《小學(xué)科學(xué)課》自主探究 互動創(chuàng)新教學(xué)模式實踐初探

張子群

【摘要】：小學(xué)科學(xué)是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課，而課堂教學(xué)又是實施科學(xué)啟蒙教育的主戰(zhàn)場。在小學(xué)科學(xué)課上，如何克服單純地向?qū)W生灌輸知識，增加學(xué)生的真正體驗實踐，將被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)？使得在知識加領(lǐng)會的基礎(chǔ)性學(xué)力上，更注重發(fā)展性學(xué)力和創(chuàng)造性學(xué)力的培養(yǎng)。我們在各種先進教育理念的指引下，

對小學(xué)科學(xué)課的教育教學(xué)作了一些實踐嘗試，力圖構(gòu)建自主探究、互動創(chuàng)新的教育教學(xué)模式，探索這種模式應(yīng)遵循的原則、基本流程，取得了預(yù)想的教育教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】：小學(xué)科學(xué)課程 主動學(xué)習(xí) 自主探究 互動創(chuàng)新 實踐探索

正文：

1.自主探究 互動創(chuàng)新教學(xué)模式問題的提出

1.1.在目前傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式背景下，教師的教育行為往往過于重視知識的傳授，過分強調(diào)主導(dǎo)性而忽視了學(xué)生的主體性，習(xí)慣于向?qū)W生單向灌輸知識，學(xué)生習(xí)慣于被動學(xué)習(xí)，得到的結(jié)果是提升學(xué)生的“基礎(chǔ)性學(xué)力”；學(xué)生的積極性受到很大抑制，教師的教育行為制約了 “發(fā)展性學(xué)力”和 “創(chuàng)造性學(xué)力”的形成。盡管后二種學(xué)力對學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升是至關(guān)重要的，但卻不進行考試而被忽略。

1.2.以問題為起點以結(jié)論為終點的傳授式，封閉式的教學(xué)過程，培養(yǎng)出來的學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和思想缺乏個性，更缺乏所學(xué)知識掌握技能后的延伸性。

1.3.《新課標(biāo)》明確規(guī)定了小學(xué)《科學(xué)課》的性質(zhì)：小學(xué)科學(xué)是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課。而課堂教學(xué)又是實施科學(xué)啟蒙教育的主戰(zhàn)場。因此，如何把當(dāng)前的課堂教學(xué)和先進的科學(xué)教育理念進行有機融合顯得非常有必要。于是我們運用上述的理念指導(dǎo)科學(xué)教育教學(xué)作了一些實踐嘗試，力圖構(gòu)建“自主探究，互動創(chuàng)新”小學(xué)科學(xué)教育模式。

2.積極尋找“自主探究，互動創(chuàng)新”教學(xué)模式構(gòu)建的理論支撐

2.1.自我建構(gòu)的學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義的基本觀點是，兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識，從而使自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展的。這是我們在科學(xué)教育中進行課型設(shè)計與教學(xué)模式研究學(xué)習(xí)的主要理論依據(jù)。

2.2.課程改革新理論

以學(xué)生為主體的思想是本課題研究始終要堅持的，要充分認(rèn)識學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，他們不僅是勞動體驗、動手實踐、勇于創(chuàng)新的主體，也是技術(shù)探究的主體，教師則是學(xué)習(xí)活動的組織者、引導(dǎo)者，確立這些理念是我們開展研究的基本出發(fā)點

2.3.創(chuàng)造教育理論

正如海納特博士所說：“我們一般把創(chuàng)造力理解為某種能力、力量和才能，用綜合的、并非十分精確的概念來說就是：直覺、想象、靈感、富于想象力、發(fā)明天賦、獨創(chuàng)性或創(chuàng)造性思維、解決問題的能力和創(chuàng)造的幻想力?！眲?chuàng)造力，即創(chuàng)造能力，也可稱為創(chuàng)造才能。它是人所具有的、在創(chuàng)造活動中表現(xiàn)和發(fā)展起來的、運用一切已知信息產(chǎn)生出某種新穎而獨特的、具有社會價值的產(chǎn)品的能力。其中創(chuàng)造思維能力尤為重要。

