科學(xué)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(xué)課題研究的理論依據(jù)

篇1

小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程?!度罩屏x務(wù)教育科學(xué)(3―6年級)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》里講的“科學(xué)素養(yǎng)”主要是指必要的科學(xué)知識、科學(xué)的思維方式、對科學(xué)的理解、科學(xué)的態(tài)度與價值觀,以及運用科學(xué)知識和方法解決問題的意識和能力。在科學(xué)知識長期占據(jù)主導(dǎo)地位的小學(xué)科學(xué)課上,科學(xué)思維的培養(yǎng)日顯其重要性??茖W(xué)思維,也叫科學(xué)邏輯,即形成并運用于科學(xué)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(xué)的思維方法的有機整合,它是人類實踐活動的產(chǎn)物。本文通過對小學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的重要性,探討了小學(xué)生科學(xué)思維在課堂中發(fā)展的成效。

二、課題研究的內(nèi)容和方法

1. 課題研究的內(nèi)容:

1)在《給冷水加熱》課堂中,觀察學(xué)生的思維變化。

2)在《給冷水加熱》課堂中,總結(jié)學(xué)生科學(xué)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(guān)課堂教學(xué)、學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)與發(fā)展等理論的學(xué)習(xí),積累詳實的資料,并找準(zhǔn)理論依據(jù),為后期開展研究奠定基礎(chǔ)。

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

3)經(jīng)驗總結(jié)法。通過開展發(fā)散科學(xué)思維的教學(xué)實踐活動,及時總結(jié)經(jīng)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(dāng)?shù)谋硎觥?/p>

本研究活動分為三個階段:

第一階段:準(zhǔn)備階段。1)向本校科學(xué)老師們調(diào)查了解學(xué)生科學(xué)思維在本??茖W(xué)課堂上發(fā)展的具體情況,了解本校部分學(xué)生對科學(xué)思維在科學(xué)課堂上應(yīng)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(zhǔn)備工作,制定研究方案,確定實施步驟。

第二階段:實施階段。我校科學(xué)教研組開展的《給冷水加熱》課堂教學(xué)活動。在活動中,學(xué)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(dǎo)學(xué)生從影響物體在水中沉浮的因素去分析水加熱后產(chǎn)生的變化。學(xué)生通過設(shè)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(xué)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(jié)階段。聽教研員對《給冷水加熱》課堂的點評,結(jié)合自己的教學(xué)特色,完成課題的總結(jié)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(xué)生有效自主學(xué)習(xí)。

在《給冷水加熱》課堂中,有兩處地方利用了“微課”,一是在學(xué)生匯報盛有冷水的塑料袋經(jīng)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。“微課”是指以視頻為主要載體,記錄教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過程中圍繞某個知識點(重點難點疑點)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學(xué)活動全過程?!拔⒄n”既有別于傳統(tǒng)單一資源類型的教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)反思等教學(xué)資源,又是在其基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來的一種新型教學(xué)資源。它能提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)境,更好的滿足學(xué)生對學(xué)科知識點的個性化學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生探究的欲望,發(fā)散學(xué)生思維。

2. 巧用實時錄像點評。

在《給冷水加熱》課堂中,每次學(xué)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(dāng)學(xué)生匯報實驗結(jié)果時,教師便會調(diào)出錄像,對學(xué)生實驗操作進行點評。學(xué)生可以很直觀觀察到自己哪些實驗操作欠妥,學(xué)會由外到內(nèi)反思自己,下一次自己該如何操作能得到最好的實驗結(jié)果。從中利用正確的評價方式,學(xué)生單一的思維經(jīng)反思后可發(fā)展為多向的科學(xué)思維。

篇2

【關(guān)鍵詞】體驗學(xué)習(xí) 小學(xué)科學(xué)教育 研究

《 小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》提出了體驗性要求的學(xué)習(xí)目標(biāo),從三個層次(經(jīng)歷、反應(yīng)、領(lǐng)悟)強調(diào)科學(xué)學(xué)習(xí)的體驗性、過程性,強調(diào)直接經(jīng)驗的價值和意義,要求學(xué)生能進入積極的、深層次的體驗學(xué)習(xí),從學(xué)習(xí)中獲得積極的情感體驗和深層的內(nèi)心感悟。這種課程觀要求教師和學(xué)生形成的“學(xué)習(xí)共同體”探求新知識,將教材、教師、學(xué)生、環(huán)境四個因素整合的一種“生態(tài)”系統(tǒng)。

一、體驗學(xué)習(xí)及其理論

1.體驗學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

體驗是指主體與客體之間的一種特殊的關(guān)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(xué)意義上的體驗既是一種活動,也是一種活動的結(jié)果。作為活動,即主體親歷某件事并獲得相應(yīng)的認識和情感;作為活動的結(jié)果,即主體從親歷中獲得的相應(yīng)的認識和情感。

