小学科学教育,讲义 第六章

第六章小学科学教育的实施
教学目的与要求
通过对本章的学习，了解小学科学教育的主要途径和组织形式：掌握多种形式的教学方法，重点掌握探究式教学的方法；能够利用概念图和思维导图教学，促进学生对科学知识体系的整体理解。

第一节小学科学教育的主要途径
一、课堂教学
（一）课堂教学的含义
《义务教育小学科学课程标准（2011版）》指出：“小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的义务教育阶段的核心课程。

”小学科学课堂教学就是培养学生科学素养的活动。

（二）课堂教学方法
《标准》强调：“小学科学课程以探究式学习为主要的学习方式。

”在小学科学课堂中，教师是学生学习科学的支持者和引导者。

引导学生主动探究，亲历科学探究的过程，这将有利于保护学生的好奇心并激发学生学习科学的主动性。

小学科学课堂上经常使用的比较经典的教学方法还有以下几种：
1.讲授法：教师通过语言系统连贯地向学生传授科学文化知识、思想理念，并促进他们的智能与品德发展的方法。

2.合作学习式教学法：合作学习是一种旨在促进学生在异质小组中互助合作，达成共同的学习目标并以小组的总体成绩为奖励依据的教学方法。

3.多媒体辅助教学法：多媒体辅助教学是充分利用计算机、多媒体技术，把图形、图像、动画和声音与教学内容有机地结合起来，实现教学目的，完成教学任务的方法。

4.自主学习式教学法：自主学习是学生在教师的指导下自己主动探索知识的方法。

5.实验法：教师自己或指导学生运用一定的仪器设备进行独立作业，观察事物和过程的发生和变化，探求事物的规律，以获得知识和技能的方法。

（三）课堂教学中应注意的问题
1.“用教材教”而不是“教教材”
2.用不同的行为化动词表述不同类型的教学目标
3.尽可能用表现性目标去表达需长期积累才可能实现的目标
4.用丰富多彩的亲历活动充实教学过程
5.秉持开放的教学观念
6.悉心引导学生的科学学习活动
二、课外兴趣小组
（一）课外兴趣小组的含义
课外兴趣小组是具有相同兴趣和爱好的学生在教师指导下组成或自愿结成的活动小组，是培养小学生学习科学兴趣的一个简单有效的办法。

开展科学课外兴趣小组活动有利于丰富小学生的精神生活，实现和谐教育。

（二）成立课外兴趣小组的原则
(1)学生自愿：要坚持学生自愿的原则。

参加课外兴趣小组对于每一位学生来说，机会都是平等的，只要有兴趣参加即可，也可以中途退出。

(2)主辅相宜：在成立活动小组、选择内容和活动方式上不能放任于学生，应在教师的正确指导下进行。

(3)循序渐进：在课外兴趣活动中要坚持循序渐进、合作互补的原则。

(4）勇于创新：课外兴趣小组活动必须坚持创新的原则，充分发挥学生的想象力和动手操作能力。

(5)安全第一：在课外兴趣活动小组活动的过程中，一切从安全出发，以防止意外事故的发生。

（三）课外兴趣小组活动内容的选择
课外兴趣小组活动的内容应注意趣味性和可操作性，具体来说应注意的的问题：
(1)选择新奇的内容能够引发学生的学习兴趣。

(2)选择的活动内容应贴近学生的实际生活。

(3)选择的内容不能完全脱离课堂教学活动。

（四）教师在课外兴趣小组中的角色
教师在课外兴趣小组活动要起到良好的引导作用，从学生感兴趣的任务入手，吸引学生进行课外延伸探究。

教师的指导要坚持“从扶到放”，引导学生制定课外探究的具体计划。

教师是学生课堂探究的组织者和引领者。

同时要寻得家长社会支持，达到家庭学校教育相结合。

三、社会实践与研究性学习
（一）社会实践的含义
《标准》指出：“小学阶段科学概念的建构强调从学生熟悉的日常生活实际出发。

”小学科学教学就是让小学生一方面通过对科学的认知，提高生活实践能力，形成良好的科学品质与习惯；另一方面运用科学进行生活实践，感知科学生命力与吸引力，并进入到一种对科学主动探求的状态。

