苏教版小学科学物质世界主题的探究活动设计与实施
结题报告
金坛市华城实验小学钱 芸
内容摘要：本课题通过对对苏教版物质世界主题单元进行整理、筛选、归因分析等进行研究，探讨如何有效的设计小学科学探究活动，并在课堂内外加以实践检验积累一定的素材，取得一定的研究成果，同时在教研中也带动和促进教师的专业成长。
关键词：科学 探究 活动设计 实施
一、课题的提出
新一轮课程改革的实施的需要和课程改革的具体目标的要求。如何在教学中体现新课程的要求，实现新课程的目标，即改变课程实施过于强调接受学习的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，都要求每一位教师提高认识，付诸于行动。
教学活动设计是教学成功与否的关键,是能否实现课程目标的关键。课程改革的核心环节是课程实施，而课程实施的基本途径是课堂教学。课堂教学的成败决定于课堂教学活动的设计。课堂教学设计决定着课堂教学的方式，课堂教学方式决定学生的学习方式。从某种程度上讲，有什么样的教学设计，就有什么样的课堂教学行为，就有什么样的学习方式。因此，我们认为要实现课程改革的目标必须从课堂教学设计入手。然而，在实际的教学中，教师对新课程理念的接受与贯彻方面存在诸多问题，需要探究并作出回答。
二、课题研究的理论依据：
１、美国国家科学教育标准中对探究的定义是：“探究是多层面的活动，包括观察；提出问题；通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划；根据实验证据对已有的结论作出评价；用工具收集、分析、解释数据；提出解答，解释和预测；以及交流结果。探究要求确定假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其他可以替代的解释。”
２、建构主义理论的内容很丰富，但其核心只用一句话就可以概括：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。
３、人类大脑遗忘率规律。美国科学家曾对人的大脑遗忘率进行了统计，结果发现以下各种学习方式的遗忘率分别为：阅读90％，听课80％，应用70％，看电影60％，看展览50％，讨论30％，讲话30％，自己动手做10％，研究性学习5％。由此看来，带着问题进行探究性学习是一种终身难忘的教学。
三、课题研究主要内容和目标与意义
（一）研究内容
1、教材系统（以现行苏教版小学科学教材）和学校科学教育教学系统（课堂教学、课外活动组织教学）两个方面统计相关内容下的相关探究活动，对苏教版物质世界主题进行整理、筛选、归因分析。
2、建立整理、筛选、归因分析标准（教学目标、活动设计与实际教学的矛盾分析）
3、建立多样化、个性化对探究活动进行修正、重组、创新、创造的标准或者原则。
4、对教材进行相关内容下的探究活动的修正、重组、创新、创造研究。
5、建立“新”探究活动的验证标准或原则。
6、同步或者异步进行“新”探究活动教学实践的验证研究。
7、对探究活动教学组织的多样化的研究
（二）研究目标与意义
1、促进教师的专业化成长。从意识上，提高教师对新课程理念以及学科课程目标的全面、深刻地理解；从技能上，提高教师利用和开发课程资源、设计教学活动及有效组织教学的能力。
2、转变学生的学习方式。倡导自主、探究、合作的学习方式，实现知识与技能、情感与态度及价值观的全面的发展。
3、开发并研制新课程理念下的教学活动设计操作范式，包括教学活动设计的原则、策略及具体方法。
四、课题研究方法和步骤
(一) 研究方法
1、本课题以行动研究法为主
行动研究法即在教与学的过程中，边实践，边探索，边检验，边完善，把研究与实践紧密地结合起来，边归纳，边总结，最终对物质主题单元的所有探究活动进行重新筛选，重组、设计，形成方案。这是本课题研究的最重要方法。
