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1、1小学科学对比实验有效探究实践研究结题报告宿迁市宿豫区实验小学 张成红 一、课题简介（一）课题的提出小学科学是一门以观察实验为基础的学科，加强并改进实验教学，无疑是培养学生创新能力的最好途径。而对比实验是学生在小学科学学习阶段所要接触的重要实验方法，对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对比结果的比较分析，来探究个中因素与实验对象的关系。但是纵观当前小学科学实验教学的现状，形势不容乐观：（1）教师观念陈旧。在实验过程流于形式，缺乏对实验细节的指导和把握，实际教学效果低迷是当前实验教学中存在的比较突出的问题。（2）学生缺乏兴趣。是不是只要准备足够的器材，安排好实验步骤，就可以顺利地进行实验
2、活动；只要实验顺利就可以取得良好的教学成效呢？不是的！在现在的实验过程中教师太注重实验结果，而忽略了实验过程，慢慢的让学生也失去了做实验的兴趣。如何有效地开展小学科学对比实验教学活动，全面提高学生的科学素养，是当前一个亟待研究的重大课题。鉴于此，我们认为：加强小学科学对比实验教学是提高学生科学素质的重要途径。只有激发实验兴趣，加强细节教学，培养学生良好的实验习惯，才能丰富学生的科学积淀。为此，我们经过反复论证，决定将“小学科学对比实验中有效探究教学模式研究”作为我们小学科学对比实验中有效探究实践研究主要课题。从课题选题的意义来说，首先，本课题的研究将促进小学科学教师专业成长，促进教师生素养和谐
3、发展，激发教师生工作热情，提高教师教学水平，达到“教学相长” 。其次，本课题的研究将寻找出一种在小学科学实验教学中对比实验有效探究的模式，让学生通过亲历科学探究过程获得亲身体验，产生积极情感，提高发现问题和解决问题的能力，并在学习中学会合作与分享，养成科学态度、科学精神和对社会的责任心。2第三，本课题的研究将对课堂教学实现多方面的、实质性的转变，让教师掌握适合时代需要的教学策略，并善于在实践中灵活运用、科学组合，实现“有效教学”，适应课改需要，走在教学的前沿。（二）课题研究的目的及意义本课题研究的目的、意义（一）本课题研究的目的1通过研究, 形成小学科学实验教学中对比实验有效探究的实施策略，提
4、升学生科学探究的质量和有效度。2. 通过研究，改变以往教学实验过程中的流于形式的现状，通过教师对实验细节的指导，让学生很好的把握实验，突破实际教学效果低迷的问题。3.通过研究，让教师能乐于上科学课，并形成自己的科学课中对比实验课中有效探究的教学模式。并促进教师对小学科学实验中对比实验的校本研究，形成具有本校特色的小学科学对比实验的校本。（二）本课题研究的意义1.本课题的研究将促进小学科学教师专业成长，促进教师生素养和谐发展，激发教师生工作热情，提高教师教学水平，达到“教学相长” 。2.本课题的研究将寻找出一种在小学科学实验教学中对比实验有效探究的模式，让学生通过亲历科学探究过程获得亲身体验，产
5、生积极情感，提高发现问题和解决问题的能力，并在学习中学会合作与分享，养成科学态度、科学精神和对社会的责任心。3.本课题的研究将对课堂教学实现多方面的、实质性的转变，让教师掌握适合时代需要的教学策略，并善于在实践中灵活运用、科学组合，实现“有效教学”，适应课改需要，走在教学的前沿。1.理论价值通过小学科学对比实验有效教学策略的实践研究，将不断促进“教学策略理论”的丰富和发展，同时，也为教学策略理论研究的深入开展提供新的思路和视角。2.实践价值本研究可以促进小学科学教学的有效实施，提高教学质量，全面推进素质教育，为一线教师提供可供操作的有效策略，为教育研究者提供丰富的有价值的教学案例，从而促进科学