2.4.合作學(xué)習(xí)理論

合作學(xué)習(xí)是新課程的重要理念。教學(xué)的過程，就是師生之間和學(xué)生之間共同合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程。教師與學(xué)生雙方都是積極因素，把兩者的積極因素充分調(diào)動起來，使整個教學(xué)過程處于互動和合作之中。同時，學(xué)生解決新的復(fù)雜問題時，相互間的合作常常要勝過個人的努力；對尚無定論的和有爭議的問題進行合作探討，可以開闊眼界，激發(fā)思考，促使學(xué)生檢驗和修正自己的觀點，提高應(yīng)用知識和解決問題的能力；合作也能啟發(fā)學(xué)生學(xué)會如何學(xué)習(xí)，掌握必要的學(xué)習(xí)策略，改進學(xué)習(xí)方法，增強群體的凝聚力，形成和諧的課堂氣氛

2.5.STEM跨學(xué)科教育

對于中小學(xué)生來說，除了獲得基本、基礎(chǔ)的知識之外，如果他的抽象思維能力、邏輯思維能力、實際操作能力，獨立自主獲取知識的能力上都能得到發(fā)展，將來就能在實際生活和生產(chǎn)過程中立足。STEM教育，即包含科學(xué)，技術(shù)，工程，數(shù)學(xué)教育；STEM教育要求對學(xué)生進行科學(xué)技術(shù)工程數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培訓(xùn)，激發(fā)學(xué)生興趣，動手實踐，努力創(chuàng)新；自主占主導(dǎo)地位，學(xué)生主動參與，積極思維，積極動手實踐。STEM課程可以開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，能獨立自主設(shè)計并完成科學(xué)實驗并具備團隊精神，尊重科學(xué)，講究實際，解決問題。

3.“自主探究，互動創(chuàng)新”教學(xué)模式操作應(yīng)遵循的原則

3.1.科學(xué)性原則

要求在準(zhǔn)確傳授科學(xué)知識時，遵循青少年身心發(fā)展的客觀規(guī)律，抓好各學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系，整體構(gòu)思，把握深度和廣度，精心設(shè)計教學(xué)過程，使知識學(xué)習(xí)與實踐活動相結(jié)合。

3.2.實踐性原則

遵照“實踐出真知”的理論，創(chuàng)造條件讓學(xué)生動腦、動手操作。指導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識運用到實踐中去，觀察事物、觀察生活，研究問題說明問題，驗證知識，動腦動手解決生活中遇到的問題。

3.3.創(chuàng)造性原則

通過教學(xué)和時間活動，培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生積極創(chuàng)造思維的能力。以此為著眼點，能讓學(xué)生說的、做的盡量讓學(xué)生完成。

3.4.自主互動性原則

教師在教學(xué)過程中所扮演的角色，應(yīng)是組織者和指導(dǎo)者。教師的教學(xué)服從于學(xué)生的學(xué)習(xí)，保證教學(xué)有序地緊湊地進行。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體對象，處于教學(xué)過程中的中心地位。學(xué)生自覺主動參與學(xué)習(xí)的程度將直接影響和制約整個教學(xué)過程的發(fā)展和教學(xué)的結(jié)果。因此教師要營造一個寬松、民主、和諧的教學(xué)氛圍，實現(xiàn)師生之間、學(xué)生之間的相互交流，激活學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，以達(dá)到相互促進、共同提高的目的。

4.“自主探究，互動創(chuàng)新”模式實施的基本流程

從發(fā)現(xiàn)問題開始，經(jīng)歷了提出問題----分析問題——選擇方法——解決問題的全過程。如下圖所示：

4.1.鮮明引入，發(fā)現(xiàn)問題

鮮明引入，就是教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的已有知識，運用恰當(dāng)?shù)姆椒ぐl(fā)學(xué)生興趣，啟動學(xué)生思維，為學(xué)生學(xué)習(xí)新知和形成新的智能作好準(zhǔn)備。在一開始就把學(xué)生的注意力吸引到課堂上來，下面的課就能上得游刃有余。鮮明導(dǎo)入的方法主要有：實際生活、知識經(jīng)驗、創(chuàng)設(shè)情境（如小品、故事、影視圖片等）、比較發(fā)現(xiàn)等等。

