让科学课“活”起来 ——改进小学科学教学行动研究报告

针对小学科学教学中存在的一些教师硬往学生头脑中灌输概念和结论的现象，笔者在对小学科学教学进行较深层级分析的基础上，提出了一些具有可操作性的、能有效帮助学生对科学产生持续兴趣的教学策略。

一、改进小学科学教学行动研究目标、内容、步骤

1.目标：（1）研究有助于让每一位学生都获得良好的科学教育的教学策略。（2）探索融合“科学知识、科学思想、科学方法、科学精神”的具有开放性的教学方法。（3）提供益于培养学生持续的探究乐趣、良好的思维习惯和初步的实践能力的可操作的实际范例。

2.内容：（1）分析当前科学教学中存在的主要问题；（2）对存在问题的成因分析；（3）研究理论依据；（4）改进科学教学的策略；（5）行动研究反思

3.措施与步骤：（1）调研：与一线科学教师、大学相关专业师生、小学管理者广泛交流。（2）研究：阅读相关资料，理论学习，分析课堂案例，开展教学实践。（3）总结：形成研究报告。

二、当前小学科学教学中存在的主要问题

1.教师缺少对科学本质的理解。认为科学就是科学知识，科学的就是正确的，科学专属于特定的一部分人群，属于高大上的学问，也有人认为科学探究就是观察、做实验，经验属于科学。

2.教师对探究性学习存在误解。这些误解包括：所有的科学活动都应该用探究的方式来教授；仅当学生自己提出问题时，才会产生真正的探究；使用提供了成套学具的教材，探究教学就很容易进行；将探究性学习不恰当的放大；与启发式教学混为一谈。

3.科学教学游离于生活之外。科学教学依然以教师讲解和提问为主，采用“灌输式”的教学方法，学生围绕教师、教材、听课、背诵等传统的方式学习，科学教学脱离日常生活，教学以封闭的实验室研究与抽象的问题为主。

这些问题的存在导致教师教学简单、草率、枯燥，学生缺少学习的兴趣，课堂气氛沉闷，缺少生气。

三、对存在问题的成因分析

《科学》纳入基础教育课程已经有15年了，科学教学产生上述问题的原因主要有：

1.专业教师数量无法满足教学需求。大学不设专门的科学专业，有些师范类的大学前几年设置了科学教育专业，因为专业的模糊性，毕业学生难以找到适合的工作岗位，大多数被迫转行，且就业率很低。现在大学已基本取消了科学教育专业的设置，造成科学专业教师稀缺。

2.专业培训质量不高。从主观上看，一般学校现有科学教师基本都是其他学科教师兼代，这就意味着这些教师会更注重自己本专业的发展和提升，这部分教师科学教学的质量难以保证。从客观上看，一方面培训以短训为主，培训内容浅尝辄止，供给严重不足；另一方面担任培训的教师一部分是来自大学理化生专业的教授，一部分选自教学一线“土”专家，在对科学教师的专业培训上二者也是摸着石头过河。

3.科学教学处于边缘学科的地位。语数英仍然是学校的主要学科，地位无法撼动，音体美学科因是传统的副课，为学校、社会、家庭所熟知而凌驾于科学学科之上，使科学学科处于边缘学科的地位。

上述现象如得不到根本性的扭转，科学教学将不会产生质的变化，值得高度重视。

四、理论依据

本行动研究旨在提出具有可操作性的、能有效帮助学生对科学产生持续兴趣的教学策略。研究的理论依据包括：1.赫尔巴特的教学模式。2.杜威的反省式学习经验。3.皮亚杰的认知发展理论。4.阿特金和卡普拉斯的“学习环”教学模式。

