小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)研究報告
時間:2022-11-23 04:55:00
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一、課題的提出
1、在小學(xué)科學(xué)教育中推行“探究式”教學(xué)是社會進步發(fā)展的需要
21世紀,人類正邁入知識化、信息化高度發(fā)展的社會,科學(xué)技術(shù)不僅是我們了解世界和我們自身的有力工具,也是強有力促進人類社會發(fā)展的第一生產(chǎn)力,特別是自上世紀五十年代之后,科學(xué)技術(shù)發(fā)展十分迅速,使人類的生活質(zhì)量、活動范圍、通訊方式和生產(chǎn)方式等都發(fā)生了革命性的變化。所以,無論對國家、社會還是個人而言,掌握科學(xué)知識和技術(shù)成為能在知識社會存在和參與發(fā)展的基礎(chǔ)。在這樣一個以知識為基礎(chǔ)的社會里,在日趨激烈的國際經(jīng)濟與科技的競爭中,國民的科學(xué)文化素養(yǎng)和創(chuàng)新能力對國家整體發(fā)展作用越來越突出。落實科教興國戰(zhàn)略、全面實施素質(zhì)教育、提高兒童和全體公民的科學(xué)素養(yǎng)水平是增強國家綜合國力和促進社會發(fā)展極為重要的戰(zhàn)略舉措,是加強科學(xué)能力建設(shè)的基礎(chǔ),也是保證人類社會可持續(xù)健康發(fā)展的基礎(chǔ)。為了迎接21世紀的挑戰(zhàn),我們必須以強烈的使命感、責(zé)任心和勇于開拓、實事求是的精神,努力探索符合我國國情的發(fā)展教育、發(fā)展科學(xué)技術(shù)的道路。
2、在小學(xué)科學(xué)教育中推行“探究式教學(xué)”是我國基礎(chǔ)教育課程改革的需要
今天,信息爆炸性的增長使傳統(tǒng)的知識傳遞方式受到了嚴峻的挑戰(zhàn),沒有智能工具的引導(dǎo)我們不可能管理大量的信息。智慧和直覺常會在浩瀚知識的海洋里遺失,信息的綜合和生成數(shù)據(jù)本身一樣重要,因而,我們不僅要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能力還要培養(yǎng)他們解決問題的能力,包括綜合信息的能力。探究式科學(xué)教育的實施,是教育改革的重要組成部分,是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。
新一輪國家基礎(chǔ)教育課程改革的一個重要而具體的目標(biāo),就是要改變至今仍普遍存在的學(xué)生被動接受、大運動量反復(fù)操練的學(xué)習(xí)方式,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與的探究式教學(xué),把“培養(yǎng)學(xué)生的探究能力“作為科學(xué)課程的核心目標(biāo)。從中我們可以看出,科學(xué)探究已經(jīng)被寫入課程標(biāo)準(zhǔn)中,這勢必對教材編寫和教學(xué)實踐產(chǎn)生重大的影響。
3、在小學(xué)科學(xué)教育中推行“探究式教學(xué)”是學(xué)生自身發(fā)展的需要
兒童生而具有強烈的好奇心和學(xué)習(xí)科學(xué)的巨大潛力,但兒童也會形成一些對科學(xué)概念的錯誤理解,對5-12歲的兒童進行探究式科學(xué)教育,不僅可以保護和激發(fā)兒童的好奇心,幫助兒童建立正確的科學(xué)概念,發(fā)展探究能力,而且有利于兒童情緒能力、語言能力等方面的培養(yǎng),它既讓兒童有一個愉快的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,又為他們的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展打下了重要的基礎(chǔ)。