案例一：《發(fā)現(xiàn)身邊的問題》是我們學(xué)?？萍季銟凡啃“l(fā)明組活動中的自編教材中的一課。以尋找身邊的問題為主線，安排了學(xué)生觀察、游戲、操作探究、合作交流等教學(xué)手段，通過教學(xué)，讓學(xué)生提高問題意識。在本課的引入中，設(shè)計了情景：

小明在家做作業(yè)，口渴了。去廚房倒水，他用一次性杯子倒?jié)M水因為杯子太燙，不小心脫手掉了；重新倒了水之后，喝了大半杯，將杯子放在桌上，一陣風(fēng)吹來，杯子翻了，把書本打濕。

接著提出問題：在小品中你發(fā)現(xiàn)了什么問題？

然后出示杯套，并小結(jié)：使用一次性杯子時，因為隔熱差，往往杯子拿不住，而且因為很輕，很容易倒；因此現(xiàn)在有了杯套的發(fā)明。它就是人們在生活中發(fā)現(xiàn)了問題后想出解決的方法而發(fā)明的。所以，發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要。今天我們就要一起來尋找身邊的問題，并試著想出解決的方法。

創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課，學(xué)生尋疑中生趣，探求新知的欲望非常強烈，他們帶著強烈的好奇心和濃厚的學(xué)習(xí)興趣，積極主動地開始新知識的學(xué)習(xí)。

4.2. 自主探究，分析問題

自主探究，就是教師依據(jù)所授內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生的知識和能力的實際，運用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ岢鲞m當(dāng)?shù)哪繕?biāo)，引導(dǎo)學(xué)生閱讀、質(zhì)疑、探究，以完成相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)。就教師而言，要積極鼓勵學(xué)生在完成相關(guān)任務(wù)外，還應(yīng)注意發(fā)現(xiàn)和紀(jì)錄學(xué)習(xí)過程中存在的問題；要積極督促、檢測、評估和及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效益，以促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)。就學(xué)生而言，要積極完成教師提出的學(xué)習(xí)任務(wù)；依據(jù)自身特點、知識經(jīng)驗與優(yōu)長，創(chuàng)造性地理解和掌握教師提出的教學(xué)目標(biāo)，并為提出自己的問題和見解作好準(zhǔn)備。

案例二：教學(xué)《發(fā)現(xiàn)身邊的問題》一課時，在這個環(huán)節(jié)首先我設(shè)計了第2個小品：周日中午，小紅在家看電視。爸爸買了很多菜回家。一會，爸爸叫小紅將清理的垃圾袋扔出去。小紅拿起垃圾袋，袋子破了。里面有一次性筷子，把袋子拉破了。一會飯菜好了，小紅在餐桌前開始吃飯。她用筷子夾豆腐，夾了幾次都沒夾住，就用湯勺舀了一勺。一會她用調(diào)羹喝湯，喝完將湯勺放入湯盤中，不小心湯勺滑入湯里。

通過小品，激發(fā)學(xué)生興趣，產(chǎn)生角色轉(zhuǎn)換，感受現(xiàn)實問題，引導(dǎo)學(xué)生成為主動參與者和問題的生成者。

在解決的方案中，要求學(xué)生嘗試應(yīng)用STEM跨學(xué)科方法進行科學(xué)表達(dá)、工程技術(shù)設(shè)計、包括數(shù)學(xué)計算、工藝美觀等的綜合考慮。

4.3.決策技巧，采取措施

采取什么措施，就是師生共同探索和攻克教材中的重點、潛在的難點和學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)的疑難問題。在這一環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)動學(xué)生積極參與問題的解決，師生共同探索以攻克難關(guān)；另一方面，教師要積極鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并協(xié)作解決相關(guān)問題。

教師要放下架子，作為學(xué)生的引導(dǎo)者和合作者鼓勵學(xué)生大膽發(fā)表觀點和，創(chuàng)造出民主平等的活躍氣氛；要拋磚引玉，即提出一個常規(guī)性問題，引發(fā)學(xué)生向深層次思考與質(zhì)疑；三，要借題發(fā)揮，即通過一些具體的事例，加深對知識點的理解和運用，以提高學(xué)生的思想覺悟；四，要旁敲側(cè)擊，把學(xué)生的思路引向生活實際；五，要“挑撥是非”，引起學(xué)生辯論，為學(xué)生創(chuàng)造主動發(fā)展的機會。