體驗學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)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(nèi)省體察,自覺或不自覺地獲得包括認知、習(xí)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(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。學(xué)生要探索并且反思的并非簡單的體驗,而是豐富的、結(jié)構(gòu)性、具有新意義的體驗。學(xué)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(chǎn)生的必要條件,因為僅有“以身體之”那是經(jīng)歷,僅有“以身體之,以腦思之”那是經(jīng)驗,惟有“以身體之,以腦思之,以心悟之”才是體驗。

2.體驗學(xué)習(xí)的理論依據(jù)

(1)體驗學(xué)習(xí)符合學(xué)生的認知心理。學(xué)生對知識的理解,是一個感性認識和理性認識相結(jié)合的過程。感性認識是理性認識的必經(jīng)階段,理性認識依賴于感性認識。讓學(xué)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(gòu)建;沒有體驗,就沒有真正意義上的學(xué)習(xí);沒有體驗,就不會有創(chuàng)造的發(fā)生。

(2)體驗學(xué)習(xí)符合理論與實際相結(jié)合。理論聯(lián)系實際的原則要求教師加強對基礎(chǔ)知識教學(xué)的同時,引導(dǎo)學(xué)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(xué)懂、會用。

(3)體驗學(xué)習(xí)符合間接經(jīng)驗和直接經(jīng)驗的關(guān)系。間接經(jīng)驗和直接經(jīng)驗的關(guān)系,是教學(xué)過程中學(xué)生的認識由不知發(fā)展到知的一對基本的矛盾關(guān)系。豐富的直接經(jīng)驗,有利于理解間接經(jīng)驗,體驗學(xué)習(xí)能夠為學(xué)生提供豐富的直接經(jīng)驗。

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

二、小學(xué)科學(xué)教育中的體驗學(xué)習(xí)及其開展

1.小學(xué)科學(xué)教育中體驗學(xué)習(xí)的開展

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

(1)明確小學(xué)科學(xué)教育中體驗學(xué)習(xí)的類型?!绑w驗學(xué)習(xí)”在小學(xué)科學(xué)教育中的主要類型如表1。

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

① 活動目標(biāo)的銜接。進行體驗學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于學(xué)生能否獲得符合活動要求的體驗,因此,教師應(yīng)做好活動的組織和指導(dǎo)工作,設(shè)計科學(xué)合理的活動目標(biāo),并在開始上課時就清晰地傳遞學(xué)習(xí)目標(biāo)。

② 活動內(nèi)容的銜接。教師在教學(xué)設(shè)計時應(yīng)充分考慮學(xué)生身心發(fā)展的連續(xù)性,加強活動內(nèi)容的關(guān)聯(lián),開展豐富多彩的體驗活動,從而調(diào)動學(xué)生積極參與體驗活動的興趣,豐富學(xué)生的體驗。

③ 活動方式的銜接。在體驗學(xué)習(xí)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(diào)查發(fā)表和議論等方式時要加強他們之間的關(guān)聯(lián)性,使學(xué)生更好地適應(yīng)各種活動方式。

④ 活動場所和活動形式的銜接。校內(nèi)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(xué)習(xí)方式進行教學(xué)時,不僅應(yīng)考慮活動的難度和深度,同時應(yīng)加強活動場所和活動形式之間的連接,課程內(nèi)容與先前的教或?qū)W相聯(lián)系,做到“前面活動是后面活動的基礎(chǔ),后面活動是前面活動的升華”。

(3)把握小學(xué)科學(xué)教育中體驗學(xué)習(xí)成功的關(guān)鍵。將體驗學(xué)習(xí)應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教育的成功因素關(guān)鍵在于教師要創(chuàng)設(shè)一種有意義的情境,并且引領(lǐng)學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的情境中積極體驗。基于大衛(wèi)·庫伯的體驗學(xué)習(xí)模型,在小學(xué)科學(xué)教育中可構(gòu)建如圖1體驗學(xué)習(xí)的模式。

第一環(huán)節(jié):認識體驗階段。在情境內(nèi)容的選擇上,教師應(yīng)注重典型性,精心選取典型性材料,吸引學(xué)生,培養(yǎng)其參與體驗的興趣,誘發(fā)學(xué)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(xué)、多媒體模擬甚至直接設(shè)置疑難問題等方式創(chuàng)設(shè)適合的教學(xué)情境,借此對學(xué)生產(chǎn)生強烈的刺激,使之進入所創(chuàng)設(shè)的特定氛圍中,讓學(xué)生在體驗中產(chǎn)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(chǎn)生各自的認知沖突。