6、课程改革的进一步发展。3随着社会的发展，有效探究精神越来越受到人们的重视。新的课程改革在学习方式上所体现的理念就是自主探究、实践交流和合作交流。有效探究式学习，在当前小学教学中已成为一种重要的教学组织形式，是当今课程改革的需要。探究式课堂教学是以探究为基本特征的一种教学活动形式，符合教学改革的实际，能使班级教学焕发出生机勃勃的活力效力，能破除“自我中心“，促使教师在探究中“自我发展“。小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，培养学生的科学素养就包括“培养儿童的科学探究学习能力” 。因此，探究式学习是时代赋予科学教学活动的要求。环顾我们目前的科学课，虽然很多科学教师将探究式的学习方式应
7、用于课堂教学中，但是流于形式的较多，学生的主动探究意识得不到很好的发挥，以至于探究式学习效率低下。在科学实验课教学活动中，如何有效地开展对比实验探究式学习活动，使探究式学习落到实处？是很多科学教师感到困惑的问题。为此，我提出了“小学科学对比实验中有效探究的研究” ，应该说这是一个很有现实意义，也是非常值得研究的课题。（三）课题研究的基本内容1本课题研究的重要观点：（1） “小学科学对比实验中有效探究教学模式研究”这一课题作为科学对比实验教学的突破点，旨在进一步有效地提高科学实验教学质量，开阔学生的视野，活跃思维，使之对科学学习产生浓厚的兴趣，实验设计与实验操作能力得以明显突破。（2）通过激发学
8、生的实验设计兴趣、开展丰富多彩的实验活动以及对评价机制进行创新研究，营造科学创新的氛围。（3）本课题研究将优化师生关系，激发教师探究实验教学的兴趣，探究指导学生对比实验的有效策略，提高教师教学水平，也将促进教师专业成长，达到“教学相长” 。2研究视角：（1）小学科学对比实验实施策略研究。对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对比结果的比较分析，来探究个中因素与实验对象的关系。对以往的科学实验中对比实验的实施策略进行探讨与研究，在原有的基础上寻找一种新型的对比实验实施策略，实现课4堂教学多方面的、实质性的转变，并对提高课堂教学中实验教学的有效性进行分析，促进学生科学素养的有效形成而探求策略
9、。（2）小学科学对比实验中有效探究教学模式研究。依托教材，组织教师进行课例研究，并对学生的课堂表现做好观察纪录，探索小学科学对比实验中有效探究的基本教学模式，促进师生共同发展，提高教师的教学能力和学生在实验中有效探究能力。（3）小学科学对比实验实施评价体系研究。通过对对比实验中的细节指导和把握，做到对学生实验过程评价的有效性。从而建立个性化、适合小学科学对比实验特色的可操作的评价体系；构建师生互评的评价体系。（四）课题研究的方法运用调查、观察、测量、统计等各种手段，针对具体实际问题提出改进计划，边研究、边实践、边改进，旨在通过计划、行动、观察、反思与调整，遵循螺旋递进的规律，整体推进实验项目的
10、顺利实施。本课题研究以行动研究法为主，辅以实验研究、课例研究、个案研究和调查研究等方法进行试验研究。（1）文献研究与调查研究相结合在本课题开展研究前，对省内外有关研究进行学习分析，掌握课题研究的第一手资料和数据，为课题研究提供事实依据，在文献研究与调查研究的基础上，写好调查研究报告。（2）经验总结法本课题研究目的在于把总结出来的先进经验推广出去，使其全市所有学校能够掌握先进经验。在课题研究中，始终坚持重过程的研究，及时进行阶段性成果展示，用经验总结的方法归纳出课题的发展方向，不断修正、完善研究目标和研究策略，使课题研究不断健康发展。（3）行动研究法：在课题研究的过程中，从实际出发，围绕本课题，
11、提出小学科学对比实验中有效探究亟待解决的问题和改变的初步设想；制定系统的总体计划，包括研究的目标内容，途径方法，还要制定具体的行动计划，安排好活动的先后顺序；组织参与研究的人员进行学习和培训，按计划所制定的措施采取行动，组织活动；研究所获得的数据和资料要进行系统的科学处理，及时对研究的成果进行分析和评价，及时改进研究思路和行动策略；对课题研究进行总结、科学验证5和提炼，概括有关阅读教学现象，并使之上升到教育理论的高度。二、课题的研究过程（一）建立合理的实验小组，为对比实验探究式学习做好准备实验课上的对比实验探究式学习也是要讲究科学合理的安排的，做到以下几点，才能将对比实验探究学习落地实处，否则