由于長期以來,我們的小學(xué)科學(xué)教育存在重知識、輕能力;重結(jié)果、輕過程;重間接經(jīng)驗傳授、輕親身體驗獲得的偏向,造成學(xué)生動手操作能力和綜合解決問題的能力嚴重不足。據(jù)中國科協(xié)1992年、1994年、1996年三次全國公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查結(jié)果顯示:我國公眾的科學(xué)素養(yǎng)水平十年來停滯不前,科學(xué)素養(yǎng)水平與發(fā)達國家差距很大,亟待提高?!疤骄渴娇茖W(xué)教育”的基本理念和倡導(dǎo)的準(zhǔn)則有利于克服這些方面的弊端,促進兒童自身全面發(fā)展,成長為具有良好科學(xué)素養(yǎng)的未來公民打下必要基礎(chǔ)。
4.在小學(xué)科學(xué)教育中推行“探究式教學(xué)”是借鑒與繼承的需要
上世紀六十年代以后,世界上一些主要的發(fā)達國家都十分重視在幼兒園和小學(xué)里進行探究式的科學(xué)教育,特別是在上世紀八十年代以后,例如,1988年英國的英格蘭、威爾士和蘇格蘭先后通過教育改革條例,對5—12(11)歲的兒童進行科學(xué)教育,并把語文、數(shù)學(xué)和科學(xué)教育列為小學(xué)的三門主課,1983你美國國家卓越教育委員會發(fā)表了致美國科學(xué)促進協(xié)會了2061計劃的第一份重要報告,1996年美國了美國歷史上第一部國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn),提出了要在幼兒園和小學(xué)中實施探究式科學(xué)教育,并隨后采取了一系列的措施來落實這個科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)。1995年,法國的諾貝爾物理獎獲得者GeorgesChqrpak將其引入法國,并進一步發(fā)展,稱為“LAMAP”,意為“動手和面。美國的“handson”和法國的“LAMAP”,已分別經(jīng)歷了十四年和五年的研究摸索,形成了比較成熟的經(jīng)驗,再加上我國近三年做的“做中學(xué)”科學(xué)教育課題研究,都對“探究式科學(xué)教育”有了一定的研究。我們必須認真找到自身的差距,在繼承、借鑒、引進先進理念的同時,結(jié)合自身經(jīng)驗,探索出符合我國國情的、促進兒童科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的有效途徑。
隨著新課改的深入,“探究式教學(xué)”在我國中小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域已經(jīng)成為家喻戶曉的時尚名詞。然而,對于“什么是探究式科學(xué)教學(xué)”、“探究式科學(xué)教學(xué)的本質(zhì)特征是什么”等問題,教師的認識仍存在偏頗。本課題旨在通過“探究式教學(xué)案例”的開發(fā)與實踐,形成一批符合“探究式教學(xué)”本質(zhì)特征的案例,更好地推進探究式科學(xué)教學(xué)。
二、課題的界定
探究:根據(jù)美國科學(xué)委員會在美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中給出的定義:探究是一種多層面的活動,它包括:觀察、提出問題、通過瀏覽書籍和其他信息資源來了解什么是已經(jīng)知道的知識,制定調(diào)查研究計劃;根據(jù)試驗方面的證據(jù)評價已有的知識;用工具來收集、分析和解釋數(shù)據(jù)、提出解答、闡述和預(yù)測,交流結(jié)果。探究需要對假設(shè)進行鑒別,運用批判和邏輯思維,并考慮其他可供選擇的解釋
小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué):是一個讓兒童親歷科學(xué)探究的學(xué)習(xí)過程,它大致包括根據(jù)情景、觀察到的現(xiàn)象和可以獲得的信息,從兒童已有的知識,對問題的了解和已具有的科學(xué)概念(想法)出發(fā),提出問題,對問題的解答進行猜測,為證實猜測提出假定,設(shè)計試驗或進行觀察、收集和整理數(shù)據(jù),得出結(jié)論和進行交流,提出新的問題。。。。。
