开展科学小课题研究的方案

张会

[摘 要] 学生科学小课题研究是指学生在教师的引导下自主发现问题、提出问题、确定研究课题，根据已有的知识和经验，从课堂到课外对生活中的问题进行自主探索，让学生在探究过程中学到知识，培养能力。教师针对学生感兴趣的问题和擅长的领域指导学生进行科学小课题研究，进一步提高学生的科学探究能力。

[关键词] 科学小课题；自主探究；方案

科学小课题研究的目的是通过对个体有针对性的指导，引导学生独立思考，大胆“动手做”，亲身经历“动手做”的活动，提高自身动手实践能力，同时希望通过对学生进行过程性的指导，从不同类型的小课题以及不同层次的学生中找出一些行之有效的研究方法，切实提高学生进行科学研究的能力。

六年级学生的自主意识逐渐强烈，自主探究能力、自我评价和自我教育的能力也得到了充分发展，初步形成了独特的性格以及对人生和世界的基本看法。通过对全年级学生的小课题研究调查发现，80%的学生很乐意去挑战自我，动手研究感兴趣的问题。教师应从学生的兴趣点出发，选择学生感兴趣的问题，给予学生自我研究的机会，进一步培养学生自主探究的能力。

一、课题方案设计

科学小课题研究可以按照现行课程标准中科学探究的一般模式，进行方案的设计指导。流程分别是提出问题—猜想与假设—制订计划—观察、实验、制作—收集整理信息—思考与结论—表达与交流。

提出问题就是让学生明确要研究的课题。科学小课题要满足以下几个方面的要求：一是学生感兴趣的，愿意动手探究的；二是具有一定的科学性、合理性和现实条件下的可操作性；三要符合学生的年龄特征和认知结构，具有独立研究的可能。

根据调查分析将从以下三种类型指导六年级学生科学小课题方案的设计：

1.科学实验类

科学实验类是科学小课题研究的主流方向，可直接按照科学探究的七步法进行课题研究。从问题出发，先对问题提出疑惑或假设可能的结果，根据假设制订行之有效的实验方案，然后进行实验观察，记录实验现象，从而分析数据得出结论。

以学生小课题“人一天中身高和脚长变化的研究”为例进行说明。根据学生发现的“人一天中身高和脚长是否有变化”这个问题，确定研究的课题，设计课题方案。可采用最简单的方式，每天利用身高贴量出身高，用画脚步轮廓图找出脚趾和脚后跟的直线长度，持续研究至少半个月以上，进行实验观察，记录数据。

2.科学幻想类

如果说科学实验是科学小课题的主流方向，那么科学幻想绝对属于偏门，但是不可否认，很多以前的科学幻想在现在都变成现实，比如说电话诞生之后，从有线到无线，从体型硕大到小巧玲珑，从功能单一到智能手机；再比如说电脑，从刚诞生的埃尼阿克占据几间房，到微机，到笔记本电脑，到掌上电脑。纵观科学发展史可以发现，很多时候都是思想在先，然后在此基础上考虑实现的可能性。科技创新大赛中的科学幻想画类也许就是想从孩子们的想象力中发掘未来可能变成现实的想法。

教师应要求学生按照创造发明的方式进行课题研究。首先，“画出一幅蓝图”——幻想达到的效果，这个可以用画笔绘出，也可以用语言描述，最好是图文并茂；其次，进行“结构设计”——如果是实物幻想发明，则需要说明内部结构特点；如果是未来展望，则需要全面介绍需要哪些条件才能实现幻想的效果。

3.资料整理类

这种类型的小课题，主要涉及学生感兴趣的地球与宇宙范畴，现阶段很难有条件去进行实验观察。经调查发现，六年级近50%的学生感兴趣，教师应让学生用资料搜集整理的形式进行类似文献综述类型的课题研究。

例如，《阿波罗登月真伪》从网络中发现对阿波罗登月的怀疑出发，搜集各种类型的资料进行分析，去寻找证据来认证阿波罗登月的真假。可利用网络搜索关于阿波罗登月的争议话题，登陆谷歌月球，寻找登月第一手资料，从双方辨识的焦点寻找证据证明自己的结论。

二、课题实践研究，数据记录

确定研究方案，进行课题研究。对于时间较长的实验研究来说，坚持不懈、认真实验是比较难的，可以称为长周期实验的课题研究。此时教师需要不时通过各种方法督促学生进行实验研究，鼓励学生的研究过程，这样可以激励学生持续研究。例如，“人一天中身高和脚长变化的研究”要求至少研究半个月以上才具备一定的代表意义，因此这个课题重点就是要让学生在实验的基础上，培养完成长周期任务的能力。

科学幻想类的课题，就需要教师给予学生最大的肯定，不怕学生天马行空，只要能圆满解释，那么就是成功。学生最怕的就是别人笑话他异想天开，这种情绪有时会扼杀学生的想象力，而想象力是科学课课标里明确教师需要培养学生的一种能力。

资料搜集类课题，就是让学生利用多种渠道尽可能多地搜集相关资料，再进行分析，最后得出合理的结论。

三、分析总结，撰写科学小论文

科学小课题以科学小论文的形式表达研究的内容。教师指导学生在分析自身的观察结果、实验数据、搜集的资料等基础上表达课题研究的成果。学生在分析实验数据时，教师应强调原始数据的重要性：哪怕是错误的数据，也不可以更改。有时错误的数据也能引发重大发现。

以“人一天中身高和脚长变化的研究”小课题为例，出示研究的科学小论文。

人一天中身高和脚长变化的研究

我针对身边的小疑问：人一天中身高和脚长是否有变化？从自身感到困惑的地方出发来设计实验：每天在早上8点、中午12点、晚上20点先通过身高墙贴测量身高；再通过画脚部轮廓图，测量脚长。最后通过比较早中晚的数据，从而得出结论。

经过17天连续不断地测量，分析数据发现：一天中晚上的身高比早上要矮将近1.5厘米，脚长却是晚上要比早上长1厘米左右。

通过资料搜索，人一天中身高之所以出现这样的变化和职业特征有着直接的关系，那些肩担、背扛的重体力劳动者和运动员，尤其是举重运动员，一日之内的身高变化更为明显，早晨起床时要比晚上睡觉前高出2～3厘米。

而一日之内的身高变化又是评定生理负荷大小和疲劳程度的重要方法之一。就某一个体而言，早晨起床时最高，晚上睡觉前最矮。脊柱这一生理增减，仅是一日之内的变化，经过一夜睡眠，肌肉得到充分休息，疲劳消除后，身高也随之恢复。

通过观察和资料搜索发现：一天中脚长的变化原因是人活动了一天之后，脚的血液循环慢，发生了肿胀，脚部就会增大；而当晚上睡觉时，脚和心脏的位置在同一水平线，血液循环加快，所以早上脚部就会小。

根据不同课题类型对学生进行有针对性的分类指导，让学生在小课题研究的过程中自主探究，提高学生的观察、实验、记录、整理数据的能力，切实提高了学生的科学探究能力，从而进一步提升了学生的科学素养。

参考文献

[1]蔡艳芳.让学生在自主探究中学习——小学生小课题研究新探[J].中小学教师培训，2002，（2）.

[2]任英丽.开展科学小课题研究的途径[J].科学大众（科学教育），2011，（8）.

责任编辑 吴晶晶