《小学科学“主题探究式”学习的实践研究》课题研究成果报告

“小学科学‘主题探究式’学习的实践研究”成果研究报告

中山市石岐区杨仙逸小学黄丽仪陈树德

一、问题的提出

（一）研究背景

1.这是实施“科教兴国”战略，全面推进素质教育的需要。

当前，各国间综合实力的竞争，归根到底是科学技术水平的竞争。因此世界各国都更加重视和加强公民科学素养的培养。1995年５月６日颁布的《中共中央国务院关于加速科学技术进步的决定》，首次提出在全国实施科教兴国的战略。2010年3月5日，国务院总理温家宝在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时强调，要全面实施科教兴国战略和人才强国战略。而要实现这一目标，学校教育负有不可推卸的责任，“要努力发挥教育在科普工作中的主渠道作用，结合中小学教育改革，多形式、多渠道地为青少年提供科普活动阵地，培养他们的思维能力、动手能力和创造能力，帮助他们树立正确的科学观、人生观和世界观。”因此，无论从当今社会的需要看，还是面向未来的竞争挑战，学校必须更新教育观念，充分认识提高学生科学素养，培养学生创新能力在基础教育中的地位和作用。

目前，我国小学科学教学仍然停留在知识本位、教材本位的基础上，很少有超越课堂，走出校园让学生通过实践活动探究主动获取科学知识之壮举。因此，与发达国家相比，我国学生普遍存在着科学素养较差，技术能力、创造能力和实践动手能力较弱的弊端。全面推行素质教育是基础教育的重要任务，提高学生科学素养和创新能力是基础教育改革的重大措施。“主题探究式学习”的研究就是要通过科技实践活动的形式，将科技教育、人文教育、道德教育有机结合，把科学知识、科学方法、科学精神、

科学能力等综合素质的提高作为培养目标，这不仅对于充分发掘学生聪明才智，培养实践创新能力，发展个性特长有明显效果，而且对于全面提高学生素质，推进学校素质教育有着积极的作用。

2.这是推进新课程改革，解决实际教学中遇到的困惑的需要。

《小学科学课程标准》要求：“科学学习要以探究为核心。”“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。”新课程实施以来，广大一线科学教师积极将“探究”活动引入课堂教学，使课堂教学呈现一片生机勃勃的局面。然而，在一节节热热闹闹的科学探究活动课的背后，教师却面临着“探究”带来的种种矛盾和困惑：

（1）探究内容局限性的困惑。“教学内容听教材的，探究步骤听老师的”。这是现今小学科学探究活动的真实写照。即在实际教学中，一线科学教师基本上都是照搬教材，所谓的探究就是围绕科学书编排好的内容，按照老师设计好的步骤去一步步的实施，这样学生固然获取了新课标所要求的基本知识，但是这一切都是按照老师预设的道路前进。当发现有孩子脱离了预设的轨道，向教师提出“为什么”的时候，教师急忙通过所谓的“主导”把他们拉回到正轨上来，粗暴的扼杀了学生的一切灵感和创意。这是一种“必然性、程序化的探究”，是“牵着牛鼻子”的探究，没有真正落实学生的主体地位。

“兴趣是最好的老师”，然而学生感兴趣的未必书上有，书上有的学生未必感兴趣。下雨时蚯蚓为什么要钻出地面？为什么中午炖的汤晚上就变味儿不能喝了？我们能否让这些学生感兴趣，而且是看得到、摸得着，能

够尝试的科学探究活动也能走进课堂？又该如何让它们与教材上的现有教学内容融合到一起，形成互相促进、互为补充的探究体系？

（2）探究经验严重不足的困惑。科学探究是逻辑性非常强的研究活动，要求研究者思路清晰、思维缜密。小学阶段的学生是刚刚接触科学课程，连生活经验都严重不足。因此，在面对需要探究的科学问题时往往没有方向，不知从何处着手。而科学探究基本方法的指导恰恰是小学科学教学的重要缺失，以至于有的学生在学了4年科学（六年级的学生），开展了若干个科学探究活动之后，遇到要研究的问题仍然是“狗咬刺猬无处下口”的窘态。在具体的实验操作、数据分析、成果交流的过程中，同样因经验的缺乏而深受影响。因此，怎样引导学生有效积累科学探究的经验，掌握研究科学问题的一般方法，也是摆在我们一线教师面前的重要问题。