12、有效探究活动只能流于形式。1.组建合适的实验小组科学实验小组的分组要做到严格控制人数，一般采用 4 人一小组，目的是让每个小组成员都有事做，避免个别学生游离于小组之外，要让他们感受自己在小组中的重要性，使学生产生合作的意识，培养合作的精神，初步形成小组的凝聚力。在组建小组的时候先让学生自由的组合，体现民主，一般情况他们会平时比较要好的同学组成一组，这无疑给小组顺利合作埋下伏笔，收到事半功倍的效果，这就是教师的策略。合作学习的习惯非一天两天养成，是在一次次的活动中，在一次次的有效探究中逐渐形成的。这就要求老师具有耐心，留给学生一点时间让他们自己去磨合。2.明确分工，各司其职在对比实验活动之前，科
13、学老师应让每个小组先明确分工，确定各自在实验操作中的任务，在实验活动过程中，要强调每个学生责任，哪个环节出问题，追究相应学生的相应责任，让学生认识到合作过程中每个环节的重要性，培养学生认真、严谨、负责的科学态度。在实验操作实行“责任制”的同时，还要推行岗位轮换制，在多次活动中，每个同学不能不断重复同一个任务，必须经常轮换，依此来体验不同岗位上的不同辛劳，能做到设身处地的为他人着想，避免同组成员推卸责任、互相指责。（二）营造有效探究氛围，将有效探究式学习落到实处1.营造宽松愉快的有效探究氛围，激发学生的有效探究情趣。心理学研究表明：人们在心情舒畅的状态下学习工作，才能思路开阔，思维活跃；而在情绪
14、低落时，思路狭窄，思维迟钝。同样道理，学生也只有在宽松、和谐、自主的环境中进行探究学习，才能敢想、敢说、敢做、敢怀疑、敢标新立异。罗杰斯说过：“有利于创造活动的一般条件是心理的安全和心理的自由”。要使学生积极主动地探求知识，无拘无束地展开讨论，必须转变师生的角色，建立平等和谐、民主友好的师生关系，为学生营造一个宽松愉快的学习环境，把学习的主动权交给学生，让学生成为学习的主人。因此，教师在引6导学生有效探究过程中要因人而异，通过巧妙的诱导，用多种方式激发学生好奇心和探索欲望。学生一旦具有这种强烈的欲望，便能兴趣盎然地投入到对比实验探究中去，从而充分调动学生参与探究活动的主动性和积极性。比如，在上
15、五年级上册第四单元用橡皮筋作动力一课时，给每组学生准备了小车一辆、橡皮筋两根等器材来安装小车，让小车运动起来。其中第二组有两位同学抢先绕了起来，但不管怎样绕，小车就是运动不起来。于是其他组员各发表了自己的看法，指出小车动不起来的原因：（1）橡皮筋被车轮的轴卡住了；（2）绕的圈数太多，车轮打滑等等。接着反复讨论、调整、操作、实验，使学生的思维得到碰撞，相互间得到启发。既体会到对比实验学习的趣味性，又充分发挥了小组人员各自的才能，形成学习的互补性。从而让学生真正体会到开展对比实验学习的重要性和必要性。2.给予充足的有效探究时间，让学生进行讨论与交流在学生通过对比实验学习，获取了有关信息后，要注意给
16、学生充足的时间，让学生对获取的信息进行整理、分析。让每位学生充分发表自己的见解及聆听别人的意见，通过充分的讨论，获得对问题的共识。同时鼓励组与组之间提出质疑。通过交流、质疑，让学生感受到成绩是大家共同努力获得的，意识到自己在其中的作用。同时，通过组与组之间的竞争，培养学生合作精神和竞争意识。当然组间的交流，还可以达到知识的共享和智慧的共享。否则会给学生留下遗憾，更重要的是会浇灭学生创造性学习的热情，让学生滋生敷衍了事的不良习惯。3.教师为学生的有效探究提供有效的指导和帮助在学生进行对比实验探究学习时，教师也不能袖手旁观，而应深入到学生中，认真倾听并观察各小组的活动，及时了解各组有效探究的进度、