（二）社会实践的内容和形式
社会实践活动的内容和形式既有情感互动、实验探究、调查研究，也有参观访问、家务劳动，还有手工制作、社区服务等。

（三）研究性学习的含义
指在小学科学教育中，结合教材内容和学生生活实际，创设类似科学研究的情境，让学生通过主动的探究、实践、发现和体验，获取直接经验，培养学生的科学精神、创新思维、收集和处理信息的能力、分析问题和解决问题和的能力的一种学习方式。

（四）研究性学习的内容
科学教育中有两个层次的研究性学习内容：一是以教材为依托，根据教学内容确定研究课题，进行课堂内的“小课题”研究。

二是以生活为基础，根据兴趣特长确定研究课题，进行课内外结合的“大课题”研究。

（五）研究性学习的组织
研究性学习是一种全新的学习方式，学生的学习范围已经走出课堂，深人到学习和生活的各个角落。

教师需要关注以下两个方面的组织：
1.研究人员的组织
2.研究过程的组织
（六）研究性学习的评价
研究性学习的评价在评价原则上，应把过程评价和结果评价、管理性评价和激励性评价、自我评价和他人评价相结合；在评价目的上，要注意研究性学习评价是一种发展性评价，是为了促进学生创新精神的培养和实践能力的提高；在评价标准上，应体现开放性，不求结论的标准化、唯一化，鼓励学生标新立异。

（七）研究性学习中教师的角色
（1）指导学生选择和捕捉问题。

(2）指导学生从多渠道获取信息。

(3）指导学生进行最基本的科学研究方法的训练。

(4）指导学生参与和合作。

四、校外科学教育
（一）校外科学教育的含义
1.校外科学教育中的教育概念
从广义上说，凡是增进人们知识和技能、影响人们思想品德的活动，都是教育。

狭义的教育，主要指学校教育，其含义是教育者根据一定社会（或阶级）的要求，有目的、有计划、有组织地对受教育者的身心施加影响，把他们养成为一定社会（或阶级）所需要的人。

2.校外科学教育的对象
校外科学教育的对象是儿童和青少年。

1．校外科学教育的目标
校外科学教育的目标包括总目标和具体的培养目标。

校外科学教育的总目标和学校教育的总目标具有一致性。

校外科学教育具体的培养目标是依据教育目的，结合校外教育性质、任务和特点所制定的校外科学教育总的活动目标。

4.校外科学教育的内容
校外教育的内容应包括：思想品德教育、科学技术普及教育、体育运动、文化艺术
教育、游戏娱乐、劳动与社会实践教育。

5．校外科学教育的组织形式与机构
校外科学教育的组织形式有很大的灵活性。

从活动时间上，可以是长期性活动，也可以是短期性或临时性活动；从活动空间上，可以在专门的校外教育机构中进行，也可以在家庭、社区、田野中进行。

活动的方式以实践为主，通过实践发展少年儿童的创造才能。

从活动人数和规模上考虑，可以分为集体性的科学活动、小组科学活动和个人科学活动三类。

中国的校外教育机构可分为综合性与专门性两类。

综合性的校外教育机构中设有许多活动内容，学生可以在其中完成多种任务。

而专门性的校外教育机构是指专门为开展某项活动而设立的。

6.校外教育的本质
阐释校外教育的本质涉及两个方面的问题：一是校外教育作为教育的一个附属概念，它的本质特征也是教育本质特征的一个重要方面；二是校外教育毕竟是一种特殊的教育形式，分析它的本质特征重点是要把握其区别于其他教育形式的独特性。

从这两个方面出发，可以认为校外教育是注重人的个性品质培养的社会活动。

作为一种培养人的社会活动，体现的是教育的本质特征，而作为一种注重人的个性品质培养的社会活动，则突出了校外教育的独特性。

（三）校外科学教育概念与已有的教育分类的关系
现有教育分类大致有以下各类。

(1)按受教育对象的年龄划分，一般把教育划分为学科教育、学校教育、成人教育。

有人认为校外科学教育当属于学校教育。

(2)按教育的实施场所可划分为家庭教育、学校教育和社会教育。

有人认为校外科学教育应该属于社会教育。

(3)按受教育的时间可分为全日制教育、半日制教育和业余教育。

有人认为校外教育是一种业余教育。

(4)按教育的规范性可分为正规教育、非正规教育和非正式教育。

有人认为校外科学教育是一种非正规教育。

第二节小学科学教育的组织形式
一、班级教学
（一）班级授课制的含义
班级授课制是一种集体教学形式，是把年龄和知识程度相同或相近的学生编为固定人数的班级，教师根据固定的时间表，按照各门学科教学大纲（或者课程标准）规定的内容，在课堂上用连续上课的方式进行教学的一种教学组织形式。

