“小課題研究”在科技教育中的實(shí)踐與探索

劉麗玉

(天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)國(guó)際學(xué)校 天津 300457)

1 現(xiàn)狀分析

在一次針對(duì)武漢市光谷九小學(xué)182名小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)水平的調(diào)查活動(dòng)中，研究人員發(fā)現(xiàn)學(xué)生的總體水平偏低，科學(xué)探究能力處于中下游水平，對(duì)科學(xué)知識(shí)掌握程度不夠，而造成這種情況的主要原因是教師無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，沒(méi)有組織適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)。[1]

為了將學(xué)生培養(yǎng)成符合時(shí)代需要的新型人才，我國(guó)開(kāi)始了大范圍的課程改革，以新理念、新思想指導(dǎo)教學(xué)。新《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“本次課程改革以培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，積極倡導(dǎo)讓學(xué)生親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)他們的好奇心和探究欲，發(fā)展他們對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，學(xué)會(huì)探究解決問(wèn)題的策略，為終身學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。”由此可見(jiàn)，課程改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是開(kāi)展能夠讓學(xué)生親身經(jīng)歷以探究為主的實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，著眼于學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和生活。因此，筆者在日常的科技教育工作中努力嘗試一種充分體現(xiàn)新課程思想的教學(xué)模式——小課題研究，以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2 什么是小課題研究

小課題研究是一種研究型學(xué)習(xí)，也是一種開(kāi)放性的教學(xué)模式，它是一種在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生圍繞某一課題(問(wèn)題)，有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行的探究性學(xué)習(xí)。[2]它的研究成果源于教師自身教育教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的反思和提升，是真正意義上的教師自己的課題。[3]

近十幾年來(lái)，世界各國(guó)都加大了科學(xué)課程改革的力度，積極嘗試“小課題研究”的教學(xué)模式。美國(guó)的勞倫斯中學(xué)從 1985年開(kāi)始開(kāi)設(shè)“自主研究”課程；日本宮城教育大學(xué)附屬中學(xué)在1998年4月開(kāi)始實(shí)施“課題研究學(xué)習(xí)”；印度正在竭力通過(guò)進(jìn)行綜合實(shí)踐活動(dòng)的研究，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

我國(guó)部分省市也較早加入了“小課題研究”的行列，如華東師大二附中的“小課題研究”，上海市七寶中學(xué)的“開(kāi)放性主題活動(dòng)”等等。這些為筆者開(kāi)展“小課題研究”教學(xué)提供了很多值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

3 “小課題研究”的實(shí)踐探索

根據(jù)進(jìn)行課題研究的一般步驟，結(jié)合小學(xué)生的認(rèn)知水平，筆者在科技教育中將“小課題研究”的過(guò)程總結(jié)歸納為4個(gè)步驟：

3.1 披沙揀金——選定研究課題

“良好的開(kāi)端等于成功的一半”，作為“小課題研究”的首要任務(wù)，選題至關(guān)重要。在教學(xué)實(shí)踐中，總結(jié)出 2種選題的策略：教師提供的小課題，學(xué)生自主選擇的小課題。

3.1.1 教師提供的小課題

小學(xué)科學(xué)的觀察性學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，而其中不乏出現(xiàn)長(zhǎng)期觀察的項(xiàng)目。由于科學(xué)課課時(shí)較少、章節(jié)較多，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)觀察內(nèi)容與教學(xué)步調(diào)嚴(yán)重不一致的現(xiàn)象。比如小學(xué)三年級(jí)下冊(cè)第一章為《植物的生命周期》，觀察并記錄鳳仙花完整的生命周期。按照教材內(nèi)容，需進(jìn)行 4個(gè)星期的教學(xué)，而鳳仙花實(shí)際的生命周期為 4個(gè)月。因此研究鳳仙花就成為學(xué)生課下進(jìn)行的課題研究。