我們認為學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)應(yīng)該是一個完整的過程。因此,我們的探究式教學(xué)在讓學(xué)生掌握核心的科學(xué)知識和概念,同時培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、尊重事實、尊重別人、合作而主動積極的科學(xué)態(tài)度,這些方面的培養(yǎng)是不可分割的。
本課題研究的視角是整合現(xiàn)有的國內(nèi)外探究式教學(xué)案例,分析“探究式教學(xué)”的本質(zhì)特征,以“水”主題為系列,本土化開發(fā)符合中國小學(xué)一~四年級學(xué)生的探究式教學(xué)案例,以此促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的整體提高。
三、課題研究理論
1、建構(gòu)主義理論
(1)皮亞杰的結(jié)構(gòu)主義教育理論
皮亞杰認為“每一個認識活動都含有一定的認識結(jié)構(gòu)”。認識活動涉及到圖式、同化、調(diào)節(jié)和平衡四個基本概念。圖式是人類認識事物的主觀上的結(jié)構(gòu)。兒童最初的圖式是遺傳性的,以后圖式在適應(yīng)環(huán)境過程中不斷變化和豐富起來。同化和調(diào)節(jié)是個體適應(yīng)環(huán)境的兩種作用。在認識過程中,同化是個體把客觀納入主體的圖式之中,這只引起圖式的量的變化;平衡是指同化作用和調(diào)節(jié)作用兩種活動的平衡。兒童每遇到新事物,在認識中總是試用原有圖式去同化,如獲得成功,便得到暫時的認識上的平衡。反之,兒童便做出調(diào)節(jié),調(diào)整原有圖式或創(chuàng)立新圖式去同化新事物,直到達到認識上新的平衡。這就是皮亞杰所謂認識結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展的基本理論,也就是發(fā)生認識論的重要組成部分
按照皮亞杰的觀點,環(huán)境是重要的。教師需努力創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,刺激并要求兒童。當(dāng)兒童探索環(huán)境的時候,他們遇到能引起興趣的事件,這些事件應(yīng)具有適度的新奇,不很適合他們已有的認知結(jié)構(gòu),于是促使兒童不斷調(diào)整他們的判斷,在這個過程中找到對付問題的新方法。在這樣的行動中,不是環(huán)境本身創(chuàng)造兒童的智力,而是兒童自己在與環(huán)境的互動中發(fā)展出了新的認知圖式
(2)維果茨基的社會建構(gòu)理論
維果茨基對兒童思維發(fā)展進行了大量富有成效的研究,并提出了一些頗有價值的觀點。其一、與皮亞杰相比,維果茨基同樣強調(diào)兒童內(nèi)在思維發(fā)展的可能性(遺傳的和生理的因素)與所處環(huán)境的相互作用。但他尤其強調(diào)人際交往對思維發(fā)展的影響。社會中的一切,包括風(fēng)俗習(xí)慣、宗教信仰、生活中的衣食住行、前輩留下的歷史文化、社會制度、行為規(guī)范等,構(gòu)成了人類生活中的文化世界。這個文化世界既影響成人的行為,也影響成長中的兒童。而且任何社會都會有意識地通過各種渠道使下一代接受社會文化的熏陶。
其二、認知思維與語言發(fā)展有密切關(guān)系。兒童在社會性的語言交流中,才能發(fā)展自己的認識。
其三、提出“最近發(fā)展區(qū)”的概念。他將兒童自己實力所能達到的水平與經(jīng)別人給予協(xié)助后所可能達到的水平之間的差距稱之為最近發(fā)展區(qū)。在了解了兒童的實際發(fā)展水平之后,應(yīng)進而根據(jù)其可能的發(fā)展水平,找出其最近發(fā)展區(qū),通過成人的協(xié)助使兒童的認知思維能力達到最充分的發(fā)展。
這些觀點的提出是我們在實踐中促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的重要依據(jù)。