17、讨论的焦点、效果，做到心中有数，同时针对学生在合作学习中存在的问题进行指导和帮助。如：发现学生分工不清、讨论无序或偏离主题时，要及时帮助学生确分工，指导学生围绕问题进行讨论，及时把学生的讨论拖回主题。学生找不到解决问题的方法时，教师要注意点拨，引导学生寻找解决问题的恰当的方法和途径。在学生进行汇报时，要注意引导、帮助学生对问题及解决问题的方法形成一个清晰的认识。发现合作学习好的小组要及时表扬，调动起学生的积极性，使对比实验学习能有效地进行。4.对对比实验探究式学习评价要落到实处7激励性评价机制的建立是培养学生的合作精神，提高对比实验效率的关键因素之一。因此，对比实验学习后，教师应该根据实际情况
18、，采用多种评价方式，包括对自己的评价与对他人的评价。通过这样的评价，促进小组成员之间互学、互帮、互补、互促，调动起学生在小组学习中的积极性，提高有效探究式学习的效益。同时，教师对对比实验探究式学习的评价还要突出“两个结合”。合作学习的评价要重视学习过程评价与学习结果评价相结合；要重视合作小组集体的评价与小组中个人的评价相结合。在教学中，教师除了对对比实验学习的结果作出恰如其分的评价，还要注意一些活动过程中常见的问题：平时少言少语的同学是否积极参加了活动？参与合作学习过程是否都认真？学生通过活动认识了什么？感受了什么？教师及时予以肯定，进一步让这个同学充分意识到小组通力合作的重要性，鼓励学生积极
19、参与活动，促进小组成员之间的合作意向。从而促进对比实验学习的高效率，切实提高学生合作学习的能力。进而维持长久的对比实验激情。三、课题研究中存在的问题及其对策（一）实施对比实验探究学习存在的问题正如不少同行遭遇的情况一样，我在组织学生进行对比实验探究学习的过程中，发现了一些问题：1.只有形式，没有实质实验课不能把对比实验学习停留在表面形式上，在具体的教学过程中还要关注很多深层次的问题。有时，在实验课上，一个小组是各干各的，不讨论，不交流；有的小组显得很热闹，可是走近一听，才发现他们不会交流，不知道交流什么。如在教学馒头发霉了这一课时，教学生以小组为单位观察馒头并把观察记录写下来。学生小组间的交流
20、很少，基本上停留在独立学习的层次上，没有真正的讨论和合作，没有发挥对比实验的优势。究其原因，小学生自我管理能力差，还没有形成有效探究学习的意识和能力，教师没有及时提醒和指导每个组的学生进行相互讨论和交流。2.参与不均，合作不强对比实验探究学习确实增加了学生参与的机会，但在许多课堂中，学生并不会合作，组里虽然有几个学生在一起，有时是只有一个学生在研究，而其他三人是坐在旁边看该生做，听该生说，最后做个无功之臣，坐享他人之成。这样的学生在整个有效探究学习的过程中参与度不高，听、说、思维的能力得不8到提高，同时也影响了整个对比实验探究学习的效率。这些问题很大程度上捆扰着课程的实施，不利于老师的教和学生
21、的学，影响了课堂上活动的开展。3.评价不全，忽略弱势教师的评价对每个学生来说，都很重要，有时你的一个肯定会对一个学生产生终身的影响。好的学生我们在课堂上总是不吝给以肯定和表扬，比如“你说的真好！” “你的见解真不错！”等等。但往往忽略了那些“弱势”的学生，因而冷落了另一些不善于表达的“沉默”生。其实这些“沉默”生在小组中有的是功不可没的，只是他们不善于表达，怕抛头露面。如果多给予小组整体评价，他会感到自己也是小组中的一员，感受到一种自豪，想到自己也有为自己小组赢得“荣誉”的责任。（二）实施对比实验有效探究学习的策略1.研究教材,精心设计教师备课时要深入研究教材，明确所要体现的新理念。合作学习的
22、内容要有一定难度，有一定探究和讨论价值，问题要有一定的开放性。要设计好一堂课的每个环节大约用多少时间，什么内容需要合作学习，合作学习的时间是多少，等等。如以摆的秘密这一课为例，教材中研究摆的快慢的因素有三：一是摆幅的大小，一是摆锤的重量，一是摆线的长短。对于这三个因素的研究，教者可以把全班编为三大组，每一大组研究一个因素，最后把大家的研究综合起来，就能完成研究的任务，这样不仅节省时间，同时可进行资源共享，学生更加认识到合作的优越性，可谓是一箭三雕。2.优化组合,自由探究合作学习是以小组活动为主体的，组员有分工有合作，做到各司其职，各尽所能，最终合作达到目的。因此我实施教学活动时首先每组挑选一到