所以，班级授课也叫课堂教学。

17世纪捷克教育家夸美纽斯在其《大教学论》中为班级教学奠定了理论基础。

中国采用班级授课始于同治元年（1862）清朝政府在北京开办的京师同文馆。

随着废除科举，建立新式学校，“癸卯学制” (1903年）颁布后，班级授课逐渐在全国实施。

（二）班级授课制的特点
小学科学班级授课制的特点主要有六个方面。

(1)教师固定。

(2)学生固定。

(3)教学目标固定。

(4）教学内容固定。

(5)场所固定。

(6)时间固定。

（三）课的类型
课的分类:第一，依据教学的目的和任务。

小学科学课的教学任务主要包括传授文化科学知识、训练探究技能、培养科学态度、了解科学一技术一社会与环境的关系。

一节课如果主要完成一种教学任务，那么这种课属于“单一课”。

如果在一节课里要完成的主要任务有两个或两个以上，这种课就叫做“综合课”。

第二，依据教学内容。

针对教学内容，小学科学课可以分为以“现象学习”、“概念学习”、“规律学习”、“方法（技能）学习”、“科学态度、科学思想”、“科学一技术一社会一环境”为中心内容的课。

第三，依据教学方法。

可划分为讲授课、实验课、探究课、制作课、讨论课、练习课、参观课等。

（四）综合课的实施
一般认为，综合课的组成部分如下:
l.组织教学:其任务是稳定学生情绪，安定课堂秩序，集中学生的注意力，营造良好的教学氛围。

2.明确任务:小学科学教师根据学生研讨的情况，进一步引导全班明确问题，确定学习任务。

3.学习新内容:目的在于使学生掌握新知识、习得新技能、形成新态度。

4．理解巩固:目的是促进新学内容的理解率，减轻学习负担。

5．布置作业:目的在于巩固新学内容，培养学生良好的学习习惯。

（五）单一课的实施
1.科学探究课
小学科学学习的方式是多种多样的，探究式学习是学生学习科学的重要方式。

探究式学习是指在教师的指导、组织和支持下，让学生主动参与、动手动脑、积极体验．经历科学探究的过程，以获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法的学习方式。

探究教学的过程：
(1)提出科学的问题。

(2)根据已有的知识和经验，提出假说或猜想。

(3)收集证据。

(4）解释。

(5)评估。

(6)交流和推广。

2.现象―概念课
科学知识可以分为事实性知识和概念性知识，概念性知识包括科学概念、科学规律、科学理论等。

概念性知识是科学课程的核心，它不仅可以整合大量科学事实，而且是对自然现象、科学事实的本质反映。

掌握概念性科学知识有利于知识的迁移。

其教学过程一般包括：（1）创设情境，引导学生发现问题。

（2）提供素材，使学生获得丰富的感性认识。

（3）重视过程与方法，实现科学概念的建立。

（4）及时运用，加深对科学概念的理解。

3．探究―规律课
规律反映了事物之间的内在的必然联系，决定着事物发展的必然趋向。

小学科学规律教学要充分考虑学生科学认知、思维发展水平的特点和规律，依据学生自己已有的知识来探究物质世界，获得对规律的认识和理解。

规律课的教学过程大致可以分成三个环节。

（1）创设情境，形成问题。

(2）开展探究，总结规律。

(3)运用规律，深化理解。

4. STSE课
“科学一技术一社会一环境(STSE)”是科学教育的一个重要内容。

在教学中教师应该结合具体的情境或者实例，并且与实践活动紧密结合起来，围绕一个核心问题展开教学。

“科学一技术一社会一环境”教学主要包括四个部分。

（1）形成问题。

(2)设计探究方案
(3)分析论证。

(4)交流讨论。

二、小组合作教学
（一）小组合作教学的含义
小组合作教学是以合作教学小组为基本形式，系统利用教学中动态因素之间的互动，促进学生的学习，以团体成绩为评价标准，共同达成教学目标的教学活动。

其特点是：以小组活动为主体，同伴之间合作互助；为达到一定的教学目标而开展活动；以各个小组在达成目标过程中的总体成绩为奖励依据；由教师分配学习任务和控制教学进程。

一般来说，小组合作教学应该包含以下五个基本要素：
1.个人责任：个人责任是指每个组员必须承担一定的学习任务，并掌握所分配的任务，积极承担在完成共同任务中个人的责任。

