“小課題研究”在科技教育中的實踐與探索

劉麗玉

(天津經濟技術開發區國際學校 天津 300457)

1 現狀分析

在一次針對武漢市光谷九小學182名小學生科學素養水平的調查活動中，研究人員發現學生的總體水平偏低，科學探究能力處于中下游水平，對科學知識掌握程度不夠，而造成這種情況的主要原因是教師無法調動學生學習的積極性，沒有組織適當的活動。[1]

為了將學生培養成符合時代需要的新型人才，我國開始了大范圍的課程改革，以新理念、新思想指導教學。新《科學課程標準》指出：“本次課程改革以培養小學生科學素養為宗旨，積極倡導讓學生親身經歷以探究為主的學習活動，培養他們的好奇心和探究欲，發展他們對科學本質的理解，學會探究解決問題的策略，為終身學習打好基礎。”由此可見，課程改革的一項重要內容就是開展能夠讓學生親身經歷以探究為主的實踐活動，培養學生的科學素養，著眼于學生的終身學習和生活。因此，筆者在日常的科技教育工作中努力嘗試一種充分體現新課程思想的教學模式——小課題研究，以此培養學生的科學素養。

2 什么是小課題研究

小課題研究是一種研究型學習，也是一種開放性的教學模式，它是一種在教師的指導下，讓學生圍繞某一課題(問題)，有目的、有計劃地進行的探究性學習。[2]它的研究成果源于教師自身教育教學實踐經驗的反思和提升，是真正意義上的教師自己的課題。[3]

近十幾年來，世界各國都加大了科學課程改革的力度，積極嘗試“小課題研究”的教學模式。美國的勞倫斯中學從 1985年開始開設“自主研究”課程；日本宮城教育大學附屬中學在1998年4月開始實施“課題研究學習”；印度正在竭力通過進行綜合實踐活動的研究，提高學生的科學素養。

我國部分省市也較早加入了“小課題研究”的行列，如華東師大二附中的“小課題研究”，上海市七寶中學的“開放性主題活動”等等。這些為筆者開展“小課題研究”教學提供了很多值得借鑒的經驗。

3 “小課題研究”的實踐探索

根據進行課題研究的一般步驟，結合小學生的認知水平，筆者在科技教育中將“小課題研究”的過程總結歸納為4個步驟：

3.1 披沙揀金——選定研究課題

“良好的開端等于成功的一半”，作為“小課題研究”的首要任務，選題至關重要。在教學實踐中，總結出 2種選題的策略：教師提供的小課題，學生自主選擇的小課題。

3.1.1 教師提供的小課題

小學科學的觀察性學習內容較多，而其中不乏出現長期觀察的項目。由于科學課課時較少、章節較多，經常會出現觀察內容與教學步調嚴重不一致的現象。比如小學三年級下冊第一章為《植物的生命周期》，觀察并記錄鳳仙花完整的生命周期。按照教材內容，需進行 4個星期的教學，而鳳仙花實際的生命周期為 4個月。因此研究鳳仙花就成為學生課下進行的課題研究。

當學生具備了一定的課題研究能力時，教師則會選擇脫離教材束縛，以前沿的科學問題與學生進行共同探討和研究。例如，如何更有效地保護雞蛋；自來水的“生飲”和“熟飲”的區別等。

3.1.2 學生自主選擇的小課題

學生進入高年級后，具備了較豐富的知識，對生活已經有了一定的洞察力并開始習慣性發問，能夠在生活中挖掘課題。此時在教師的有效指導下，進行一系列長期、系統的研究，這是“小課題研究”教學最理想的狀態。如隨著生活環境的日益惡化，學生對環境問題的關注程度逐年增加，對水資源的調查引起了學生廣泛興趣，一場“關注生命之水”的活動在學生中悄然興起。

在教學實踐中，教師需根據學生的認知水平，綜合分析課題開展的各種條件，靈活處理上述 2種選題策略。

3.2 未雨綢繆——制定研究計劃

詳盡、周全的計劃是開展課題研究的有力保障。在選好課題的基礎上，教師幫助學生建立課題研究小組，并做好分工；帶領小組成員搜集、整理相關資料、信息；對選定的課題進行分析；確立研究課題的方式、方法；并對研究結果進行預測，形成完備的研究計劃。在學生學習《天氣日歷》章節時，一個研究小組制定了為期 1個月的天氣觀察計劃。在計劃的指導下，該小組的觀察活動開展得有條不紊。此活動獲得第27屆天津市青少年科技創新大賽二等獎。

除此之外，教師還需提醒學生活動過程中的注意事項，如發生意外情況的處理方法等，為開展具體活動做好詳盡部署。

3.3 穩扎穩打——實施研究過程

這是“小課題研究”的中心環節。活動開展的深入、開放，能夠充分激發學生的主動性和創造性，實現研究性學習的效益最大化。因此，教師應在這個環節謹慎處理，遵循以下原則：

3.3.1 尊重學生的主體地位

《新課程標準》明確指出：科學課程必須建立在滿足學生發展需要和已有經驗的基礎之上，提供他們能夠直接參加的探究活動。因此，學生是活動的主體，教師應將活動的主動權最大程度地交予學生，自身充當陪伴者與引領者，時刻提示學生依據方案落實小組成員各自的職責和任務，提醒學生安全注意事項，并強調做好活動記錄。

3.3.2 注重研究方法的滲透

科技教育的知識傳授是有限的，但是方法的提煉卻能讓學生受益終身，而日常的傳授較難使學生真正掌握，“小課題研究”正是理論與實踐相結合的最佳模式。因此，教師應抓住活動中的教學點，適時提煉研究方法，引導學生意識到靈活運用多種方法對實踐的重大指導意義。

3.3.3 培養長期研究的意識

課題研究的一個顯著特點是研究周期長，而這又恰恰是小學生的弱項。在實踐過程的中后期，經常出現學生半途而廢、失去興趣的現象，大大影響了課題研究的效果。因此，筆者嘗試著建立“分期總結、評優獎勵”的激勵機制，定期激發學生的成就感和進取精神，保證學生堅持下來，慢慢養成長期研究的習慣。

3.3.4 開發靈活有效的交流渠道

由于學生在校時間短，用于接受科學教育的時間更是短之又短，而這段時間里還有教學任務的限制，因此課題研究的成果、心得交流似乎困難重重。通過對學生情況進行調查，了解到絕大部分學生家庭條件較好，電腦、智能手機基本俱全，因此嘗試通過 QQ、郵箱、博客、微信等多種方式建立“發現探索群”，學生在群中暢談新發現，交流新感受，建立起“小課題研究”的濃厚氛圍。

3.3.5 鼓勵學生發現新的問題

小學生的目光是最敏銳的，他們往往能夠從成人不曾關注的細微處發現新的問題。比如，三年級學生種植鳳仙花時，一名學生發現鳳仙花總是轉向有窗戶的方向，由此引發了新的研究課題：為什么植物總是朝向有光照的地方？圍繞著這個很有價值的問題，該小組展開了為期一個月的研究，得出植物的向光性特點。作為教師，應該給予充分的支持和鼓勵。

作為“小課題研究”的引領者，教師應該把握以上 5個原則，寄教學于細微處，收放自如，為學生體驗完整、輕松的“小課題研究”創設平臺。

3.4 條分縷析——總結研究成果

總結階段是對整個探究活動的歸納和提高。條縷清晰的完成，能夠成功地將學生的感性認識上升為系統的理性認識，成為“小課題研究”的亮點。在實踐過程中，總結過程分為3個環節：

3.4.1 交流提煉

學生以研究小組為單位，分享記錄的原始資料，如觀察日記、圖畫、照片、視頻、數據記錄、研究體會等；探討在研究過程中發現的新問題、得出的新答案、產生的新想法，適時開展第 2次深入探究。通過交流對課題研究建立宏觀的認識，去偽存真、去粗取精，保留具有研究價值的材料。

3.4.2 撰寫報告

力求讓學生將經過精挑細選保留下來的資料，主次分明地進行梳理、歸納、撰寫。撰寫內容主要包括研究的問題、假設、研究計劃、材料準備、觀察數據和實驗記錄、實驗結果分析、實驗結論 7大版塊，每個版塊又分為幾個小問題，以此引導學生形成完整的探究意識。對五、六年級的學生提出更高要求，語言要科學規范、言簡意賅，提出需要改進的建議，以便進行深入的科學研究。同時要求學生嘗試制作課件，將報告以課件的形式進行展示。

3.4.3 成果展示

成果展示是學生展示收獲的重要環節，能夠讓學生充分體驗研究的成功與快樂，是培養學生愛科學、學科學的重要手段。在實踐中，筆者力求采用多種方式進行展示，比如在科技周將出色的成果展示在櫥窗、宣傳欄中，并由學校科技教師進行評選；將學生完成的課題報告印發成冊，引起其他學生的艷羨；利用班會課、科學課讓學生用 PPT將研究過程進行匯報；教師挑選完成較好的作品參加科技比賽，請專家進行評價等。

4 成果和意義

對“小課題研究”進行的一系列實踐探索證明，這種教學方法非常有效，取得了良好的課程效果，學生受到了潛移默化的影響，主要表現在以下幾個方面：

4.1 突破教材和課堂的局限，拓展科學教學的寬度和深度

通過大力開展“小課題研究”活動，教師和學生從 40,min的課堂中解脫出來，以大自然和生活作為開展科學研究的寬廣平臺，使學生有自由的空間發現和思考問題，有大量的時間進行科學探究，學會在研究中學習知識，獲得寶貴的研究經歷，使科學教學更加豐富、貼近學生實際。

4.2 改變傳統的學習方式，提高學生的科學素養

“小課題研究”改變了傳統的教學模式和學習模式，通過建構開放的學習環境，學生能夠主動參與探究活動，提出問題、做出假設、準備實驗材料、自主進行科學實驗、總結研究結果，探究能力得到極大提高，進而熱愛生活，產生一定的社會責任感，從根本上提高學生的科學素養。

4.3 摒棄習慣的孤軍作戰，促進小組合作中的個性發展

學生在“小課題研究”的實踐中意識到，每一項科學研究的進行，都離不開小組成員之間的團結協作。每個成員都努力為小組的研究活動提想法、做奉獻，團結、協作的精神得到培養。在這個過程中，每個成員在做好本職工作的同時能夠無拘束地提出自己的新穎觀點，促進其求異思維，形成鮮明獨特的個性風格。

5 結 語

“小課題研究”能激發兒童探索與創新的沖動和欲望，使他們真正成為發現者、研究者和探索者，發揮其探索的自主性，有效利用科學課堂以外的資源，用類似科學探究的方法，選課題、做計劃、重實施、定結論，完成獨立的科學研究過程，服務于生活，服務于人生。

［1］ 彭丹，張蕾. 小學生科學素養調查研究[J]. 湖北第二師范學院學報. 2013，8(30)：131-133.

［2］ 陳華文. 科學課中以小課題調研形式培養學生的科學探索精神[J]. 科學大眾，2012(10)：86-86.

［3］ 王艷霞．小課題研究旨在改進教師自身教育教學實踐的行動研究[J]. 中小學教師培訓，2013(12)：35-37.