小学科学实验材料改进和创新的实践与研究

小学科学实验材料改进和创新的实践与研究

一、课题的现实背景及意义：

实施科学新课程以来，我们看到我们的科学课堂上呈现这样的景象：学生通过操作实验器材，运用实验材料进行科学探究活动，经历科学探究过程，体验科学探究带来的乐趣。实验材料成了小学科学课中一个相当重要的组成部分，它是学生开展科学探究的基础，也是科学探究有效性的一个基本保证。但是，在实际的教学中，科学实验材料准备起来存在很大的问题，解决不好直接影响科学探究的有效性。

问题一：旧材料满足不了新需要

科学课的前身是常识课，原来的常识仪器室和实验室很自然就成了现在的科学仪器室和实验室。在仪器室中，以前配备的许多常识仪器，有酒精灯、铁架台、机械实验盒、静电实验盒、物体沉浮实验盒等等，很自然成了科学课的实验材料。但是作为科学老师都知道，虽然有的仪器在新课程教学中还是可以用的，但是还有一些利用起来的问题却很多，像物体沉浮实验盒等

问题二：新材料无法配备齐全

新课程实施后，上级要求学校为每册的科学教材配备一套新的实验材料——科学工具箱，在这个工具箱中，有一些相应的实验材料。除此以外，每学期每位学生还征订了一份科学配套学具，有绿豆种子、电池等等。这些材料为科学仪器室注入了新的活力，充实了科学实验材料的队伍。但是，尽管如此，在科学教学中，依然碰到了许多来自材料方面的问题，像油菜花、发芽的蚕豆、做生态瓶需要的鱼、水草等，必须由教师或学生自己适时、及时准备，有关部门很难在学期初统一配备。

问题三：教师、学生自己准备材料情况不乐观

小学科学教师工作量大，专职教科学的，一般课都在15节—20节左右，不仅要花时间备课、上课和批改外，还可能教着好几个年级的科学课程，在准备实验材料可想而知；兼职老师更是不用说了，一般已经在教学语文或者数学等，这些课本身就需要花大量的时间。而且还有的科学老师还担任着班主任等职位，科学课的准备材料更是不言而遇了。科学材料除了教师准备外，还有许多时候我们教师会让学生自己准备。但是实际情况与我们的想像有一定的距离，让学生准备材料的情况不太乐观。有的学生总是忘带材料了，有的学生准备的材料不符合实验要求了，总之，问题很多，情况不太乐观。

由此，我们更深刻认识到：对于教学一线尤其是地处农村的小学科学教师而言，能有意识关注、积极地参与活动材料的改进工作，整理形成一套符合地域特点、适合教学实际的实验材料和一份实验准备指导方案，将会大大方便一线科学教师课前的工作量，同样会更精细地满足学生探究的需要。

二、与课题相关研究概述：

无锡市天一实验小学潘利峰《服务探究，选择有价值的实验材料》中指出：探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式，亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学探究活动依赖于科学研究的材料，材料引起学习，材料引起活动。教育学原理认为，从材料本身出发来组织教学，既符合儿童的认知特点，又符合世界物质性的基本观点。在探究学习中，教师能否为学生提供生活化、典型、合适、丰富、有结构的探究材料，是学生进行探究学习的基础和关键。学生只有对材料加以观察、操作和思考，才能形成合理的科学概念，产生正确的科学认知，领会科学的过程和方法，感悟科学精神，因此教师选择合适的实验材料，往往影响到课堂教学的效果，怎样选择合适的、具有探究生命活动周期的实验材料，对于教师组织的科学探究活动尤为重要。

江苏省名教师、自然学科特级教师、苏州市叶圣陶实验小学校长张洪鸣作《科学探究需要有结构的材料》报告中指出“搞科学”——“有结构的材料”“巧妇难为无米之炊”，课堂教学要让学生经历、体验，要活动。怎么才能活动呢？空口说白话，黑板上种田，不是胡扯嘛，要有点东西才行。这东西就是材料，材料是死的，怎样使死的材料活起来呢？这就必须加上老师的智慧，根据一堂课的教学目标，精心选择，精心设计，为学生的探究活动提供典型的教学材料，这样的有机组合，便称为“有结构的材料”。

……

有关小学科学学习活动材料方面的诸多成功经验，有助于我们更深刻地去思索着推动本项课题的深入研究。

三、课题研究的内容、目标及成果

（一）课题研究的内容：

1、教科版小学科学3—6年级实验材料整合

2、教科版小学科学3—6年级实验材料改进与创新

3、新材料在使用中的效果及使用注意方法等

（二）研究课题的界定

“实验材料”是指教师应用到课堂教学的经过精心设计的典型材料的组合，即有结构的材料。活动材料包括实验工具器材、观察或动手材料、图表型资料、地域性特色资源等。

“实验材料的改进与实践”是应用到科学教学中，为获得实际教学中更大效益，按科学性、趣味性、易操作性的原则，而对教材建议材料的替代或改进的探索与研究。

（三）课题研究的目标

1、开发出一套适合3-6年级小学科学课中适合地域特点和实际课堂教学需要的实验器材和实验材料。

2、整合小学科学教师在材料改进工作上的智慧成果，整理、收集相关的活动材料改进方案。

3、形成一套推动探索科学教学实验材料改进的措施与机制。

（四）、研究的预期成果：

1.实验研究结题报告

2.相关专题论文

3.一整套适合3—6年级的实验的实验材料开发、整理、操作程序或模式

（包括实验所用仪器、书面资料、图片、课件等电子资料等）

4.其他相关课题实施资料

四、课题研究的内容、原则与方法：

（一）实验对象

小学《科学》3-6年级教材范围内所开展科学教学活动的教学实验材料。（二）实验原则

1、实践性原则。实验要以学生的探究兴趣有没有得到激发，实践能力能不能更有效提高，是不是方便一线教师教学实际应用为准则开展。

2、循序渐进原则。实验要以马克思主义的实践论为指导，针对实验研究工作中的实际情况和课题的实际进展为依据，循序渐进，不断修正，在方法策略上作出有效的回应。

3、全体受益原则。实验的展开，既要让学生得到实惠，促使其更快更好的成长，又要让实验教师也成为教育科研的受益者，促使其业务水平的迅速提高。（三）研究方法：

1、调查研究法：在于共同参与，即由研究者和行动过程的实践者结成一体，共同组成课题组，共同进行调查、分析，通过在实践活动的进程中发现问题、设计实验方案、实施实验方案、评价或有新的发现、再计划、再实施、再评价或发现……的方式不断进行。

2、文献法：通过查阅与本课题相关的文献网络资料，及时了解本课题的研究进程，全面正确的掌握本课题的相关信息，为本课题及时提供科学的论证依据、研究方法，提高科学研究的效益。

3、经验总结法：本阶段性总结和实验完成的验证总结过程中，依据实践过程中所获取的事实资料，对实验变量进行比较分析，从而改进适用于我们当地地方特色的实验材料和实验方法。

五、研究步骤及人员分工：