興趣,誘發(fā)學生積極思維。教師可合理地運用實物展示、視頻感染、圖像或者媒體直觀教學、多媒體模擬甚至直接設置疑難問題等方式創(chuàng)設適合的教學情境,借此對學生產生強烈的刺激,使之進入所創(chuàng)設的特定氛圍中,讓學生在體驗中產生一種無意識和不穩(wěn)定的情感體驗,使他們在不知不覺中觸動自己的情感之弦,產生各自的認知沖突。

① 創(chuàng)設真實情境,構筑學生的真實學習體驗。譬如,在校園里,通過觀察螞蟻的覓食行為,學生獲得關于螞蟻行為的第一手知識。螞蟻可以通過嘴里分泌的一種蛋白來相互交換信息,向前趕路的螞蟻總會和返回的同伴接吻,原來它們是在說話。

② 采用情境模擬,豐富學生的類真實體驗。一是情境仿真,它是指人為地創(chuàng)設某種高度類似真實世界的情境,讓學生通過參與這種情境中的活動而進行學習。例如在教學《 魚 》這一課時,教師可為學生提供魚缸、小金魚、放大鏡及一些輔助材料,讓學生分組去自由地觀察研究。面對魚缸里的小金魚和桌子上的放大鏡,學生忍不住用手去撥弄,用放大鏡去觀察,自然地投入到探究活動中去了。二是角色扮演。例如學習水污染治理時,可讓學生扮演市民、企業(yè)家和政府官員角色,分別發(fā)表各自對水污染治理的不同立場和意見。

③ 運用觀察學習,增加學生的替代性體驗。例如《 生態(tài)平衡 》可以通過播放相關的紀錄片,讓學生在觀看影片中學習生態(tài)知識,體驗生態(tài)失衡的不利一面。

第二環(huán)節(jié):反思觀察階段。教師要根據(jù)學生的知識水平、心理特點,結合教育情境和教學內容,設計一些富于挑戰(zhàn)性的問題,激發(fā)學生積極思維和體驗,使學生不自覺地進入“情境”。問題要有針對性,目的明確;同時又要有啟發(fā)性,處于學生的“最近發(fā)展區(qū)”,難易適度,循循善誘,步步深入。

例如觀察“涂在黑板上的水跡逐漸干了”現(xiàn)象,提出“涂在黑板上的水到哪里去了?”進而研究《 水到哪里去了 》;觀察“不倒翁搖搖擺擺卻不倒”的現(xiàn)象,提出“不倒翁為什么不倒?”進而研究《 怎樣使物體放得穩(wěn) 》;觀察“鼓發(fā)出聲音,鼓面上的米粒在跳舞”的現(xiàn)象,提出“聲音的產生跟米粒的跳動有什么關系?”進而研究《 聲音是怎樣產生的 》。這些認知沖突,需要教師有意識地制造一種“不協(xié)調”的狀態(tài),去激發(fā)學生“心求通而未得”的心態(tài),產生迫切需要提出問題的心理。

第三環(huán)節(jié):行動體驗階段。在學生的探究實驗過程中,教師對學生適時的、必要的、謹慎的、有效的指導是一堂成功的探究實驗課的骨架,而學生在教師引導下的深入思考和動手實驗則是課堂的血肉靈魂,只有兩者相互依存才能達到優(yōu)秀課堂的境地。

① 教師事前做好充分的準備,先行實驗,以保證實驗的效果和安全,同時選擇合適的方法。例如《 我們的營養(yǎng) 》就應確定用“實驗法”來檢驗;《 螞蟻 》一課,選擇觀察法比較好,《 水溫的變化 》需要溫度計來進行測量和統(tǒng)計;當然有些內容需要采用多種方法,例如《 我們周圍的土壤 》,既要用到觀察法、調查法,還要親歷實驗過程、查閱資料法等。

② 在學生實驗開始前,對實驗的目的和要求、依據(jù)的原理、儀器設備安裝使用的方法、實驗的操作過程等,通過講授或示范作充分的說明,以增強學生實驗的自覺性。例如,應該用燈帽蓋滅,不允許采用吹滅的方式滅燈;聞液體的氣味時要用手輕輕在瓶口扇,用鼻子聞,不能把鼻子湊到瓶口聞;試管加熱時怎樣安全操作等。

③ 在實驗進行過程中,小組實驗盡可能使每個學生都親自動手;教師要巡視指導,及時發(fā)現(xiàn)和糾正出現(xiàn)的問題,進行科學態(tài)度和方法的教育。

