“小课题研究”在科技教育中的实践与探索

2014-02-12刘丽玉

天津科技 2014年5期

刘丽玉

(天津经济技术开发区国际学校天津 300457)

1 现状分析

在一次针对武汉市光谷九小学182名小学生科学素养水平的调查活动中，研究人员发现学生的总体水平偏低，科学探究能力处于中下游水平，对科学知识掌握程度不够，而造成这种情况的主要原因是教师无法调动学生学习的积极性，没有组织适当的活动。[1]

为了将学生培养成符合时代需要的新型人才，我国开始了大范围的课程改革，以新理念、新思想指导教学。新《科学课程标准》指出：“本次课程改革以培养小学生科学素养为宗旨，积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，学会探究解决问题的策略，为终身学习打好基础。”由此可见，课程改革的一项重要内容就是开展能够让学生亲身经历以探究为主的实践活动，培养学生的科学素养，着眼于学生的终身学习和生活。因此，笔者在日常的科技教育工作中努力尝试一种充分体现新课程思想的教学模式——小课题研究，以此培养学生的科学素养。

2 什么是小课题研究

小课题研究是一种研究型学习，也是一种开放性的教学模式，它是一种在教师的指导下，让学生围绕某一课题(问题)，有目的、有计划地进行的探究性学习。[2]它的研究成果源于教师自身教育教学实践经验的反思和提升，是真正意义上的教师自己的课题。[3]

近十几年来，世界各国都加大了科学课程改革的力度，积极尝试“小课题研究”的教学模式。美国的劳伦斯中学从 1985年开始开设“自主研究”课程；日本宫城教育大学附属中学在1998年4月开始实施“课题研究学习”；印度正在竭力通过进行综合实践活动的研究，提高学生的科学素养。

我国部分省市也较早加入了“小课题研究”的行列，如华东师大二附中的“小课题研究”，上海市七宝中学的“开放性主题活动”等等。这些为笔者开展“小课题研究”教学提供了很多值得借鉴的经验。

3 “小课题研究”的实践探索

根据进行课题研究的一般步骤，结合小学生的认知水平，笔者在科技教育中将“小课题研究”的过程总结归纳为4个步骤：

3.1 披沙拣金——选定研究课题

“良好的开端等于成功的一半”，作为“小课题研究”的首要任务，选题至关重要。在教学实践中，总结出 2种选题的策略：教师提供的小课题，学生自主选择的小课题。

3.1.1 教师提供的小课题

小学科学的观察性学习内容较多，而其中不乏出现长期观察的项目。由于科学课课时较少、章节较多，经常会出现观察内容与教学步调严重不一致的现象。比如小学三年级下册第一章为《植物的生命周期》，观察并记录凤仙花完整的生命周期。按照教材内容，需进行 4个星期的教学，而凤仙花实际的生命周期为 4个月。因此研究凤仙花就成为学生课下进行的课题研究。

当学生具备了一定的课题研究能力时，教师则会选择脱离教材束缚，以前沿的科学问题与学生进行共同探讨和研究。例如，如何更有效地保护鸡蛋；自来水的“生饮”和“熟饮”的区别等。

3.1.2 学生自主选择的小课题

学生进入高年级后，具备了较丰富的知识，对生活已经有了一定的洞察力并开始习惯性发问，能够在生活中挖掘课题。此时在教师的有效指导下，进行一系列长期、系统的研究，这是“小课题研究”教学最理想的状态。如随着生活环境的日益恶化，学生对环境问题的关注程度逐年增加，对水资源的调查引起了学生广泛兴趣，一场“关注生命之水”的活动在学生中悄然兴起。

在教学实践中，教师需根据学生的认知水平，综合分析课题开展的各种条件，灵活处理上述 2种选题策略。

3.2 未雨绸缪——制定研究计划

详尽、周全的计划是开展课题研究的有力保障。在选好课题的基础上，教师帮助学生建立课题研究小组，并做好分工；带领小组成员搜集、整理相关资料、信息；对选定的课题进行分析；确立研究课题的方式、方法；并对研究结果进行预测，形成完备的研究计划。在学生学习《天气日历》章节时，一个研究小组制定了为期 1个月的天气观察计划。在计划的指导下，该小组的观察活动开展得有条不紊。此活动获得第27届天津市青少年科技创新大赛二等奖。