當(dāng)學(xué)生具備了一定的課題研究能力時(shí)，教師則會(huì)選擇脫離教材束縛，以前沿的科學(xué)問(wèn)題與學(xué)生進(jìn)行共同探討和研究。例如，如何更有效地保護(hù)雞蛋；自來(lái)水的“生飲”和“熟飲”的區(qū)別等。

3.1.2 學(xué)生自主選擇的小課題

學(xué)生進(jìn)入高年級(jí)后，具備了較豐富的知識(shí)，對(duì)生活已經(jīng)有了一定的洞察力并開(kāi)始習(xí)慣性發(fā)問(wèn)，能夠在生活中挖掘課題。此時(shí)在教師的有效指導(dǎo)下，進(jìn)行一系列長(zhǎng)期、系統(tǒng)的研究，這是“小課題研究”教學(xué)最理想的狀態(tài)。如隨著生活環(huán)境的日益惡化，學(xué)生對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注程度逐年增加，對(duì)水資源的調(diào)查引起了學(xué)生廣泛興趣，一場(chǎng)“關(guān)注生命之水”的活動(dòng)在學(xué)生中悄然興起。

在教學(xué)實(shí)踐中，教師需根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平，綜合分析課題開(kāi)展的各種條件，靈活處理上述 2種選題策略。

3.2 未雨綢繆——制定研究計(jì)劃

詳盡、周全的計(jì)劃是開(kāi)展課題研究的有力保障。在選好課題的基礎(chǔ)上，教師幫助學(xué)生建立課題研究小組，并做好分工；帶領(lǐng)小組成員搜集、整理相關(guān)資料、信息；對(duì)選定的課題進(jìn)行分析；確立研究課題的方式、方法；并對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，形成完備的研究計(jì)劃。在學(xué)生學(xué)習(xí)《天氣日歷》章節(jié)時(shí)，一個(gè)研究小組制定了為期 1個(gè)月的天氣觀察計(jì)劃。在計(jì)劃的指導(dǎo)下，該小組的觀察活動(dòng)開(kāi)展得有條不紊。此活動(dòng)獲得第27屆天津市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。

除此之外，教師還需提醒學(xué)生活動(dòng)過(guò)程中的注意事項(xiàng)，如發(fā)生意外情況的處理方法等，為開(kāi)展具體活動(dòng)做好詳盡部署。

3.3 穩(wěn)扎穩(wěn)打——實(shí)施研究過(guò)程

這是“小課題研究”的中心環(huán)節(jié)?；顒?dòng)開(kāi)展的深入、開(kāi)放，能夠充分激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí)的效益最大化。因此，教師應(yīng)在這個(gè)環(huán)節(jié)謹(jǐn)慎處理，遵循以下原則：

3.3.1 尊重學(xué)生的主體地位

《新課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：科學(xué)課程必須建立在滿足學(xué)生發(fā)展需要和已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，提供他們能夠直接參加的探究活動(dòng)。因此，學(xué)生是活動(dòng)的主體，教師應(yīng)將活動(dòng)的主動(dòng)權(quán)最大程度地交予學(xué)生，自身充當(dāng)陪伴者與引領(lǐng)者，時(shí)刻提示學(xué)生依據(jù)方案落實(shí)小組成員各自的職責(zé)和任務(wù)，提醒學(xué)生安全注意事項(xiàng)，并強(qiáng)調(diào)做好活動(dòng)記錄。

3.3.2 注重研究方法的滲透

科技教育的知識(shí)傳授是有限的，但是方法的提煉卻能讓學(xué)生受益終身，而日常的傳授較難使學(xué)生真正掌握，“小課題研究”正是理論與實(shí)踐相結(jié)合的最佳模式。因此，教師應(yīng)抓住活動(dòng)中的教學(xué)點(diǎn)，適時(shí)提煉研究方法，引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到靈活運(yùn)用多種方法對(duì)實(shí)踐的重大指導(dǎo)意義。

3.3.3 培養(yǎng)長(zhǎng)期研究的意識(shí)