五、改进科学教学的策略

1.把握科学本质，构建正确的科学观 

（1）科学用事实说话

查尔默斯在《科学究竟是什么》一书中指出，科学应该以事实为基础，从事实中推导出来，用事实说话。

首先，观察和常识存在着欺骗性。一根羽毛和一块石头从高空落下，毫无疑问石头先着地，这是显而易见的常识，无人质疑达几千年，直到伽利略站在比萨斜塔用事实砸开了科学“金蛋”，才划时代地改写了科学的定义。但现实中，绝大多数的人依然沉迷于简单的观察和道听途说的常识。

其次，科学需要的不仅仅是事实。科学绝非一件简单的事情，一个实验的展开、一个科学结论的获得，不仅仅需要科学事实，还需要大量的相关事实。一片落叶在下落过程中，会受到万有引力、空气阻力、风雨的作用，在这个过程中，还存在难以察觉的腐烂、灰尘的附着或脱落，甚至受所降落地点周围辐射的干扰也未可知，整个自然界以复杂的方式彼此附加、相互影响、相互作用。

第三，实验是科学的可靠基础。人们之所以信奉科学，原因在于人们知道科学知识、理论必须经过反复检验和评价之后，才成为科学界和大众知道的“理论”。实验让科学建立在可靠基础之上。

（2）实验是科学探究唯一正确方式

费恩曼在《物理学讲义》中写道：“科学原则——或者简直可称为科学的定义为：实验是一切知识的试金石。实验是科学‘真理’唯一的鉴定者”。科学的旗帜高高飘扬，旗杆深深插进生活的土壤。科学是“活”的，而实验正是科学探究的“源头活水”。

第一，整个世界就是科学探究的一个大实验室。小学科学教材中设计的实验都不是高精尖的科学实验，对实验的要求比较宽松，与学生的生活很贴近，教师可根据实验内容，尽可能组织学生进行“厨房化学”式的实验。能在生活实地中开展的科学实验，就不需要在课堂里创设情境，再好的情境创设也有别于真实的现实。如教科版五年级《生物与环境》单元的“种子发芽实验”，教师在课堂上指导实验方法后，要布置学生回家继续实验，继续观察，认真记录实验现象，获得实验结论。对于学习科学的人来讲，整个世界就是一个大实验室，生活是科学探究最佳的实验场。

第二，生活材料是科学探究最优的实验材料。对于实验所用材料，教师应当鼓励和发动学生在生活中寻找。美国教育家兰·本达教授说过：“材料引起经历。”学生寻找的不仅是材料本身，还关乎到：a. 寻找的过程向学生展现科学探究的原生态，帮助学生了解和理解科学的本质；b. 学生在寻找过程中通过比对、筛选、取用，可以了解材料更多的属性；c. 充分发掘学生自主学习的潜能。比如教科版六年级《工具和机械》单元的“各种工具的使用”，学生寻找工具的过程，也会对“工具”有更深刻的认识，产生使用工具的意识，使得知识不再抽象、乏味，而是鲜活的，科学探究不再挂在嘴上，而是在行动中。

第三，实验结果引发新的探究。从生活中来，到生活中去，这是科学的实用性决定的，也体现科学实验的可重复性和严谨性。在实验结果回归生活后，人们从中又将不断发现新问题，推动科学不断的进步。要鼓励学生将科学探究的实验成果拿到生活中去检验，检验过程中的个性做法和独特体验也许会让学生有新的发现和新的认知，科学学习是以“环”形螺旋状提升的。

2.立足科学特色，实施有效教学

（1）问题引领教学

科学是从问题开始的。科学学习的过程是“提出问题——作出预测——实验探究——搜集证据——得出结论”。问题创设有很多种方法：比如可以利用生产生活中的现象提出问题、可以利用有趣的实验现象提出问题、可以带学生实地观察提出问题、可以制造悬念提出问题，也可以在“玩”的过程中提出问题.....爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”

（2）多媒体辅助教学

多媒体本身就是科学技术的重大成果。多媒体技术快速、便捷、变幻、高效，完美体现出科学特色。比如，在教学中利用实物展示台展示学生制作的杠杆秤、用西瓜皮搭建的拱形结构等，学生随做随展，节省轮流看的时间，提高学生的自信心，促进相互沟通和交流。