（3）课堂探究时间不够的困惑。引入了探究，就意味着要给足时间和空间让学生去观察、思考、分析、交流，从而发现、分析、解决问题。“静待花开”是令人向往的，但“时间不够”也是残酷的现实。课堂上前面探究的甘畅淋漓，后面却没有时间很好地归纳、小结和巩固，虽说可以增加课时进行，但每个内容都遇到类似情况，教学必然无法按进度完成。于是，为了保障后面的内容完成，自主探究与合作交流只得蜻蜓点水、草草收场。这是一种走过场的探究，仅仅停留在探究的表面，很难有实质性的效果。

（4）探究时空受限制的困惑。小学科学教学内容按照新课程标准的分类方法，可以分为“生命科学”、“物质世界”、“地球与空间”三个领域，其实包涵了以后还要再次系统学习的地理、生物、物理、化学等多个学科的内容，范围非常广泛。不是所有的科学探究都能在教室或实验室里完成的，如有

关天气的“刮风了”、“下雨了”、“小小气象员”等内容，需要学生到室外去观察天气的变化。也不是所有科学探究都能在40分钟内完成探究的，如种子的发芽、植物的种植、生物的养殖等，需要几个月甚至更长时间的实验和观察。遇到这种情景，老师们往往简化为“教师提供资料（图片、影像等），学生分析交流”。这是一种打折扣的、脱离实际的探究。

在这些问题的困扰下，科学探究似乎总停留在表面的热闹上，失去了实效，一线教师面临着“理想很美好，现实很残酷”的两难局面。于是近几年，对有效教学和有效探究的呼唤愈来愈高。虽然已经有一些研究文章和课题对我们受到的困惑进行了剖析，但往往将教学低效的原因归于教师组织能力不够或归于课堂探究方案的设计失当，基本上没有正视探究性学习在实施过程中所面临的真正矛盾，没有找到根本的解决办法。

（二）已有研究述评

1.国外：目前，欧美等发达国家和部分发展中国家，正在积极推广学生“小课题探究（研究）”的教学模式。美国的教育相来比较注重实践探究（动手操作）与创造性能力的培养。例如，美国的劳伦斯中学，从1985年开始，一直开设一门“自主研究”的课程，要求学生在教师的帮助下独立或合作进行某一个小课题的研究。学生必须自己突出问题，设计研究方案，收集资料，撰写报告。日本从1998年开始提出在全日本小学新设“综合性学习时间”（每周2课时），旨在通过学生对小课题的探究，培养他们的发现问题、自主学习思考、更好地解决问题的能力。印度正在竭力将科学技术引人中小学正规课程，希望通过进行综合实践活动的研究，来提高学生的科学素养，进而提高广大公众的科学素养。美国2061计划提出的“面向全体美国人的科学”，就强调“适用于提高所有国民的科学素质，不论这些国

民的社会环境和生平抱负如何”。

2.国内：20世纪90年代末期，沿海地区教育发展和教育改革前沿的部分省市为适应素质教育的要求，变革学生学习方式，借鉴国外发达国家的经验和做法，开展了一些“研究性学习”、“小课题研究”等综合实践活动。这些课程和研究虽然名称各异，结构、内容有所不同，但基本价值取向有共同之处。即通过特定活动载体（实践活动）来提高学生的科学素养、实践能力、创新精神等等。

综合上述调查，我们认为尽管国内外都有类似于“主题探究式学习”的研究，但是都是就某一个问题或知识进行的单列探究，并没有把这种学习方式作为小学科学教学的常规教学方式加以系统研究和分析。

（三）课题的界定及理论依据

1、“主题探究式学习”是指学生在教师的指导下，综合运用已有的知识和经验，以类似科学课题研究的方法，通过自主探索和合作交流，实现了解某一方面的知识，解释某一项现象或解决某一实际问题的学习方式。它是一种积极的学习过程，着眼于培养主动探究和创新实践的精神，给学生终身受用的知识和能力。

2、建构主义认为“知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的”。也就是说学习实质是主体对客观积极建构意义的过程，而这个学习过程是学习者参与实践活动与情景互动的过程。建构主义倡导的教学模式和教学方法为：“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”在这种模式中，学生是知识意义的主动建构者；教师是教学过程的

组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象；媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。显然，在这种场合，教师、学生、教材和媒体等四要素与传统教学相比，各自有完全不同的作用，彼此之间有完全不同的关系。但是这些作用与关系也是非常清楚、非常明确的，因而成为教学活动进程的另外一种稳定结构形式，即建构主义学习环境下的教学模式。