課題研究的一個(gè)顯著特點(diǎn)是研究周期長(zhǎng)，而這又恰恰是小學(xué)生的弱項(xiàng)。在實(shí)踐過(guò)程的中后期，經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生半途而廢、失去興趣的現(xiàn)象，大大影響了課題研究的效果。因此，筆者嘗試著建立“分期總結(jié)、評(píng)優(yōu)獎(jiǎng)勵(lì)”的激勵(lì)機(jī)制，定期激發(fā)學(xué)生的成就感和進(jìn)取精神，保證學(xué)生堅(jiān)持下來(lái)，慢慢養(yǎng)成長(zhǎng)期研究的習(xí)慣。

3.3.4 開(kāi)發(fā)靈活有效的交流渠道

由于學(xué)生在校時(shí)間短，用于接受科學(xué)教育的時(shí)間更是短之又短，而這段時(shí)間里還有教學(xué)任務(wù)的限制，因此課題研究的成果、心得交流似乎困難重重。通過(guò)對(duì)學(xué)生情況進(jìn)行調(diào)查，了解到絕大部分學(xué)生家庭條件較好，電腦、智能手機(jī)基本俱全，因此嘗試通過(guò) QQ、郵箱、博客、微信等多種方式建立“發(fā)現(xiàn)探索群”，學(xué)生在群中暢談新發(fā)現(xiàn)，交流新感受，建立起“小課題研究”的濃厚氛圍。

3.3.5 鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題

小學(xué)生的目光是最敏銳的，他們往往能夠從成人不曾關(guān)注的細(xì)微處發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題。比如，三年級(jí)學(xué)生種植鳳仙花時(shí)，一名學(xué)生發(fā)現(xiàn)鳳仙花總是轉(zhuǎn)向有窗戶的方向，由此引發(fā)了新的研究課題：為什么植物總是朝向有光照的地方？圍繞著這個(gè)很有價(jià)值的問(wèn)題，該小組展開(kāi)了為期一個(gè)月的研究，得出植物的向光性特點(diǎn)。作為教師，應(yīng)該給予充分的支持和鼓勵(lì)。

作為“小課題研究”的引領(lǐng)者，教師應(yīng)該把握以上 5個(gè)原則，寄教學(xué)于細(xì)微處，收放自如，為學(xué)生體驗(yàn)完整、輕松的“小課題研究”創(chuàng)設(shè)平臺(tái)。

3.4 條分縷析——總結(jié)研究成果

總結(jié)階段是對(duì)整個(gè)探究活動(dòng)的歸納和提高。條縷清晰的完成，能夠成功地將學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)上升為系統(tǒng)的理性認(rèn)識(shí)，成為“小課題研究”的亮點(diǎn)。在實(shí)踐過(guò)程中，總結(jié)過(guò)程分為3個(gè)環(huán)節(jié)：

3.4.1 交流提煉

學(xué)生以研究小組為單位，分享記錄的原始資料，如觀察日記、圖畫(huà)、照片、視頻、數(shù)據(jù)記錄、研究體會(huì)等；探討在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題、得出的新答案、產(chǎn)生的新想法，適時(shí)開(kāi)展第 2次深入探究。通過(guò)交流對(duì)課題研究建立宏觀的認(rèn)識(shí)，去偽存真、去粗取精，保留具有研究?jī)r(jià)值的材料。

3.4.2 撰寫(xiě)報(bào)告

力求讓學(xué)生將經(jīng)過(guò)精挑細(xì)選保留下來(lái)的資料，主次分明地進(jìn)行梳理、歸納、撰寫(xiě)。撰寫(xiě)內(nèi)容主要包括研究的問(wèn)題、假設(shè)、研究計(jì)劃、材料準(zhǔn)備、觀察數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 7大版塊，每個(gè)版塊又分為幾個(gè)小問(wèn)題，以此引導(dǎo)學(xué)生形成完整的探究意識(shí)。對(duì)五、六年級(jí)的學(xué)生提出更高要求，語(yǔ)言要科學(xué)規(guī)范、言簡(jiǎn)意賅，提出需要改進(jìn)的建議，以便進(jìn)行深入的科學(xué)研究。同時(shí)要求學(xué)生嘗試制作課件，將報(bào)告以課件的形式進(jìn)行展示。