4.4.探究合作，解決問題

在解決問題的環(huán)節(jié)中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主探索、合作交流的學(xué)習(xí)機會，使學(xué)生在交流和分享探索結(jié)果的快樂中，主動學(xué)習(xí)知識，形成基本技能，掌握解決問題方法。，讓學(xué)生積極開動腦筋，自主探索，小組合作，運用多種多樣的解決方法。

案例四：在《發(fā)現(xiàn)身邊的問題》教學(xué)中，我用了兩個游戲讓學(xué)生自己設(shè)計并展示。

游戲1：用身邊的鉛筆和尺做個小游戲

游戲2：出示一張舊報紙，設(shè)計一個實驗，使自己能穿過報紙

在這一環(huán)節(jié)，一方面，教師對教材中的重點和已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的難點，可通過變換、歸納、分析、直觀發(fā)現(xiàn)、遷移等方法，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生求知欲，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)動學(xué)生積極參與問題的解決，師生共同探索以攻克難關(guān)。

5.“自主探究，互動創(chuàng)新”教學(xué)模式實施后的效果顯現(xiàn)

5.1.本教學(xué)模式在校無土栽培社團、STEM教學(xué)及自然常識課堂教學(xué)中進行實施的效果如下：

社團活動中，建立家庭創(chuàng)客之后，很多家長直接參與其中，學(xué)生不光在學(xué)校參與實踐，在家里也有自己的實驗空間，可以大膽參與。例如：我校舉辦的“姹紫嫣紅 盡在創(chuàng)意盆栽中”——“變廢為寶”教育活動本活動將廢棄物品與生活中的泥土盆栽和無土栽培結(jié)合起來，讓學(xué)生在認(rèn)識和觀察身邊環(huán)境的過程中，熟悉一些廢物利用的方法。學(xué)生積極思維，積極創(chuàng)新，掌握各種廢棄物進行再利用的技術(shù)，設(shè)計可以進行泥土盆栽和無土栽培實踐的美觀容器，同時很多家庭都全員參與，形成了典型的創(chuàng)客家庭。

在自然課堂中實施后，學(xué)生本來主要通過影像資料及教材指定實驗器材進行實驗，結(jié)果千篇一律，在教師的指導(dǎo)下也很少發(fā)生實驗失敗，看似效果明顯，但是學(xué)生自主探究能力不能體現(xiàn)，合作有但缺乏創(chuàng)新，通過新教學(xué)模式，學(xué)生不光能按照要求完成實驗，還能提出各種創(chuàng)意，結(jié)合實際，設(shè)計相關(guān)實驗，并能通過小組合作或者與好友合作完成實驗，興趣、創(chuàng)新思維能力，創(chuàng)新實踐能力都得到了提高

在編寫STEM課例《風(fēng)力能量捕獲器》單元課程時，考慮設(shè)計圍繞主題分為四個版塊：主要通過學(xué)生搜集信息、交流比較、體驗測試等去激發(fā)學(xué)生探究風(fēng)車的奧秘。通過讓學(xué)生探究學(xué)習(xí)制作四葉紙風(fēng)車、多翼風(fēng)車以及對風(fēng)車制作的各種材料的認(rèn)識，探究并發(fā)現(xiàn)風(fēng)車制作中問題，并能運用已有知識嘗試實踐探究，解決問題。結(jié)合環(huán)保理念，嘗試探索制作各種環(huán)保材料的風(fēng)車。同時運用前期經(jīng)驗設(shè)計制作一個風(fēng)力能量捕獲器，了解和學(xué)習(xí)一些紙電路的基本知識，分組嘗試連接電機發(fā)電進行測試，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能。學(xué)生探究后，根據(jù)生活實際，能提出大量意見，設(shè)計運用各種材料可以完成試驗。