2、腦和認知科學(xué)的新進展
在認知神經(jīng)科學(xué)、認知心理學(xué)和人工智能等各領(lǐng)域內(nèi)研究成果的支持下,一種新的學(xué)習(xí)觀應(yīng)運而生了。這一新理念對如何有效地設(shè)計課程以及怎樣提高教學(xué)效率產(chǎn)生了直接的影響。其要旨可以簡述如下:
Ø學(xué)習(xí)者個體自主建構(gòu)知識。
Ø理解就是明確事物之間的關(guān)系。
Ø關(guān)系的明確取決于先前所具有的相關(guān)知識。
有關(guān)教育的神經(jīng)科學(xué)研究同時也說明了學(xué)生有些正確的科學(xué)概念的建立不是可以自發(fā)形成的,需要良好的教學(xué)策略。一些概念要比另一些概念更難建立。說明應(yīng)該盡早對兒童進行科學(xué)教育,應(yīng)在他們鞏固這些錯誤概念以前,幫助他們建立正確的科學(xué)概念或是糾正錯誤的概念。因為可能在許多情況下,這些錯誤的概念不能被置換或是重新組織,而只是可以被一定程度地抑制。專家們所以能較好的學(xué)習(xí)和解決問題是因為在他們的腦中建立了一些概念和模型。概念也是建構(gòu)兒童認知的基石,幼兒園和小學(xué)的學(xué)生已經(jīng)有能力建立一些認知結(jié)構(gòu)。由此在本研究中,我們也相應(yīng)選擇了一二年級的學(xué)生針對相應(yīng)的概念開展做中學(xué)研究活動。
四、課題研究的方法
1、文獻研究法
在我們進行本課題研究之初和研究過程中,理論界基于“探究式教學(xué)“的教學(xué)思想、教學(xué)策略、教學(xué)設(shè)計等已經(jīng)有了一部分研究成果,特別是美國的“handson”和法國的“LAMAP”,已分別經(jīng)歷了十四年和五年的研究摸索,形成了比較成熟的經(jīng)驗。面對這些文獻資料,我們組織課題組成員認真學(xué)習(xí),細致分析,在理清基本理論和操作層面主要問題的基礎(chǔ)上,梳理出了一些對于本課題而言是有價值的、可供課題研究參考的意見。為課題的順利開展做了充分的理論儲備和前期準(zhǔn)備工作,從中獲得了一些益于本課題開展的寶貴財富。
2、行動研究法
在本課題研究中,我們采用行動研究的方式,實驗教師運用自己掌握的教育理論和教學(xué)經(jīng)驗,通過對各種情況的調(diào)查和分析,制定“水“單元其中一個概念的解決策略(教學(xué)設(shè)計),嘗試開發(fā)符合探究式教學(xué)特征的系列案例,并通過實踐去探索,不斷反復(fù)驗證,提高案例的實用和推廣價值。
3、經(jīng)驗總結(jié)法
本課題研究中,在教師實踐了系列案例后,依托教師自己實驗的經(jīng)驗,再經(jīng)過針對實際需要去學(xué)習(xí)理論、分析綜合等過程,逐步總結(jié)出規(guī)律性認識的方法。
五、課題研究的實踐與探索
1、架構(gòu)系統(tǒng)
根據(jù)課題方案所厘定的課題本質(zhì)蘊涵、框架的研究策略,我們首先成立了課題研究小組。包括課題領(lǐng)導(dǎo)小組、課題指導(dǎo)小組、科學(xué)家咨詢小組、實驗教師團隊等。
課題領(lǐng)導(dǎo)小組:區(qū)教研室的領(lǐng)導(dǎo)及課題負責(zé)人。負責(zé)課題實施的組織、協(xié)調(diào)和領(lǐng)導(dǎo)。
課題指導(dǎo)小組:主要由南師大郝京華教授、江蘇省教研室盧新祁老師、市教研室徐燕老師、區(qū)教科所陳立春所長組成。
科學(xué)家咨詢小組:只要依靠東南大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)中心的葉善專教授(新課標(biāo)修訂組主要成員)、周建中主任、葉兆寧主任等擔(dān)任。在自主案例開發(fā)與實施中對科學(xué)概念的準(zhǔn)確性給予我們大力幫助。