在科学教学中使用多媒体，要立足“辅助”地位，以“用的巧、用的妙、用的好”为原则，做到适可而止、点到为止，防止用课件“一统天下”，防止用视觉体验取代学生亲手实验，防止教学的“缰绳”脱手。还要做到将课件与录音机、录像机、DV、等多种现代教学媒体合理搭配，与教科书、黑板、模型、标本、实物、挂图等综合运用。更要严格落实“学生主体”“教师主导”的课程标准理念，不可滥用多媒体，使多媒体成为新式的“填鸭”工具。

（3）表格记录教学

小学科学教材是基于基本的科学知识和科学研究的基本方法编写的，科学教材与其他教材一个显著的不同，就是有大量的“观察记录”内容，比如记录钩码在不同液体中受到的浮力大小、记录地球及其运动的特点等。科学教学中的“观察记录”很重要，它是学生需要掌握的基本技能，也是对学生学习进行评价的一个组成部分。学生接触到的记录形式大致包含观察记录、统计记录、调查记录、测量记录、信息收集记录、检测记录、实验记录等，也鼓励学生用图画、知识树、思维导图、符号、重点词等具有个性化的变化多样的形式进行记录。在对教材中的活动记录进行认真填写的时候，教师可根据教学的具体情况调整、修改教材上的记录表格，甚至与学生一起设计新的活动记录表，让学生成为读表、填表、制表的小能手，教师灵活地“用教材教”而非“教教材”。

（4）最新科技成果充实教学

科学的价值在于创新，科学的发展日新月异，小学科学教学不能囿于教材内容，教师要把最新科技成果作为课堂教学的有益补充充实到教学中，保持学生的科学学习与现实同步，让学生感受科学学习的真正价值和意义。可以举办前沿信息“微发布”、观看重大科技事件同步视频直播、小小辩论会、手抄报展览、科学绘画制作、模拟演示等活动。比如，观看神州飞船发射的现场直播、中国航天员王亚平的空中授课、跟踪观察发生的自然现象等等，引导学生成为这些重大科技事件、科学现象的亲历者。传播最新科技成果是教师开拓学生科学视野、激发学生对科学的兴趣、培养未来科学家的好机会和手段，有助于帮助学生对科学产生持续的兴趣。

六、行动研究反思

不断改进小学科学教学是每一位科学教师的追求，通过学习、案例分析和在教学中反复实践，上述策略对于提高小学生对科学学习的持续兴趣，保护学生的好奇心，激发学生的创新潜能具有很好的促进作用，也取得了丰硕的成果，赢得家长、学校和社会的广泛赞誉和认可。但是，也还存在一些亟待解决的问题，包括：

1.教师需要投入大量的精力和时间，如何让教师持续的保持热情成为面临的一个难题。

2.家庭的复杂性是影响学生科学兴趣发展的一个因素，教师难以发挥作用。

3.评价改革依然是改变小学科学教学地位无法逾越的障碍。

这些问题的解决将使小学科学教学更加焕发生机，课堂更加充满活力。

 

参考文献

[1][美]国家研究理事会科学、数学及技术教育中心：《国家科学教育标准》，科学普及出版社，2010年版.

[2][英]A.F.查尔默斯著《科学究竟是什么》，商务出版社，2008年版第17-20页.

[3][美]欧内斯特·斯特林格著，郭蔚欣译：《行动研究》，北京师范大学出版社，2017年版.

[4]陆逊：《学习策略方法教学问题诊断与引导》，东北师范大学出版社2013年版.

[5][美]雷·斯潘根贝格著，郭奕玲译：《科学的旅程》，北京大学出版社2010年版.

[6]刘业俭：《科学课堂缘何失去了科学味》，《中国教育报》2012年06月14日.