① 創(chuàng)設(shè)真實情境,構(gòu)筑學(xué)生的真實學(xué)習(xí)體驗。譬如,在校園里,通過觀察螞蟻的覓食行為,學(xué)生獲得關(guān)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(xué)生的類真實體驗。一是情境仿真,它是指人為地創(chuàng)設(shè)某種高度類似真實世界的情境,讓學(xué)生通過參與這種情境中的活動而進行學(xué)習(xí)。例如在教學(xué)《 魚 》這一課時,教師可為學(xué)生提供魚缸、小金魚、放大鏡及一些輔助材料,讓學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)水污染治理時,可讓學(xué)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(xué)習(xí),增加學(xué)生的替代性體驗。例如《 生態(tài)平衡 》可以通過播放相關(guān)的紀錄片,讓學(xué)生在觀看影片中學(xué)習(xí)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(xué)生的知識水平、心理特點,結(jié)合教育情境和教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計一些富于挑戰(zhàn)性的問題,激發(fā)學(xué)生積極思維和體驗,使學(xué)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(xué)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(chǎn)生跟米粒的跳動有什么關(guān)系?”進而研究《 聲音是怎樣產(chǎn)生的 》。這些認知沖突,需要教師有意識地制造一種“不協(xié)調(diào)”的狀態(tài),去激發(fā)學(xué)生“心求通而未得”的心態(tài),產(chǎn)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(xué)生的探究實驗過程中,教師對學(xué)生適時的、必要的、謹慎的、有效的指導(dǎo)是一堂成功的探究實驗課的骨架,而學(xué)生在教師引導(dǎo)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(zhǔn)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(yīng)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(dāng)然有些內(nèi)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(diào)查法,還要親歷實驗過程、查閱資料法等。

② 在學(xué)生實驗開始前,對實驗的目的和要求、依據(jù)的原理、儀器設(shè)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(xué)生實驗的自覺性。例如,應(yīng)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(xué)生都親自動手;教師要巡視指導(dǎo),及時發(fā)現(xiàn)和糾正出現(xiàn)的問題,進行科學(xué)態(tài)度和方法的教育。

④ 實驗結(jié)束后,由師生或由教師進行小結(jié),并由學(xué)生寫出實驗記錄。

第四環(huán)節(jié):抽象概括階段。教師對待學(xué)生在體驗過程中的個性化感受應(yīng)持寬容和開放的態(tài)度。當(dāng)學(xué)生充分發(fā)表完自己的體驗和看法之后,教師應(yīng)及時引導(dǎo)學(xué)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(xué)科學(xué)課要采用多樣化的形式進行探討和交流。例如,教學(xué)《 水和食用油的比較 》一課時,讓學(xué)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(xué)生口頭表述,學(xué)生很難準(zhǔn)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(xué)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(dǎo)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(xué)生參與到活動中去。

第五環(huán)節(jié):行動應(yīng)用階段。科學(xué)教育中不能只停留于學(xué)生的即時體驗和感悟,而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)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(jié),從而實現(xiàn)對體驗的超越,完成知識的內(nèi)化,并使之成為一種心理動力和行為的價值尺度去指導(dǎo)學(xué)生的踐行。

例如《 蝸牛 》一課,學(xué)生探究了蝸牛的食性,組織了蝸牛爬行比賽后,學(xué)生對蝸牛產(chǎn)生了興趣。有些學(xué)生提出要繼續(xù)飼養(yǎng)蝸牛觀察它更多的生活習(xí)性,這就是一個很好的延伸,相信在課后飼養(yǎng)的過程中學(xué)生能發(fā)現(xiàn)更多的關(guān)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(shù)的指導(dǎo),做學(xué)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(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和方法,突出以實驗為基礎(chǔ)、以探究為過程的學(xué)習(xí)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(jié)構(gòu)。需要說明的是,在具體教育中,各環(huán)節(jié)往往會重復(fù)出現(xiàn),不同環(huán)節(jié)之間也常常彼此結(jié)合,共同構(gòu)成小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)的某一具體部分。

三、小學(xué)科學(xué)教育中開展體驗學(xué)習(xí)的原則

1.科學(xué)性原則

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

2.可操作性原則

由于小學(xué)生年齡特點和心理發(fā)展水平的限制,體驗學(xué)習(xí)更多需要教師引導(dǎo)學(xué)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(xué)習(xí)方式。首先,對學(xué)問性知識來說,教師的講授顯得更為重要,體驗學(xué)習(xí)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(xué)習(xí),因此,根據(jù)科學(xué)學(xué)科特點,選擇體驗學(xué)習(xí)方式將取得更為顯著的效果;其次,體驗學(xué)習(xí)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(xué)校、社會等各方面力量的支持;再次,運用體驗學(xué)習(xí)方式進行教育對科學(xué)教師是一大挑戰(zhàn),科學(xué)教師不僅要有深厚的科學(xué)、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(yīng)手。

3.有效性原則

體驗的設(shè)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(shè)計,哪些因素是有教育意義的?哪些因素是容易分散學(xué)生注意力的?如何選擇適合小學(xué)生年齡身心發(fā)展階段的素材?以及實驗材料的充分準(zhǔn)備,有時還需要準(zhǔn)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(xué)習(xí)的時間。其次,要完成體驗學(xué)習(xí),精髓在于學(xué)生的反思,給予學(xué)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(biāo)。所以需要科學(xué)教師了解每個學(xué)生的現(xiàn)有體驗基礎(chǔ)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(zhì)性評價,關(guān)注學(xué)生的參與程度、積極性,對體驗學(xué)習(xí)的評價方式有觀察、訪談、問卷、成長資料袋評價、作品分析等。