2、本课题以文献分析法和问卷调查法为辅
文献分析法作为学习理论、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、可行性及关键概念的内涵与外涵，并制定研究目标与实施方案等目的。
问卷调查法主要调查本校在该课题研究之初，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。
五、课题研究过程及具体措施
（一）对小学科学教材的深入研究与分析：
1、问卷调查，把握现状。
课题组通过对学生、家长、教师的问卷调查等形式，对科学课堂教学有效性的现状、策略使用情况、教师及学生相关素质及其它制约因素情况作详细调查，积累调查信息，调查学生学习的素质状况和教师教育思想。发现问题，确定操作变量，制定实验方案。
2、理论学习，专业研究。
为保证课题的展开，在确立课题以后我们对《苏教版小学科学四——六年级》“物质世界”领域的所有单元进行的系统深入的研究，对教材中提供的探究活动进行了反思与分析，发现教材中的很多活动对我们的教学并不适合，缺乏一定的探究性，有的知识点理论性较强，趣味性不够，容易让学生在教学中产生疲劳感，不能激发学生学习的兴趣，我们课题组在李文忠老师的带领下，认真学习《小学科学课程标准》、《小学科学探究活动的设计》等理论知识，同时对所有八册教材的物质主题单元进行了分工。每人研究四个单元的教学案例，让每个成员对自己的研究课例有一个明确的认识。
3、交流研讨，分析对话。
课题组全体成员多次开展以贯彻落实“探究”理念为目的，就其中某一主题、某一教学环节或某一教学细节有效与否进行教学研究和研讨活动。既学习成功的案例，从而揭示出提高课堂教学有效性的规律。也学习不成功的案例，共同寻求解决教学中无效或低效活动的方法途径。
(二)课题工作的扎实展开：
本课题自2007年10月开题以来，在市教研室的引领下，对课题组成员进行了培训，学习了科学探究活动设计的相关理论，进一步了解了小学科学课堂的现状；对本课题的目的意义、研究内容、研究方法、实施过程以及研究方法进行了系统的学习和布置；
为了更好的做好我们的课题，我们要求课题组每个成员建立自己的课题网或课题博客，建立课题QQ群，利用网络平台加强相互之间的交流，对课例实施中的困惑进行集体研究。
（三）、课题的实施稳步推进
1、开展了一系列的科学课例设计和实施的活动
合理处理教材：
（1）整体把握内容、灵活处理教材。充分利用现有教材，根据现有教材，依据学生的认知特点、心理特点和教学实际等，设计有效的科学探究活动，实施有效的课堂教学。
案例1：《蜡烛的变化》我主要设计了这样几个探究活动
活动一：加热蜡烛和点燃蜡烛，探究在两种方式下，蜡烛的不同变化，从而引导学生了解物质的两种变化；
活动二：食盐的溶解与分离；
活动三：碘酒与淀粉的反应。
（2）开发课程资源，适当补充教材。充分利用教材提供的资源，挖掘教材隐含的培养学生能力的因素，对教材内容进行丰富、拓展和引伸。开发科学实践资源，开发课外学习资源等。
案例2：三年级固体和液体一单元,教师与学生进行《把固体放进水里》的探究活动时,从对重量、体积有关——无关——有关——无关的思维过程后，这节课下课了，那到底物体的沉浮与什么有关？这就给学生留下一个生动的问题，学生再后续的研究中就会去找资料、问大人等途径寻找答案。在科学探究活动中，教师要鼓励学生通过大胆想象有理有据地提出问题和推理。我们将有意识拓宽学生的视野，将教学内容进行重组，让教学内容“走近”学生，学生“走进”生活，拓宽视野。
（3）精心设计内容，活化手头教材。树立新的教材观，根据学生的需要和兴趣以及教学的实际，灵活地创造性地活用教材，使教材凸显实践性、科学性与趣味性，让学生乐于参与，乐于实践。