3、“主题探究式学习”正是在建构主义指引下，以开放的现实生活情景为背景，以要探究的实际问题为指向，以个人或小组合作为方式, 以类似科学课题研究的方法，主动运用所学知识，获取所需的信息，最终去解释或解决所碰到的问题的学习方式。它是一种积极的学习过程，让学生在主体性、开放性实践性活动中自主建构知识，着眼于培养主动探究和创新实践的精神，给学生终身受用的知识和能力。

（四）本研究的意义

本课题的研究，试图从探究内容的选择、探究方法的积累、探究时间的保障、探究空间的拓展等方面整体考虑，通过实践与研究，探索出一种有效的小学科学探究式学习新思路，从根本上解决新课程小学科学教学实践所面临的困惑问题。

二、研究设计

（一）研究目标

1.提高小学生的科学素养和创新能力。通过实践研究对学生进行系统的科普教育，使学生体会到科学技术在不断的发展，引导他们树立科学思想、科学态度；培养他们对科学技术的兴趣爱好；提高他们的创新精神和实践能力；帮助逐步了解和掌握探究科学的基本方法，使他们爱科学、学

科学的基础上用科学、探究科学。

2.探索小学科学“主题探究式学习”的操作策略和方法，尝试解决小学科学教学中遇到的困惑。探索出一套行之有效的开展“主题探究式学习”的策略和方法，探寻解决“探究内容局限、探究经验不足、探究时间不够、探究空间受限”的途径，提高小学科学教学效果。为本校科学教学水平的提高，为兄弟学校有效提高学生科学素养和创新能力，在内容、形式和方法上提供可资借鉴的经验与操作模式。

3.开发校本课程。通过课题的实践研究，开展一系列“主题探究式学习”实践活动，经过2-3年的开发和积累，最终开发出一套适宜于本地区实施的小学科学‘主题探究式学习’的校本课程。

4.推动教师的专业成长。通过培训和实践，提高科学教师组织开展各种科技教育活动的能力，促使教师的自我业务素质的提升。

5.促进学校特色的形成。逐步促进学校“科技创新”特色的形成，使“创新”成为仙小“飞的精神”中一个重要的组成部分。

（二）研究内容

1.“小学科学‘主题探究式学习’”教学策略和方法的研究。

2.“小学科学‘主题探究式学习’”校本课程的开发与研究，通过开展活动，积累案例，开发出一套适合于本地区开展的主题探究式学习校本课程。

3. 研究通过“小学科学‘主题探究式学习’”尝试解决科学教学中探究时间不足，探究空间受限，探究经验不够等问题的可行性。

4.通过“小学科学‘主题探究式学习’”，有效提升学生科学素养效果的研究。

（三）研究思路

（1）以现行科学教材为基础，选择合适的内容，让学生进行“主题探

究式学习”，通过自主探究、合作交流，主动掌握知识，为课题的研究提供丰富的案例。

（2）整合科学和综合实践活动课程，让科学课在实践活动中开展，学生自主建构科学知识；让综合实践活动课内容更丰富，形式更多样，活动内涵更有科技含金量。

（3）在具体的实践活动中，不断提升科学教学效果，在丰富的案例分析中寻找“小学科学‘主题探究式’学习”的规律、策略与方法。

（4）在课题研究过程中积累有效的活动案例和资料，逐步形成我校特有的校本教学资源。

（四）研究原则

1.科学性原则。每项研究的进行，都必须有科学的依据，运用科学的方法，本课题研究也不例外。它要求研究的内容的确定，研究方法的选择，研究过程的实施都有一定的科学性。

2.实践性原则。不管是科学知识的获得，还是科学态度和情感的培养，都离不开实践。所以在探究过程中要多给学生动手的机会，发表意见的机

会，多给学生亲身体验的机会，并让学生在实践中不断反思。

3.发展性原则。科学是不断发展的，学生能力也是在不断发展的，我们的研究立足于学生的终身发展，为学生的可持续发展奠定基础。

4.主体性原则。探究活动的开展，要充分发挥学生的主动性和积极性。特别注意学生学习的反馈意见和信息，以根据学生的需要不断优化探究型活动课程。

（五）研究方法

本课题研究主要采取行动研究、案例分析、调查研究等方法，以获取课题研究在内容、形式和方法上的经验与操作范式。

三、研究过程

1.研究准备阶段（2010年4月—2010年7月）

组织学校教师成立研究小组，对小学科学教学现状进行调查研究，对学校学生科学素养进行问卷调查，对即将开展的课题研究进行研讨，制定研究方案。

2.第一阶段研究（2010年9月—2011年2月）

召开课题开题会，接受专家的质询和指导，改进课题研究方案，制定课题前4个周期的学习活动和研究活动，组织部分班级开展探究式学习活动，在实践中摸索探究式学习的基本步骤和方法。