5.2.學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了變化。學(xué)生在教學(xué)過程中不再是被動地接受，學(xué)生的選擇性和靈活性更強。如我校四年級學(xué)生徐浩陽同學(xué)，在通過這種模式教學(xué)兩年里，經(jīng)常提出自己的見解，教科書里的內(nèi)容對他來說，完全不能滿足他的知識欲，他經(jīng)常會搜集各種相關(guān)的資料，上課就“找茬”，在他的影響下，班級很多同學(xué)都主動先去學(xué)習(xí)，很多時候還在一起討論，并設(shè)計一些簡單的實驗去做。所以往往課講到哪里，他們都已經(jīng)對這個層次的知識點很熟了！而這個現(xiàn)象在實施自主探究教學(xué)模式后的四五年級中普遍存在了！

5.3.學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到提高

讓學(xué)生在探索知識、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、解決問題的過程中，實現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生對信息的獲取、處理、創(chuàng)造、表現(xiàn)的能力。現(xiàn)在我們的學(xué)生收集、處理、分析、編輯信息的能力得到很大提高。他們制作的圖片、演示文稿已達(dá)到一定的水平。

如我校五年級陳名同學(xué)，原先成績不錯，讀書認(rèn)真，但是不善于表達(dá)，也少參與課外活動，通過模式教學(xué)，陳名能積極尋找問題，在教師及區(qū)少科站指導(dǎo)下積極參加課題研究，課題參加了創(chuàng)新大賽，得了獎。原先的她只知道讀書最重要，沒想到參與活動，不但成績沒有拉下，而且還使她更有自信。后來又參加了少工委舉辦的全國十佳評比，獲得了當(dāng)年的全國十佳。是老師的鼓勵讓她有自信，也勇于大膽創(chuàng)新！

5. 4. 學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力得到提高

在課題實驗中，學(xué)生已逐步學(xué)會自己提出問題、分析問題、解決問題。學(xué)生學(xué)習(xí)了一單元的內(nèi)容后，可以自己收集資料，編輯知識手冊。如在自然教學(xué)五年級課程史前生物中，學(xué)生能大量的利用百度搜索，尋找各種史前生物資料，還能制作各種小報，比如史前植物，史前動物，恐龍等，并利用課堂教學(xué)互相介紹自己找到的資料，甚至以小故事的形式講解，學(xué)生得到了很多相關(guān)知識，獲益匪淺！

5.5. 教師角色正在轉(zhuǎn)變

信息時代教師角色是學(xué)習(xí)資源的設(shè)計者和開發(fā)者，學(xué)生學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)者，學(xué)生合作學(xué)習(xí)的組織者和協(xié)作者，信息化學(xué)習(xí)環(huán)境的管理者，學(xué)生學(xué)習(xí)的評價者，教學(xué)的研究者。我們的教師正逐步朝這一角色轉(zhuǎn)變。他們精心制作課件，創(chuàng)設(shè)情景，提出問題、輔導(dǎo)研究、反饋評價。正像校長經(jīng)常表揚的我校教師張微老師在進行STEM教學(xué)時，積極指導(dǎo)學(xué)生自主探究，結(jié)合實際，設(shè)計了不同形式的反饋評價表（時時探究評價、課堂評價、單元評價、學(xué)期評價、學(xué)年評價等），其認(rèn)真負(fù)責(zé)的服務(wù)于學(xué)生態(tài)度就能看出教師角色轉(zhuǎn)變的端倪。

總之，運用自主探究，互動創(chuàng)新模式以來，我?，F(xiàn)在四五年級兩個年級的學(xué)生獲益匪淺，五年級有十幾位航海模型及建筑模型訓(xùn)練班的學(xué)生，學(xué)員們在訓(xùn)練過程中，從剛開始的教練手把手一步一步指點制作，到現(xiàn)在能自己制作并調(diào)試，同時在一些遙控項目中能自己增加配置，調(diào)整模型航行速度。建筑模型制作由原先的按圖制作，完成常規(guī)到現(xiàn)在的可以自己利用所有規(guī)則指定內(nèi)的器材設(shè)計制作，增加創(chuàng)意。其創(chuàng)造性學(xué)力，發(fā)展性學(xué)力都顯示了明顯的提高。

當(dāng)然，構(gòu)建、運用一種教育教學(xué)的模式，還剛剛起步，需要不斷實踐完善提升，可謂任重道遠(yuǎn)。我們將繼續(xù)帶動更多的孩子主動去探索科學(xué)，成為一名小小的科技接班人而努力前行！

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