案例3：《认识常见的岩石》一课，根据学生的年龄特点和实际生活，我灵活调整教学准备和教学内容：一是淡化科学知识，着重让学生参与观察岩石和给岩石分类等活动；二是不拘泥于教材，学生具体认识哪几种岩石、用哪些方法认识，教师根据当地实际和学生实际调整教学内容；三是教学遵循开放性原则，课前教师组织学生展开岩石标本制作和制作岩石手抄报等活动，使科学学习得到更有意义的延伸；四是为学生准备“有结构”的材料，主要有常见的岩石标本、放大镜、锤子、水、稀盐酸等材料以及多媒体课件。这些材料将为学生的认识过程提供有力的物质保障，以使学生在活动中得到多方位的发展。
正确解读教学目标：
新的科学课程标准要求 “科学知识，科学方法，情感与态度三方面的目标是一个密不可分的有机整体，强调知识与技能的学习必须有利于其它目标的实现为前提。”它不仅强调知识与技能的理解掌握，而是让学生 “经历观察、实验、猜想、证明等科学活动的过程，发展合情推理能力和初步的演绎思维能力”，改变用 “纯科学”去解决问题的方式，注重让学生从活动中发现问题、解决问题、发展科学，让学生在掌握知识、解决实际问题的过程中学会合作与交流，“初步形成评价与反思的意识”，发展实践能力和创新能力；在关注知识与技能，过程与方法的同时，关注学生学习科学的情感与态度，弘扬学生的主体性，使学生在科学学习活动中获得成功的体验。
及时调整课堂教学策略
（1）依据小学生的年龄特点和儿童的心理特征，设计学生喜欢的课堂教学方法和探究活动，提高学生的课堂学习的效率。
案例４：在教学《磁铁》一课中，为了使学生知道磁铁有磁性和隔着物体能吸铁的性质，在教学中设计了三个步骤：
1、玩“磁铁找朋友”的游戏。让学生识别信封里的各种物品，然后利用磁铁进行分类，最后归纳得出磁铁的性质“磁铁能吸铁”。
2、小节目激趣。设计布娃娃在桌上跳舞的小节目，引起学生质疑后再析疑、解疑。学生动手实验得到磁铁隔着物体也能吸。
3、知识应用“巧取试管铁钉”验证上面结论。让学生在玩时动手动脑解决问题。使学生在玩中融学，学中有乐，乐中有得。学生强烈地感受到了科学的生活性，学的有趣，学的充实。
（2）运用“探究——发现型”的课堂教学模式，让学生参与体验。并把科学知识目标和技能目标和谐地融合在学生的学习经历与体验中，有计划、有步骤地提高小学科学课堂教学的效率。
案例6：在教学《加热和冷却》一课中，为了更好地让学生经历、体验液体由受热膨胀及遇冷收缩的过程，我首先设计了一个情境讨论：你可以用什么方法让热水冷下来？你怎么知道热水变冷了？变冷之后还有什么其他变化？这些问题以学生的生活经验为基础，课堂气氛立即活跃起来。接着让学生动手做一做，通过实验充分感知由受热膨胀及遇冷收缩的过程。实践中，我发现每个小组都设计出不同的方案，并且能自觉地做好记录来描述受热膨胀及遇冷收缩的过程。学生的内心是喜悦的，这不仅仅因为他们从经历了“受热膨胀及遇冷收缩”的探究活动，亲身体验了知识的发生和发展过程，而且因为通过自
己的探究发现了“物体的热胀冷缩变化规律”。对于学生来说，自己发现的东西才是最有价值的，这将让学生体验到些许成功，体验科学知识的形成，并最终促进其科学探究能力的发展。
（3）进行有效的情感态度渗透。通过分析影响学生科学学习的学习态度、学习动机及个性特征等情感因子，采用营造民主和谐的课堂气氛，增加教师自身的情感投入，挖掘教材中的情感因素等有效的方法渗透情感态度。
案例６：针对学生普遍爱喝饮料的习惯，我们布置了一个课外作业：让学生考察一下饮料市场。结果学生的探究方法各有不同，各有独到的见解，有的甚至写上了自己想要发明的饮料的配方、宣传广告等等。个个都做得很好。在教学中，有时为了创造学生熟悉的生活情境，还可以对学习材料进行有机整合，采取灵活的教学方法，把科学知识巧妙地隐藏在学生所喜闻乐见的其他学科练习形式中，以期收到“奇兵”之效。
2、做好课题组成员的培训工作