2.正相互依赖：学生不仅知道要为自己的学习负责还要为小组中其他同伴的学习负责，进行积极的相互支持和配合，特别是正相互依赖。

3.达到共同的目标，学生必须做到：①彼此认可和信任；②彼此进行准确的交流；③彼此接纳和支持；④建设性地解决问题。

4.混合编组：指编组要做到“组间同质，组内异质”。

5.小组评估：对小组内共同活动的成效进行评估，以寻求提高活动的有效性。

（二）小组合作教学的实施
小组合作教学的整个过程大致可以分为：诱导产生合作动机一明确学习任务一承担个人责任一合作探究一交流学习一反馈结果。

三、个别化教学
（一）个别化教学的含义
所谓个别化教学，是为满足每个学生的需要、兴趣和能力而设计的一种教学组织形式。

个别化教学强调以个别差异为出发点，以学生兴趣与需要为中心，以班级教学的调适与分化为基本方向，以每个学生能力与个性的最大发展为目标。

个别化教学组织具有比较突出的三个特点。

一是在教学内容上，提供广泛、丰富的学习材料，鼓励学生根据个人的情况选择学习内容。

二是在学习过程中，引导学生认清教学目标和评定成绩的标准，围绕教学目标，学生可以选择不同的学习内容，并选择适合自己的学习方式，按照自己的学习进度来组织个人学习过程。

三是在教师作用上，强调教师的主要任务是引导和帮助，提供教学目标、教学内容和重点、难点等方面的咨询，帮助学生选择或设计学习活动动，鼓励学生个人的自主性和创造性学习。

（二）个别化教学实施要点
第一，根据所要求的教学目标精心选择和准备学习的活动和各种不同内容、不同媒体的资源。

第二，仔细安排学习活动，把教学内容划分成较小的独立部分，每个部分一般只包含单个知识点，认真安排各部分的学习程序。

第三，通过一定方式让学生表现自己对所学内容的理解情况和应用情况，以便在进入下一部分学习之前，检验学生对前一部分内容的掌握程度。

第四，必须让学生立即知道每一部分学习的结果，让他们伴随一次次的成功，充满信心地前进。

第五，教师要尽可能多地与学生接触，诊断他们的困难，及时给予帮助，激励他们自觉学习，及时给予强化。

四、复式教学
复式教学是指一个教师在同一课堂、在同一节课里对两个以上不同年级学生进行的教学。

它同单式教学相对。

单式教学是指一个教师在同一课堂、在同一节课里对一个年级学生的教学。

复式教学其有三个明显的特点。

第一，教学任务多元性。

第二，教学环境的复杂性，第三，教学过程的交替性。

开展复式教学一般要解决好几个基础性问题
一是班级的编排。

二是课程组合。

三是座位布局。

四是课堂管理。

五、新技术支持的小学科学教育
（一）网络教学
教师与学生在网际网络的平台上所从事的教学活动都可以称为网络教学。

网络教学活动包含学生网上阅读、网上作业、师生间同步及非同步的互动教学、电子邮件的课业辅导、视频交流、电子公告等。

小学科学教学中，网络教学同样可以用来组织教学或者与其他教学组织形式结合起来使用，形成“混合式的网络教学”
（二）信息技术的应用
小学科学教学中，信息技术可以用在以下几个方面：
(1）作为演示工具。

(2）作为探究工具
(3）提供资源环境
(4）作为测评工具。

(5）作为交流工具。

(6）作为个别辅导工具。

第三节小学科学教育的主要方法
一、科学教育与实物教学
科学教育是指通过一种以传授基本科学知识为手段（载体），体验科学思维方法和科学探究方法，培养科学精神与科学态度，以实现培养科学人才、提高全民科学素质、促进人和社会全面发展为目标的教育。