23、两个学习优秀、乐于助人、责任心强、口头表达能力、组织能力强或较强的学生组长，再把学困生和“中间派”分类出来，分散在各个小组，每个小组 4 人，安排就近而坐，并且学习小组相对稳定。这样由于各小组实力相当，竞争起来公平公正，又充分发挥了优秀生的特长和智慧，中层生得到启迪和锻炼，学困生得到更细致的帮助。小学科学课程的宗旨是培养学生的科学素养。作为实施科学启蒙教育的科学学科，在培养学生的过程中更应该关注学生科学素质的培养。故在课堂教学中教师必须舍得留给学生充裕的自学时间和空间，合理安排学生个人的读和思，9让学生在自由探究过程中动眼、动脑、动口、动手，自己去尝试、去探索、去发现、去酝酿，去碰壁，然后才彼
24、此互通见解，展示个性思维方法与过程，并在交流中反思和释疑解难，使自己的见解更加丰富和全面，最终形成正确的认识。这样每一位学生都能自由探究，就再也不会出现事不关已，不闻不问的现象了。3.评价到位,促进发展教师灵活而恰当的评价是合作学习中促使学生敢说、善说，积极探究的有效策略。因此，要使合作学习的各项活动行之有效地展开，就必须建立合理的评价机制。我们常用的方法是：采取组长、组员的双向评价，即组长给组员打分，组员给组长扣分。每次上课前，发给每组一张实验情况记录单，作为老师了解每个学生上课表现的依据之一。其中注重探究中是否互相帮助、互相尊重、互相鼓励、积极配合；别人有困难，能否主动帮助等；是否愿意与他
25、人交换意见；是否敢于发表自已的见解等。另外，在小组活动时，教师不能等待、休息，而应该深人到各组，及时丁解各组探究的进度、讨论的焦点、效果，做到心中有数。总之，“对比实验有效探究实践”是新课程所倡导的一种新的学习方式，在促进学生间的情感交流、互帮互学、共同提高，发挥学生学习的主动性方面起着积极的作用。教师应加强研究，努力探索，不断提高对比实验探究学习的实效性。四、课题研究的理论依据（一）杜威以儿童为中心、以经验的重组为教学本质，以活动和练习为基本教学组织方式等实用的教学观；布鲁纳的结构主义教学；克拉夫基的“范例教学”；维果茨基的儿童最近发展区和最佳教学阶段的学说；赞科夫的教学与发展理论；巴班斯基
26、的最优化教学和布鲁姆的目标分类等，从中我们可以发现对教学有效性的探寻。（二）近年来国内外教育研究者进行了相关研究：鲍里奇博士的有效的教学方法有效教学的新技巧课堂信度评估；崔允漷教授的有效教学:理念与策略、东北师范大学基础教育教育课程中心陈旭远教授的新课程与有效性学习的思考等等。五、课题研究的目标（一）探索总结一套有效教学策略体系，形成学校有效教学特色。10（二）促进学生积极参与各科教学活动，改变学生的学习方式。如何构建和运用各科教学的准备策略、课堂的管理策略、教学策略和评价策略来提高小学各科的教学效率。六、研究内容及方法（一）本课题的研究内容1.提高小学科学教学的准备策略研究（1）研究学生（2
27、）钻研教材（3）设计教法2.小学科学教学的实施策略研究（1）小学科学教学的有效管理策略研究（2）小学科学课堂的有效教学策略研究（3）小学科学有效教学评价策略。（二）本课题的研究方法本课题需采用综合方法进行研究，即根据不同阶段的要求将文献研究法、观察法、调查研究法、行动研究答、个案研究法等科学研究方法，综合运用，以期达到最佳研究成果。1.前期研究主要采用观察法、调查研究法、文献研究法等，从多方位、多角度收集资料，分析语文课堂中教学策略实施方面存在的问题，找准突破口。2.具体研究阶段主要采用行动研究法，在行动中反思，在反思中行动，逐步构建适合学生全面发展的和谐高效的小学科学有效探究教学策略；采用个案研究法，通过具体的教学案例，对其个体开展纵深的研究，以寻求高效的教学策略。3.总结阶段，主要采用抽样调查法，评价学生素质和教师专业发展状况，形成研究报告。七、课题研究的主要过程（一）准备阶段：（2009.92009.12）1.撰写课题研究方案，做好申报、立项及论证工作。2.组建课题组，落实课题研究网络。3.进行资料收集、整理，组织课题研究人员培训，增强对本课题研究意义的认识。