科学探究活动设计是给学生一种新的学习方式，是对科学教材的一种重组、筛选和创新；也是教师一种新的教学方式。所以教师的理论学习显得尤为重要。
课题组组织成员对《小学科学课程标准》中有关科学探究活动设计与实施的内容进行了解读，在此基础上，还学习了大量有关探究性学习活动的文献资料。
通过大量的理论学习和实践，课题组成员明确了作为科学探究活动的主导者——教师在活动过程中的任务。在活动的过程中能做到：一激发学生的活动兴趣；二明确活动的具体要求；三是指导活动的方法；四是跟踪活动的全过程。
课题组提倡实验教师在教材设计的活动的基础上，挖掘本地方的独特资源，注重活动内容的趣味性；活动过程的实践性；活动方式的灵活性；学习效果的优化性；学习主体的自主性。
到现在为止，我们按照议定的课题计划，每人均已完成了各自的课题分工，我们课题组成员在课题活动中能勇挑重担，相互协调，相互进取。
六、取得的成果
在课题研究中我们课题组分别对《变色花》、《折形状》、《认识固体》、《简单电路》、《神奇的水》、《国旗是怎样升上去的》、《认识常见的岩石》、《声音的产生》、《降落伞》等科学探究活动进行了活动的筛选、优化和重组，并在片、市级的科学研、训、评活动中进行了教学展示，得到了所有老师的一致认可，大家设计的探究活动易于操作，更适合我们的科学教学的实施。
几年来，在市级教学评比中，钱芸老师在常州市课堂能力评比活动中获三等奖；戴辉文老师在金坛市课堂教学评比活动中获一等奖；曹辉老师在金坛市课堂教学评比活动中获二等奖；钱芸老师在常州市信息技术在学科教学中有效性的运用课堂教学评比中获奖。
在课题研究中我们课题组成员又多篇论文发表与获奖：钱芸老师撰写的《面对“自由”我们该怎么办》获常州市论文评比二等奖；钱芸老师撰写的《梅花香之苦寒来》获江苏省论文评比三等奖，钱芸老师撰写的《创设多元活动 提高学生额科学素养》获江苏省论文评比三等奖；钱芸老师撰写的《“肺活量”课堂实录与评析》获江苏省论文评比三等奖；李文忠老师撰写的《〈解释〉课堂片断及思考》发表在《科学课》2007年第12期；李文忠老师《浅谈课堂教学中的“预设与生成”》发表在《教学随笔》2008年第
1、2；李文忠老师《实验的准备需科学而严谨》刊登在《教育实践与研究》2008年02-A；李文忠老师《从“学生配合不好”说开去》发表在《中小学教学研究》2008年第3期；李文忠老师《太阳与高楼》刊发于《江苏教育》（小学教学）2008年第4期；戴辉文老师撰写的论文让科学课堂与生活链接》获省三等奖；戴辉文老师《“生活化”科学课堂 提升学生科学素养》获省二等奖；戴辉文老师《手欲动 脑先行》在市课题研究阶段性成果征集评比活动中获一等奖。
七、课题研究中存在的问题或不足
课题研究中，由于我们学校的条件限制，对科学探究活动的实施有一定的困难，所以对探究活动设计的优劣、数据的分析带来一定的难度；还有由于我们课题组的成员分别在三所学校，平时的沟通不是太多，只是在课题组活动的时候才能相互交流一下，我感觉这对课题的实施很不利，虽然我们各自的分课不一样，但是我认为对每一个课例的设计还是要大家群策群力的，这样对探究活动的设计会更科学，更合理。我们在设计探究活动的时候还是会受教材定势的影响，不能跳出教材，这对我们课题的初衷也
不太合拍，我认为我们要大胆尝试，反复实践，这样才能有更适合学生和教学的探究活动的产生。
我们课题组成员平时在课题实施的活动中不能及时的总结和反思自己的教学，不能及时的收集一些过程性的信息，所以论文的写作方面还是我们的弱点，所以在课题后阶段要在这方面加强。
我们还要进一步加强理论学习，要在理论的引领下进行探究活动的设计与实施，而不是随心所欲。虽然我们课题组成员不在一个学校，给活动的开展带来了一定的不变，但是我们要利用好个人的专题网页和博客，要充分利用网络的互动性，加强联系和学习，能把工作实实在在的做好。