3.第二阶段研究（2011年3月—2011年12月）

多层次、多维度组织研讨会，分析案例，总结开展科学主题探究式学习的教学策略和方法，举行课题中期汇报，在专家的指导下修改方案。

4.第三阶段研究（2012年1月—2012年12月）

全校所有班级全面推进课题研究，积累丰富的教学案例，分级组进行课题研讨，逐步总结教学经验，提炼课题研究成果。

5.第四阶段研究（2013年1月—2013年10月）

整理分析研究资料，撰写研究报告，开发校本课程，撰写教学论文，申报课题结题和成果鉴定。

四、研究成果

（一）积累了开展“小学科学主题探究式学习”的基本策略和方法。

1.选择探究主题的策略：规定动作+自选动作

所谓“规定动作”，指的是新课程标准所要求的课程教学内容，也可以理解为在科学新课程标准的指导下教材所编排的教学内容。这是中小学生必须达到的基本要求，可以以此作为学生科学探究的主要内容。

所谓“自选动作”，指的是教材之外的，发生在我们身边的，学生感兴趣的教学内容。我们常说“科学知识就在我们身边”，然而现行的小学科学教材都是面向全省乃至更广泛区域的所有中小学发行的，其教学内容的选择和编排肯定要尽可能的适应各地、各级、各类的中小学使用。这种“大众化”、“通用化”的教材带来的结果就是忽略了地域的区别和环境的不同。因此，我们可以选择身边的学生感兴趣的内容作为学生探究的主题。

案例一：韶关地处广东省最北边，韶关市最有名、最具有代表性莫过于丹霞山的地质地貌了，我们在教学粤教科技版五年级上册第5单元“变化的地表”的时候，就应该充分利用这一资源，以“丹霞山的魅力”为主题，让学生走近丹霞山，去观察丹霞山有哪些地方与众不同？是什么原因导致它与众不同？

案例二：像中山、珠海等地处南方沿海的地带，其气候变化、生物特征等各个方面又有着许多与内陆不同的独特之处。如“回南天”是南方人记忆较为深刻的自然现象。当“回南天”不期而遇，导致各家各户地面“潮湿”，墙壁“发霉”，衣服“长毛”的时候，我们可以结合粤教科技版科学四年级上册第2单元“变化的天气”，及时引领学生以“回南天的秘密”为主题，引领学生进行探究，了解气象变化的相关知识。

2. 指导学生开展探究的策略：科学家的思维+科学家的方法

科学家的思维：让学生用科学家的思维去看世界，学会发现、提出和思考问题。科学家的方法：让学生用类似于科学家开展课题研究的方法去研究并解决问题，即经历大胆猜想、制定方案、开展研究、分析交流等过程，最终得出结论进而解决问题。

新课标认为“过程和结果同样重要”，让学生经历探究的过程是探究性学习的核心要求。而探究的过程就是让学生积累探究经验，培养创新意识和创新能力的重要过程。我们不妨让学生像科学家研究问题那样，围绕探究的主题经历“发现问题、提出猜想、制定方案、开展研究、进行分析、解决问题”等过程，让学生真真正正的在实践中去自主探究所遇到的科学问题。这样，学生不仅获得了相应的科学知识和基本技能，还能在一项项的探究活动中感悟到研究科学问题的一般方法，积累探究性学习的活动经验。

案例三：在教学粤教科技版六年级上册“代代相传的特征”一课时，我们不是像教材那样出示一些准备好的人物图片进行分析，而是运用了“小调查”的探究活动：

“代代相传的特征”主题探究

班级：姓名

一、小调查：你跟家人长得像吗？

二、我的发现：

三、我在交流中的收获：

四、发生这种现象的原因：

五、活动评价：

1.自我评价：

2.同学评价：

3.家长评价：

4.老师评价：

在这项科学探究活动中，“小调查”和“我的发现”是发现问题、提出问题的过程，“交流中的收获”和“发生这种现象的原因”就需要学生自己通过查阅资料、咨询专家、网络搜索等各种方式和方法去解决问题。最后还加上了