實驗教師團隊:我們首先選定了課題實驗校(北小、附小、長小、小營、逸仙、宇花、月苑、成小),選定了素質(zhì)優(yōu)良的教師為實驗教師,其中南京市學(xué)科帶頭人一名,南京市優(yōu)秀青年教師2名,專業(yè)出生的研究生本科生3名。優(yōu)秀的實驗教師團隊為課題的順利實施奠定了基礎(chǔ)。各實驗校在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,根據(jù)擬定的“水”概念圖,選擇一個方面進行案例的開發(fā)與整理。
2、培訓(xùn)學(xué)習(xí)
課題組的培訓(xùn)學(xué)習(xí)分為以下幾層:
一是對國內(nèi)外現(xiàn)有資料的學(xué)習(xí):課題組所有成員閱讀了美國《2061計劃》系列叢書、法國《做中學(xué)黃皮書》(內(nèi)部資料)、韋鈺院士的《探究式科學(xué)教育》等書籍。
二是對國內(nèi)外現(xiàn)有資料的實踐學(xué)習(xí):各實驗校在課題研究的第一年均實踐了法國原版的《法國“做中學(xué)”經(jīng)典案例》中的小學(xué)案例,在其中體會了探究式案例的精髓。
三是每學(xué)期參加由南京市教育局、教研室和東南大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)中心組織的探究式教學(xué)案例培訓(xùn),在“探究式”的培訓(xùn)中體驗探究式教學(xué)的一些基本原則。
四是參加法國等世界各國的專家培訓(xùn)。課題研究期間,我們先后有南師大附小單道華、北京東路小學(xué)吳京鈞老師赴法接受為期一個月的探究式科學(xué)教育的專項培訓(xùn)。近幾年在東南大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)中心和江蘇省教研室的組織下先后接受了五次法國、加拿大等國專家的現(xiàn)場培訓(xùn),讓課題組老師對國際探究式科學(xué)教育的研究前沿、研究現(xiàn)狀有了清楚的認識。
五是外出學(xué)習(xí),先后組織課題組老師到北京、上海、云南進行了專項學(xué)習(xí)。
3、案例研發(fā)
根據(jù)計劃,每所實驗校負責(zé)開發(fā)相應(yīng)概念的探究式教學(xué)案例,我們每月召開一次課題組會議,形式有案例交流、聽課研討等。
(1)團隊建設(shè)
我們清楚地認識到實驗教師的素質(zhì)決定本課題研究的水平,所以自05年以來,我區(qū)科學(xué)教師隊伍整體發(fā)生了喜人的變化。專職教師數(shù)有原來的28人增加到了40人,其中45歲以下的占到74%,專業(yè)出生的研究生7名,本科生4名。一來看出區(qū)教育局對科學(xué)教育的重視,二來看出課題研究帶來了一定的效益。特別是在八所實驗校,近幾年增加了實驗教師共4名,近幾年成長了1名南京市學(xué)科帶頭人、2名市優(yōu)秀青年教師,課題研究真正促教師專業(yè)發(fā)展。
(2)行動實踐
每所實驗校根據(jù)課題研究的計劃和進度,每學(xué)期開學(xué)制定研究計劃、教學(xué)進度表,共同開發(fā)案例,課前共同備課,課后共同反思。每學(xué)期由課題組負責(zé)組織兩次以上的觀摩、示范研討、交流,督促各校做好案例開發(fā)的前期準(zhǔn)備、中間資料的收集、之后的反思。每學(xué)年參加由市教育局和教研室組織的相關(guān)案例、論文評比和課堂教學(xué)競賽。扎實的研究過程讓實驗教師得到了鍛煉。
六、課題研究的成果
1、對探究式科學(xué)課堂教學(xué)實質(zhì)的認識
在文獻研究和行動研究中,我們逐步形成了對“探究式教學(xué)”的基本認識:
我們認為:在探究式教學(xué)中,學(xué)生是主動的學(xué)習(xí)者,學(xué)習(xí)過程是學(xué)生對知識的建構(gòu)過程,學(xué)生獨立、合作學(xué)習(xí),克服學(xué)習(xí)過程中的困難,逐漸調(diào)節(jié)自身的學(xué)習(xí),逐漸意識到自身的思維過程和學(xué)習(xí)的策略與方法,成為一個具有終身學(xué)習(xí)能力的學(xué)習(xí)者。在其中,教師是學(xué)習(xí)過程的組織者和引導(dǎo)者,學(xué)習(xí)環(huán)境的提供者。我們深入地研究了探究式教學(xué)的步驟: