叶克的博客

 小学科学课程是以培养科学素质为宗旨的科学启蒙课程。这门课程几经增删组合，经历了一场从单纯知识性到具有教育性，从偏重书本知识到重视学生实践活动的变革。这门课程注重培养学生良好的科学素质，通过科学教育使学生逐步领会科学的本质，乐于探究，热爱科学，并树立社会责任感，学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活中遇到的问题。这门课程对他们适应现代生活，对培养德、智、体全面发展的社会主义建设者及提高全民族的素质，都有十分重要的意义。

    一、实践活动是科学学科的重要组成部分

    当前，世界上一些科技发达的国家，都十分强调实践活动在科技教育中的重要作用。他们认为，要发展科学技术，基础在小学，关键在小学的科学教育。《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中指出：“实施素质教育，就是全面贯彻党的教育方针，以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点”，强调“抓紧建立更新教学内容的机制，加强课程的综合性和实践性，重视实验课的教学，培养学生实际操作的能力。”科学课程标准把科学探究作为首要目标，要求让学生理解科学探究的基本特征，学会观察，学会发现和提出问题，根据假答案制定探究活动计划，通过观察、实验、制作等活动进行探究。实践活动尊重学生主体和主动精神，注重开发人的智慧、潜力，不仅是科学研究的重要手段，而且有利于推进素质教育，它在人才培养中至少有以下作用。

   （一）、让学生参与实践活动可以充分发挥学生多种感官功能，加深学生对事物现象的感知，从而自行探索并获取科学知识。科学教学中对某些事物和概念的学习，如果单从课文的语句中去理解、领会是很不够的，学生往往死记硬背，一知半解。通过学生实践，让学生亲自动手，就会加强学生对事物和概念的理解和记忆。在开展观察和实验活动中，我尽量使学生的多种感官并用，让他们看一看、模一摸、比一比、听一听、闻一闻、甚至尝一尝。在学习对空气的认识时，我要求学生通过讨论和实验，靠水帮忙，用肉眼看空气，用气筒抽气，使耳朵听到空气的叫声，用塑料袋捉空气，用手摸感觉到空气的存在。通过以上一系列活动，提高了学生大脑皮层综合活动的功能，把各个神经元输送来的信息，联接起来，从而认识到什么是空气。

   （二）、让学生参与实践活动，有利于提高学生动手操作的能力，也有利于学生创造思维的发展。操作能力是人的智力转化物质力量的凭借。人们在研究问题时的创造性思维与创造性想象是观念形态的东西，要把观念形态的东西转化为实际的物质成果，必须通过操作能力来实现。实验教学和实践活动的开展正是从小培养孩子们操作能力的重要途径之一。通过实验操作，孩子们可以逐步养成手脑并用的习惯。因为动脑时可以不动手，而动手时必须动脑，多做实验，孩子们还可以熟练地掌握常用仪器的正确使用。动手操作能力的提高，更有助于创造性思维的开发。在动手实验的过程中，孩子们的头脑里会冒出许许多多的奇思异想，想象力会得到充分的发挥。

在研究声音产生时，学生做尺子伸出桌边长短在振动时声音有什么不同的实验，他们自己动手，仔细体会研究，很快就弄清了“伸的越短，声音越高”。有的同学联想到乐器，用“物体振动越快，声音越高”的结论，解释了“弦长声音低，弦短声音高”的道理。

    二、培养能力，让学生主动参与实践活动

    爱因斯坦曾把科学定义为一种“探索意义的经历”。科学学科培养学生的能力主要是学科学、用科学的能力（包括观察、实验、动手、思维、想像等能力）、适应现代社会生活的能力和获财会信息的能力。参加实践是发展能力的根本条件，这就需要教师发挥创造性，引导、组织学生开展研究性学习、参加实践活动，培养学生的能力。

  （一）、观察、实验能力的培养。

观是知觉、察是分析综合，观察是一种有意识、有计划、持久的知觉活动。实验是根据研究的目的，利用仪器设备，人为地控制或模拟自然现象，排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下研究自然规律。观察和实验是搜集科学的事实，获取感性经验的基本途径。科学课是研究客观存在的物质和它们的各种不同形式的运动，这些物质和运动形式，大多数可以直接观察或通过模拟实验间接观察。因此，教师在教学时必须加强观察和实验。小学生年龄，基本上处于形象思维阶段，并开始向抽象思维发展。要使他们认识大量的事物和现象，应当从具体形象的感觉开始向抽象思维过渡，观察是思维的基础，能帮助学生顺利地掌握科学概念。

我除了在课堂教学中采用观察实验外，还根据教学的需要，带领学生到田野、护城河沿岸、公园等地方进行实地考察，这样既能锻炼人的自主性，也能培养学生热爱家乡，热爱祖国的情操。

  （二）、思维、想像能力的培养。

学生仅仅感知了学习材料、并不等于就形成了概念和理论。怎样由不知转化为知，从感性认识上升为理性认识，这是科学教学中一个值得重视的问题。对于认识事物的过程，列宁作了如下的概述：“从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践，这就是认识真理，认识客观实在的辩证的途径。”学习的过程也是这样，只有感性认识，即对学习材料的感知，而没有抽象的思维，仍然不可能形成理性认识。在科学课教学中，学生为了获得概念和规律等理性认识，或者认识某种科学方法的特点，必须把感知的材料，作一番比较和对照，通过分析与综合、归纳与演绎，也就是经过思维，将丰富的感性材料区分为主要和次要，一般与个别，本质与现象，从中抽出一般的本质的东西。

比如讲《认识水》时，我准备一杯清水、一杯豆浆或牛奶、一杯烧酒、一个铁块、一些石块和木头、筷子、玻璃杯、玻璃瓶、碗等。先让学生仔细观察水、铁块、木头、石块，在充分感知的基础上，再让学生通过比较和分析，把水与其他东西的区别说出来（水能流动）。我再把水倒入杯子里，学生看到水的形状就是杯子的形状；把水倒在桌子上，它就会流下来。归纳上述感知的材料，可以得出一个结论：水是一种会流动，没有一定形状，有一定体积的物体。具有这种特性的物体称为液体。除水之外，烧酒、豆浆、牛奶都是液体。我把水倒入玻璃杯里，问学生：“水是什么颜色的？”学生往往回答：“水是白色的。”我拿出一杯牛奶或豆浆让学生仔细观察，学生通过比较水与牛奶、豆浆的不同之处，而获得“水不是白色而是无色”的概念。接着在盛牛奶（或豆浆）的杯里和装水的杯里各放一根筷子，问学生：“你能看清筷子吗？”学生经观察后，分析比较得出：“水是无色透明的，而牛奶或豆浆是白色不透明的。”我再拿一只装满烧酒的玻璃杯，要求学生将它和一杯水区分开来。这两杯液体虽然都是无色透明的，但学生可以闻一闻它们的气味，或尝一尝它们的味道，用味觉和嗅觉感知水和烧酒的不同特点，然后经过比较分析和归纳，正确得出“水”是“无臭、无味的液体”的结论。

显然，只有感知材料是无法得出这一结论的。学生只有在感知材料的基础上，经过比较对照、分析综合、归纳演绎等思维活动，才认识了水的特性，获得了正确的理性知识。想象和思维是密切相关的，要发展学生的思维，就要引导学生学会观察，获得感性经验，不断丰富学生的表象，才能丰富学生的想象力。引导学生积极思考，多问几个为什么，展开想象的翅膀，发展想象力，也就是培养了儿童的思维能力。

  （三）、适应现代社会生活能力的培养。随着改革开放的进一步深入，人们的社会生活方式也随之产生新的变化，人与人之间的相互合作、相互交流日益增多，社会交往日益频繁。今天的小学生，是21世纪的社会主义事业的接班人，应从小帮助他们理清社会关系，培养他们的社会交往能力，这对他们将来从事的事业具有重要的意义。在教学中，我们要切合实际，采用多种教学手段，特别是有利于小学生主动参与学习和活动的教学方法，学生易于接受。如通过录音、录像、投影等电教手段，充分调动了学生学习积极性，寓教于乐，寓教于趣。要明理导行，向课外延伸。在课堂中我们只能让学生树立一种观念、懂得一点常识，明确一些要求，而培养学生的交往能力，大量的还要靠学生在实际生活中的运用。因此，教学中要注意由课内延伸到课外，由学校延伸到家庭，乃至于社会。让学生清楚地认识这些关系，增强学生的参与意识和社会的责任感是很有必要的。

  （四）、获取社会信息能力的培养。为扩大眼界，养成关心信息的良好习惯，了解更多的信息，让学生通过多种渠道，广泛开展搜集各种信息活动，提高学生科学素质，养成良好的习惯，教师可指导他们每人建立信息摘记。从各类报刊、杂志、媒体中抄录、剪辑、粘贴。这些信息摘录如同“采蜜本”，带着孩子们在知识的海洋里遨游。在教学中，我们要把科学教学和信息紧密联系起来，一方面，用发生在身边的科技信息充实教学内客，使知识深化，另一方面，从获取信息中使知识得到应用。这样，既激发了学生学习兴趣，启发其学习积极性，也有助于对学生进行形象生动的思想教育。

为了广收博采，我们组织学生召开信息发布会，让学生逐个发布新闻；召开记者招待会，让学生回答信息提问。学生通过这些活动，主动地探求知识，解决问题，长期坚持下去，学生就会养成查阅资料获取知识的良好学习习惯。

    三、创造条件，为学生开展课外实践活动提供便利

    科学教学中的实践活动有观察、实验、考察、饲养、种植、制作等，有在课内进行的，也有课内外结合进行的，还有的主要是课后进行的，教师在搞好课堂教学的同时，要组织、鼓励学生开展科学课外活动研究，使课内、课外相结合，集体教学和因材施教相结合。通过学生开展的各种科学研究活动，使学生从多方面获到信息，汲取知识，增长才能，培养他们爱好科学的兴趣，研究科学的习惯，使学生的潜在智能得到充分发挥，个性得到发展，兴趣爱好得到增强。这也是由科学启蒙教育的性质和任务决定的。

   （一）、发挥校内优势。校内的草地、花园、绿树，为学生研究植物提供了现成的材料；实验室、各类活动场所、专用的教学仪器，为学生进行科学探究提供了优越的条件；

    校园网络系统、语音室、图书室、宽带网等现代化教学设备，为学生拓展视野、搜集整理资料创造了机会；“红领巾广播站”、科技窗、报告会、展览会、科技节，为学生展示才华搭建了舞台。为了让学生亲自动手参与种植、养殖活动，我们学校投入资金开辟了劳动实验园地，形成种植区和花卉区。园地不大，却是学生的乐园。我们通过自愿报名，物色了几十名志愿者作为园地管理员，并根据他们的喜好分成几个大组。学生在老师指导下利用课余时间，进行管理、观察、记录、研究、总结。通过亲身实践，总结出许多种植和养殖的方法，进行了各种对比试验，写出了一篇篇小论文，培养他们从小探究科学的兴趣。

   （二）、参观校外场所、拓展知识空间。保定当地企业的发展和城市的建设，也给我们提供了开展实践活动的契机。我们组织学生参观市天香乳业公司、市自来水处理厂等，通过参观学习，学生们对水的净化以及牛奶的来历有了深刻的认识；在参观校外场所中，学生学到了许多科学知识，领悟到如何去观察，如何发现和提出问题，如何设计方案去解决问题。虽然，他们的想法比较幼稚，但学生的探究兴趣得到了培养，无时无刻都闪烁着智慧的火花。

    探索以人类的天性，研究是进步的阶梯，变幻莫测的大自然给孩子们带来惊异、未知和困惑，也给他们带来探索、追求和创造的有利条件。在科学教学过程中，我们应该给学生一种自由，让他去选择；给学生一份权力，让他去评价；给学生一些机会，让他去表现；给学生一批疑难，让他去探索；给学生一个目标，让他去追求；给学生一片空间，让他去创造。只有这样，每个学生的个性才能得到充分发展，全体学生的综合素质才能得到了主动发展。

 

        

一、什么是探究性实验室

探究性实验室是指能够充分支持学生进行多方面探究性学习的环境。探究性实验室与传统的实验室有着本质上的不同。在传统的实验室里，学生的实验主要是按照现成 实验的步骤，来体验前人已经完成的实验的步骤和结果，提供的是一种演示和验证的实验环境。而探究性实验室，则是提供各种各样的探究设备和工具，创设一个面 对真实事物进行探究的环境。探究性实验是由学生自己设计实验步骤，进行进行实验得出结论。因而，探究性实验室所进行的实验活动更能体现学生主体性，增加学 生的参与度，既有利于学生基本知识技能的形成，又有利于培养学生的科学方法和精神。

二、建设探究性实验室的必要性
    现在全国的课程改革在各实验区已经卓有成效，教育的理念、教学的结构已经发生了很大的变化。在教学理念方面，强调知识技能、过程与方法、态度情感价值观三维 的教学目标，重视学生的全面发展；在教学结构方面强调学生自主学习，合作探究，重视学生的主体性和教师主导性的发挥。这些都使传统的课堂发生了很大的变 化，取得了明显的教学的效果。课程改革走到这里，好象已经达到了目的，剩下的事情就是如何搞好评价了。但是，从实际的情况来看，课改的效果并不是我们想象 的那样，要达到发达国家的水平，培养真正的新世纪创新人才，笔者认为还有很大的差距。原因何在？笔者认为，虽然我们的教育的理念，教学的结构发生了变化， 但我们仍然缺乏将理念贯彻到教学实践中的方法和手段，即我们缺乏适当的教学技术，将教学理念和教学实践桥接起来。
    因此，要深入的将课改进行下去，取得突破性的成果，就要重视教学技术的应用，将教学的理念切实落实到教学的实践，这是我们课程改革的“最后一公里”。 为此，我们要做两方面的工作：一是要重视信息技术的使用，要全面的使用信息技术，使信息技术深入到课堂，成为学生认知的工具、学习的环境；二是建立与课改 相适应的探究性实验室的建设。山东教育信息化的工作已经开展多年了，基础的信息化环境已经具备，很多指标已经位于全过谦列，现在我们要做的就是要整合各方 面的力量，包括技术的、教研的、科研的力量，进一步的深化教育信息化，逐步全面地将信息技术运用到课堂。但是，探究性实验室的建设对我们来说是一个崭新的 课题，因此也是我们必须面对解决的现实问题。
    推进实验室的建设，消除课程改革以来人们对探究的某些误解是非常有必要的。多年来的课改，我们强调探究性的学习，这是非常必要的。但是我们对探究的理解却是相当片面的，因此探究的实际效果就不能很好的体现出来。综合起来对探究的理解，主要存在以下两大误区：

    一是，在教学过程中重视的是学生对符号（语言）的探究，而不强调对事物本身的探究。例如,理 化生等科学理论学科，学生真正需要掌握的是这些知识形成的方法，即科学研究的方法，以及这些学科的概念、命题所蕴含的事物本质的规律。由于我们缺乏必要的 设备工具，就无法让学生面对事物本身，运用科学探究的方法，去亲自发现本质的规律，只能象其它学科一样，让学生从书本的语言和公式中理解、探究；再如，利 用网络信息技术的webquest学习模式曾经风行一时，但是由于我们更多的时候是基于网上符号信息的意义建构，结果学生就生吞活剥，学习的结果就是网络信息的大拼凑，很难将知识系统化。
    根据最新的学习理论的研究，专家的知识都是围绕着一定的主题和概念组织的，而且必须和丰富的情景相联系，当在现实中遇到相似的情景时，专家可以很快将知识激活，提取知识解决问题。而我们基于符号探究所形成的意义，很难系统的组织起来，往往是彼此割裂，无法对事物形成系统的理解；更为不利的是这样形成的知识缺 乏情景，因此学到的知识是死的，很难在新的情景中激活。加里略说过，“科学的真理不应该在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。真正的哲学是写在那本经常我们眼前打开着的最伟大的书里面，这本书就是宇宙，就是自然本身，人们必须去读它。” 这些都充分说明了对事物本身探究的重要作用。

    二是，将探究活动等同于自然状态下的探究活动，导致探究学习的效率不高。教育活动不同于自然状态下人的认识活动，它是一种特殊的认识活动。教育是文明的传承，现在有考古证据的人类文明史有150万 年，每个人要重复这个认识过程是不可能的，也是不经济的。因此教学中学生的探究活动也不能等同于自然状态下的探究活动，它是教师指导下的探究活动。教学活 动重要的是经过教师严密的设计，让每个个体在最短的时间内掌握人类的文明成果。有人认为探究的学习效率不高，正是因为在思想上他没有意识到教育的探究和自 然下探究本质不同，因而在教学实践上导致探究的漫无目的，降低了探究性学习的效率。相反，笔者认为探究性的学习是效率最高的学习，因为他直接让学生掌握到 本质的规律，而不是千变万化的形式的、表面的东西。
    因此建设探究性实验室，为学生提供必要的探究工具，创设探究的环境，研究探究性学习的教学设计，是课程改革的非常重要组成部分，是进一步深化课改的关键。

 

三、  教师培训，科研推动阶段
    教师的培训是探究性实验室建设的重要组成部分，这个工程成功与否最终要落实到教师的素质的提高上。因此在实验室推广使用中，要重视教师的培训。要系统地对教 师进行技术、方法、理论和实验教材等各个层次的培训。同时，为了实现探究性实验室项目的可持续发展，还要重视科研的作用。通过科研，不断推陈出新，提高实 验室的运用水平，始终保持我们的先进性。
    因此，我们应充分认识到探究性实验室建设对我们课程改革的重要作用，各方面要通力合作，把探究性实验室的建设推进下去，为进一步深化课改，切实提高教育质量贡献一份力量。