4种不同角度的评价，促进学生在反思中提升自主探究的能力，增强探究科学秘密的兴趣和信心。

3.引领学生积累探究经验的策略：经历基本过程+ 学习基本方法

要想让学生像科学家那样去探究问题，我们得让学生掌握最基本的科学研究技能。一是让学生经历探究的基本过程；二是上好探究性学习的方法指导课，让学生掌握开展科学研究的一些基本方法。当学生在探究的历程中通过接触，感悟，加上教师的传授和讲解，逐步掌握了这些基本研究方法，他们也就找到了打开科学奥秘的钥匙，那“不经意中撬开了科学新知识的大门”也就成为了可能。下面举例说明在经历探究过程中学习基本研究方法的情况。

案例四：粤教科技版五年级上册，各个不同的单元，知识领域也各不相同，开展主题探究式学习的时候，所采取的研究方法是各不相同的。如第1单元“植物身体的奥秘”，主要采取“小观察”的方式进行；第3单元“奇妙的电与磁”主要采取“小实验”的方式；第5单元“变化的地壳”主要采取“模拟实验”的方式进行；此外还有要用到“小调查”、“小查阅”“小种植”、“小饲养”等研究方式的。具体到某一种探究方法，也有技巧。如“小观察”，观察什么？如何观察？记录什么？怎么记录？如何整理和分析信息？这些都是需要教师进行指导的地方。例如：

“关心天气”主题探究活动-----变天的前奏

班级：姓名

一、小观察：天气变化会对很多物体带来一定的影响，人们会根据经验判断天气的变化。请你观察下雨前，有哪些与平常不一样的现象？

（其他环节略）

在观察的过程中，最重要的就是发现“有哪些与平常不一样的现象？”这就用到了科学研究中的重要方法-----对比，对比实验、对比分析是我们研究科学的一种重要方法。在这里，不仅要把事物“平常的表现”与“下雨前的表现”进行对比，而且要注意到是“这一类的事物都有这样的同样的变化”。如果学生没有这些探究经验，他们的观察就会有些盲目，甚至会把那些“偶然的现象”也记录进来，误以为是“变天的前奏”。

4.拓宽探究时空的策略：整合学科课程+整合课堂内外

（1）整合综合实践活动和科学课程。小学阶段3-5年级都安排了地方综合实践活动课程，其内容有的与科学课程是重叠的，如水资源的调查和保护、蔬菜的营养等等。在教学中，我们可以让科学课在实践活动中开展，使科学探究实践更充足。同时，也使得综合实践活动课的内容更丰富，形式更多样，活动内涵更有科技含金量。

（2）整合课内外的时空资源。对于可以在课堂上完成的探究我们放开手让学生去开展活动，对于在课堂和实验室里无法完成的科学探究，我

们采取“课内交流”与“课外探究”相结合的方式完成。“课内交流”就是通过课堂上的交流和学习，解决那些必须要大家集中在一起来解决的问题，如探究主题的确立、探究方案的制定、探究结果的交流和分析等等。而对于无法在课堂和实验室里完成的活动环节，我们可以让学生个体或者以小组合作的方式进行“课外探究”。

（二）探究措施的创新有效解决了科学教学中遇到的困惑和矛盾。

1. 探究内容的创新。

“主题探究式学习”以现行科学教材为主（规定动作），以身边的科学现象为辅（自选动作），大大丰富了学生探究内容的多样性和灵活性。探究的主题可以是教材上的教学内容，可以是基于教材教学内容的拓展和延伸，可以是具有地域特色的科学知识，还可以是学生自己发现并感兴趣的科学现象。学生探究的内容不再局限于科学教材，充分尊重学生的主体地位，增加了学生留心生活，勇于探究科学奥秘的信心和欲望。

2. 探究形式的创新。

一般的科学探究都是围绕所要研究的问题，根据教材或教师设计好的流程去研究。“主题探究式学习”则不同，它是用类似于科学家做科学研究的方式进行探究。确定了探究主题后，让学生自己去猜想、制定方案、开展研究、整理信息、分析交流、解决问题。在开展研究的过程中，获取信息的方式也是开放的，可以动手实验，上网搜索、查阅资料、咨询专家、社会调查等等，有时还是多种探究方式的综合运用，这些探究方式的运用有利于学生综合科学素养的提高。当“用科学家的思维思考问题，用科学家的方法研究问题”成为一种习惯，学生的创新精神和创新能力是不可估量的。