除此之外，教师还需提醒学生活动过程中的注意事项，如发生意外情况的处理方法等，为开展具体活动做好详尽部署。

3.3 稳扎稳打——实施研究过程

这是“小课题研究”的中心环节。活动开展的深入、开放，能够充分激发学生的主动性和创造性，实现研究性学习的效益最大化。因此，教师应在这个环节谨慎处理，遵循以下原则：

3.3.1 尊重学生的主体地位

《新课程标准》明确指出：科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上，提供他们能够直接参加的探究活动。因此，学生是活动的主体，教师应将活动的主动权最大程度地交予学生，自身充当陪伴者与引领者，时刻提示学生依据方案落实小组成员各自的职责和任务，提醒学生安全注意事项，并强调做好活动记录。

3.3.2 注重研究方法的渗透

科技教育的知识传授是有限的，但是方法的提炼却能让学生受益终身，而日常的传授较难使学生真正掌握，“小课题研究”正是理论与实践相结合的最佳模式。因此，教师应抓住活动中的教学点，适时提炼研究方法，引导学生意识到灵活运用多种方法对实践的重大指导意义。

3.3.3 培养长期研究的意识

课题研究的一个显著特点是研究周期长，而这又恰恰是小学生的弱项。在实践过程的中后期，经常出现学生半途而废、失去兴趣的现象，大大影响了课题研究的效果。因此，笔者尝试着建立“分期总结、评优奖励”的激励机制，定期激发学生的成就感和进取精神，保证学生坚持下来，慢慢养成长期研究的习惯。

3.3.4 开发灵活有效的交流渠道

由于学生在校时间短，用于接受科学教育的时间更是短之又短，而这段时间里还有教学任务的限制，因此课题研究的成果、心得交流似乎困难重重。通过对学生情况进行调查，了解到绝大部分学生家庭条件较好，电脑、智能手机基本俱全，因此尝试通过 QQ、邮箱、博客、微信等多种方式建立“发现探索群”，学生在群中畅谈新发现，交流新感受，建立起“小课题研究”的浓厚氛围。

3.3.5 鼓励学生发现新的问题

小学生的目光是最敏锐的，他们往往能够从成人不曾关注的细微处发现新的问题。比如，三年级学生种植凤仙花时，一名学生发现凤仙花总是转向有窗户的方向，由此引发了新的研究课题：为什么植物总是朝向有光照的地方？围绕着这个很有价值的问题，该小组展开了为期一个月的研究，得出植物的向光性特点。作为教师，应该给予充分的支持和鼓励。

作为“小课题研究”的引领者，教师应该把握以上 5个原则，寄教学于细微处，收放自如，为学生体验完整、轻松的“小课题研究”创设平台。

3.4 条分缕析——总结研究成果

总结阶段是对整个探究活动的归纳和提高。条缕清晰的完成，能够成功地将学生的感性认识上升为系统的理性认识，成为“小课题研究”的亮点。在实践过程中，总结过程分为3个环节：

3.4.1 交流提炼

学生以研究小组为单位，分享记录的原始资料，如观察日记、图画、照片、视频、数据记录、研究体会等；探讨在研究过程中发现的新问题、得出的新答案、产生的新想法，适时开展第 2次深入探究。通过交流对课题研究建立宏观的认识，去伪存真、去粗取精，保留具有研究价值的材料。

3.4.2 撰写报告

力求让学生将经过精挑细选保留下来的资料，主次分明地进行梳理、归纳、撰写。撰写内容主要包括研究的问题、假设、研究计划、材料准备、观察数据和实验记录、实验结果分析、实验结论 7大版块，每个版块又分为几个小问题，以此引导学生形成完整的探究意识。对五、六年级的学生提出更高要求，语言要科学规范、言简意赅，提出需要改进的建议，以便进行深入的科学研究。同时要求学生尝试制作课件，将报告以课件的形式进行展示。

3.4.3 成果展示

成果展示是学生展示收获的重要环节，能够让学生充分体验研究的成功与快乐，是培养学生爱科学、学科学的重要手段。在实践中，笔者力求采用多种方式进行展示，比如在科技周将出色的成果展示在橱窗、宣传栏中，并由学校科技教师进行评选；将学生完成的课题报告印发成册，引起其他学生的艳羡；利用班会课、科学课让学生用 PPT将研究过程进行汇报；教师挑选完成较好的作品参加科技比赛，请专家进行评价等。