实物教学是一种直观形象的传统的教学手段，学生通过实物，可以直接认识自然事物之间的来龙去脉，从而激发学生探索科学的真谛。

（一）实物教学的含义
实物教学有时也称为演示教学法，它在教学中应用广泛。

实物教学就是教师把实物展示给学生观察，或教师示范实验，并运用各种实验仪器和现代教学手段新的一种教学方法。

（二）实物教学具的选择
“实物教学”应改为“实物教学具”更为恰当，因为“实物教学”应该理解为利用实物教具、学具开展活动。

实物教学具的选择应该具有科学性。

（三）开展实物教学要注意的几个问题
第一要提前做好实验的准备。

第二要明确实验目的。

第三要精心设计最佳的演示方式和程序。

第四在操作过程中要有明确的实验提示和规范的操作步骤。

第五实验操作完毕后，要注意实验器材的放置保存。

（四）实物教学的作用和有效性
（1）可以使抽象的概念直观、形象化。

（2）能激发学生的想象力和创造力。

（3）能提高学生的动手操作能力与实践能力。

（4）能使复杂的操作简单化、深奥的原理浅显化。

（五）实物教学的弊端
二、进步主义教育与“做中学”
进步主义源自反对传统教育的形式主义，代表人物有帕克、杜威等。

进步主义教育非常强调的一个教学方法即“做中学”。

（一）进步主义教育概述
1.进步主义教育的产生背景与发展历程
进步主义教育运动发端于美国社会重大转折期―农业国向工业国的大转折，由自由资本主义向垄断资本主义的大转折，由殖民地文化向独立文化的大转折。

进步主义教育之父的帕克受欧洲自然主义思想影响，于1870年首先引进新教学方法的实验．提出“教育要使学校适应儿童，而不是使儿童适应学校的的原则”。

进步主义的主要观点：
(l）以儿童为中心的学生观。

(2)以生活为内容的课程观。

(3)以解决问题为方法的教学观。

(4)淡化权威意识的教师观。

(5）强调合作精神的学校观。

2.进步主义教育的教学观
(1)“做中学”。

(2）五步探究教学法。

(3)教材心理化。

（二）“做中学”教学方法的作用
1.对传统“老师讲、学生听”教学方法的批判
2.对新课程方案的重新诠释
3.师生认知交流的桥梁
4.将“做、教、学、思”四者有效整合起来
三、科学读本与知识教学
（一）科学读本对小学生科学知识教学的重要意义
1.拓展和补充课堂知识，提高学生的上课效率
2.帮助形成和理解科学概念
3.培养学生学习科学知识的兴趣
4．提高学生的科学素养
（二）小学科学读本的分类
1.《科学》教科书：阅读内容的选择主要有以下类型：(1)科学家介绍。

(2)重大科学事件介绍。

(3)科学技术应用方面的介绍。

(4)对教学内容的拓展或补充。

2.科学读物:如科学通话、科学美文、科学故事、科学漫画以及科学数码、科学动漫等，这些科学读物又可分为知识拓展类、实际应用类、高科技领域类和科学家献身科学类。

（三）科学读本在知识教学中的应用
(1)利用阅读材料创设问题情境，在情境中设疑激思，激发学生思维。

(2)利用阅读材料进行STS的教育。

(3)利用阅读材料进行情感、态度和价值观的教育。

(4)开阔学生视野。

四、科学探究与探究式教学
(一)科学探究及其特点
人们对探究的定义有不同的认识。

《辞海》把探究定义为“深入探讨，反复研究。

”
科学探究具有以下几个基本特征：
(1)问题性。

科学探究是以科学问题为起点的，科学问题来源于自然界中事件、物体等。

(2)建构性。

科学探究是一种认知过程，是主体主动建构对于客观世界的理解过程。

(3)合作性。

探究重视交流与合作。

(4)过程性。

科学探究重视结论获得过程的探索。

（二）科学探究基本过程
(1)确定探究问题。

(2)制订探究方案。

(3)实施探究方案。

(4)得出和解释探究结果。

(5)交流与应用。

（三）探究教学的理论渊源
卢梭的自然主义教育思想可以看作是探究教学思想的萌芽。

杜威在《我们怎样思维》一书中认为探究就是思维或反省的思维。

并在《民主主义与教育》一书中总结了探究教学的基本步骤。

20世纪60年代，在美国教育改革的推动下，布鲁纳等针对科学教育的弊端提出“发现学习”的概念。

真正使探究成为一种教学方式的是J.J．施瓦布，他在《作为探究的科学教学》的报告中提出探究教学。

（四）探究式教学的内涵与特点
1.内涵：指教师按照探究的一般规律指导学生针对某一问题进行观察、收集资料、实验等探究活动，是学生的知识、情感、态度和价值观得到锻炼的教学方式。