3.4.3 成果展示

成果展示是學(xué)生展示收獲的重要環(huán)節(jié)，能夠讓學(xué)生充分體驗(yàn)研究的成功與快樂(lè)，是培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)的重要手段。在實(shí)踐中，筆者力求采用多種方式進(jìn)行展示，比如在科技周將出色的成果展示在櫥窗、宣傳欄中，并由學(xué)校科技教師進(jìn)行評(píng)選；將學(xué)生完成的課題報(bào)告印發(fā)成冊(cè)，引起其他學(xué)生的艷羨；利用班會(huì)課、科學(xué)課讓學(xué)生用 PPT將研究過(guò)程進(jìn)行匯報(bào)；教師挑選完成較好的作品參加科技比賽，請(qǐng)專(zhuān)家進(jìn)行評(píng)價(jià)等。

4 成果和意義

對(duì)“小課題研究”進(jìn)行的一系列實(shí)踐探索證明，這種教學(xué)方法非常有效，取得了良好的課程效果，學(xué)生受到了潛移默化的影響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

4.1 突破教材和課堂的局限，拓展科學(xué)教學(xué)的寬度和深度

通過(guò)大力開(kāi)展“小課題研究”活動(dòng)，教師和學(xué)生從 40,min的課堂中解脫出來(lái)，以大自然和生活作為開(kāi)展科學(xué)研究的寬廣平臺(tái)，使學(xué)生有自由的空間發(fā)現(xiàn)和思考問(wèn)題，有大量的時(shí)間進(jìn)行科學(xué)探究，學(xué)會(huì)在研究中學(xué)習(xí)知識(shí)，獲得寶貴的研究經(jīng)歷，使科學(xué)教學(xué)更加豐富、貼近學(xué)生實(shí)際。

4.2 改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

“小課題研究”改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)模式，通過(guò)建構(gòu)開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生能夠主動(dòng)參與探究活動(dòng)，提出問(wèn)題、做出假設(shè)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料、自主進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、總結(jié)研究結(jié)果，探究能力得到極大提高，進(jìn)而熱愛(ài)生活，產(chǎn)生一定的社會(huì)責(zé)任感，從根本上提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

4.3 摒棄習(xí)慣的孤軍作戰(zhàn)，促進(jìn)小組合作中的個(gè)性發(fā)展

學(xué)生在“小課題研究”的實(shí)踐中意識(shí)到，每一項(xiàng)科學(xué)研究的進(jìn)行，都離不開(kāi)小組成員之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作。每個(gè)成員都努力為小組的研究活動(dòng)提想法、做奉獻(xiàn)，團(tuán)結(jié)、協(xié)作的精神得到培養(yǎng)。在這個(gè)過(guò)程中，每個(gè)成員在做好本職工作的同時(shí)能夠無(wú)拘束地提出自己的新穎觀點(diǎn)，促進(jìn)其求異思維，形成鮮明獨(dú)特的個(gè)性風(fēng)格。

5 結(jié) 語(yǔ)

“小課題研究”能激發(fā)兒童探索與創(chuàng)新的沖動(dòng)和欲望，使他們真正成為發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者，發(fā)揮其探索的自主性，有效利用科學(xué)課堂以外的資源，用類(lèi)似科學(xué)探究的方法，選課題、做計(jì)劃、重實(shí)施、定結(jié)論，完成獨(dú)立的科學(xué)研究過(guò)程，服務(wù)于生活，服務(wù)于人生。

［1］ 彭丹，張蕾. 小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查研究[J]. 湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2013，8(30)：131-133.

［2］ 陳華文. 科學(xué)課中以小課題調(diào)研形式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神[J]. 科學(xué)大眾，2012(10)：86-86.

［3］ 王艷霞．小課題研究旨在改進(jìn)教師自身教育教學(xué)實(shí)踐的行動(dòng)研究[J]. 中小學(xué)教師培訓(xùn)，2013(12)：35-37.