④ 實驗結束后,由師生或由教師進行小結,并由學生寫出實驗記錄。

第四環(huán)節(jié):抽象概括階段。教師對待學生在體驗過程中的個性化感受應持寬容和開放的態(tài)度。當學生充分發(fā)表完自己的體驗和看法之后,教師應及時引導學生采取小組討論、班級辯論、成員評議等方式進行探討和交流。通過師生之間、生生之間積極的探討和交流,才能集思廣益、相互啟迪、開闊視野,實現(xiàn)體驗從感性向理性高度的升華。

小學科學課要采用多樣化的形式進行探討和交流。例如,教學《 水和食用油的比較 》一課時,讓學生觀察把水和食用油分別滴在玻璃、蠟光紙、報紙上,如果讓學生口頭表述,學生很難準確描述,這時讓每個小組把觀察到的畫下來,然后把記錄紙貼到黑板一起展示,學生一下子就發(fā)現(xiàn)了水滴較圓,而食用油滴較癟;對物體的一些特性,(物體在水中的沉浮、物體的導電性,天氣的變化等)可以用符號來表達。在交流中探索,讓每個學生參與到活動中去。

第五環(huán)節(jié):行動應用階段??茖W教育中不能只停留于學生的即時體驗和感悟,而應引導學生在體驗和交流后進行評價和反思,將體驗和認識進行分析總結,從而實現(xiàn)對體驗的超越,完成知識的內化,并使之成為一種心理動力和行為的價值尺度去指導學生的踐行。

例如《 蝸牛 》一課,學生探究了蝸牛的食性,組織了蝸牛爬行比賽后,學生對蝸牛產生了興趣。有些學生提出要繼續(xù)飼養(yǎng)蝸牛觀察它更多的生活習性,這就是一個很好的延伸,相信在課后飼養(yǎng)的過程中學生能發(fā)現(xiàn)更多的關于蝸牛的知識。為了更加有效地落實延伸與拓展,可從以下幾方面著手:組織成立課題研究小組,按制定的實驗計劃堅持做下去,觀察并做好研究記錄;教師做好方法和技術的指導,做學生探究的堅強后盾;確定一周召開一次匯報會,交流探究情況,取長補短,資源共享。

這種模式關注學生的學習過程和方法,突出以實驗為基礎、以探究為過程的學習方式,使概念原理在頭腦中的記載或呈現(xiàn)方式除了有清晰的語言表征,還具有豐富的動作表征和情節(jié)表征,能形成理性和感性相和諧的認知結構。需要說明的是,在具體教育中,各環(huán)節(jié)往往會重復出現(xiàn),不同環(huán)節(jié)之間也常常彼此結合,共同構成小學科學教育教學的某一具體部分。

三、小學科學教育中開展體驗學習的原則

1.科學性原則

體驗學習的特點就是重視過程和情感,而在活動設計中,既注重個體的體驗,又強調與人交往和合作,故要在潛移默化中科學地實現(xiàn)體驗學習。

2.可操作性原則

由于小學生年齡特點和心理發(fā)展水平的限制,體驗學習更多需要教師引導學生去親身體驗。其本身也存在一些不足,并非所有的知識都適用于這種學習方式。首先,對學問性知識來說,教師的講授顯得更為重要,體驗學習只能作為輔助手段加以運用,它更適合于綜合性、實踐性知識的學習,因此,根據(jù)科學學科特點,選擇體驗學習方式將取得更為顯著的效果;其次,體驗學習對教育條件提出了更高的要求,在教育時間、空間方面需要學校、社會等各方面力量的支持;再次,運用體驗學習方式進行教育對科學教師是一大挑戰(zhàn),科學教師不僅要有深厚的科學、教育理論素養(yǎng),更要有豐富的教育實踐知識,這樣在教育中才能得心應手。

3.有效性原則

體驗的設計和完成需要很長的時間。要進行一個完整的體驗過程,首先,需要對情境的精心設計,哪些因素是有教育意義的?哪些因素是容易分散學生注意力的?如何選擇適合小學生年齡身心發(fā)展階段的素材?以及實驗材料的充分準備,有時還需要準備場地或者聯(lián)系社會人員等,這些做下來就延長了體驗學習的時間。其次,要完成體驗學習,精髓在于學生的反思,給予學生反思討論的機會,無疑又延長了時間,如果縮短時間,則反思不夠,體驗不深,達不到體驗的目標。所以需要科學教師了解每個學生的現(xiàn)有體驗基礎和將要發(fā)展的體驗狀態(tài),提高教育效率。

4.多元評價性原則

最好采用質性評價,關注學生的參與程度、積極性,對體驗學習的評價方式有觀察、訪談、問卷、成長資料袋評價、作品分析等。