3. 探究时空的创新。

小学科学主题探究式学习不再仅仅局限于科学课堂，而是整合了与科学探究关系紧密的综合实践活动课程，整合了课内外的有效时空。由于探究活动不再局限于室内，不再局限于40分钟，可以让学生（或小组）独立在家进行，不必再受课堂上的统一时间和空间的限制，学生有了充分探究的时间和空间。学生可以在无压力、宽松的氛围中充分探究、独立思考和感悟，加上没有他人的干扰，探究学习的结果往往比课堂上探究的结果更加丰富、更有个性。

4. 探究结构的创新。

主题探究式学习根据探究内容的不同，能在课堂解决的在课堂解决，课堂无法解决的根据探究内容的不同，有的选择课前前置性探究，有的是选择课后拓展探究。由于学生个体（或小组）的探究活动不再占用课堂的时间，课堂教学的重点是合作交流。使得课堂上的交流参与面更广、交流更有效。在合作交流中，学生个体在生生、师生之间的交流中进行二次感悟,并完成对知识的及时总结和巩固练习。教学环节变得紧凑，课堂教学效率提高，课堂知识得以及时巩固。

5. 指导方式的创新。

“授人以鱼，不如授人以渔”。主题探究式学习重视对学生探究科学的方法的指导，引导学生尝试、体验研究科学的一般程序和研究步骤（发现问题、提出猜想、制定方案、开展研究、分析信息、得出结论等），学习并积累研究科学的常用方法（小观察、小实验、小种植、小饲养、小调查等等），这些指导方式的实施有力促进了学生研究经验的积累，为学生探究科学扫清了障碍。教师对学生的辅导也根据学生个体的不同而更有针对

性，对学困生的的帮扶也更有成效。

6. 评价维度的创新。

对学生的评价由自我评价、同学评价、家长评价、教师评价四个维度组成，充分反映了学生在自主探究、合作交流、家庭学习、社会实践等各个方面的表现情况。使得对学生的评价更全面、更客观、更有激发性，有利于学生增强探究科学的信心和欲望。

7. 反思主体的创新。

在小学科学主题探究式学习中，学生在师生、生生的交流中，在多维度的评价中，要不断地进行反思，反思独立探究的发现，反思合作交流的收获，反思出现差错的原因，反思解决问题的方法。学生在学习反思中，看到自身的进步，体验成功的喜悦，激发学习的热情，学生学习科学的兴趣明显提高。

（三）有效促进了学生科学素养的提高。

《新课程标准》指出：小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。这句话包含了两层意思，一是小学科学是以培养科学素养为宗旨的，科学教学有效否要看学生的科学素养是否得到了提高。二是小学科学是科学启蒙课程，重在从看、玩、做、想中学到知识，培养兴趣，练习方法，为以后的学习打好基础。

目前，人们对科学素养的理解主要包括：科学知识（概念、定律、理论等），技能，科学方法、科学过程、过程技能与思维方法，价值观，解决社会及日常问题的决策，创新能力，科学、技术、社会及其相互关系，科学精神，科学态度，科学伦理与情感。为了研究主题探究式学习对提高

学生科学素养的效果，我们借鉴《科学（3-6年级）课程标准解读》一书在问卷调查全国中小学生科学素养状况时所提取的四个核心因素（科学兴趣、科学精神、科学概念、科学方法）作为衡量指标，采取问卷调查的方式，连续四年对学校六年毕业生进行调查研究。同时，我们还对课题组的教师和学生代表进行了座谈和访问，一是借此深入分析数据变化的原因，二是直观感受课题研究给学生和老师带来的语言、情感、行为等方面的直观变化。

1.问卷内容的设计：满分值100分，四个因素各占25分（问卷详见研究成果附件材料）。

2.问卷数据的统计（如图一）：

图一：我校近四年六年级毕业生科学素养问卷调查数据统计图

5

10

15

20

25

2010201120122013

3.结合问卷调查的数据、师生座谈的反馈进行分析：

（1）科学兴趣：由图一可知，开题以来学生关注科学现象、主动探究科学的欲望和兴趣逐年递增，其中第一年增幅最大（提高4.8分），在2013年达到最高值（24.8分）。老师们认为原因有三：一是由于“主题探究式”学习在原有教材的基础上增加了学生感兴趣的，由他们自己选择的探

究主题，所以他们主动性更强。二是这些探究的“主题”就在他们身边，有利于他们去探究。所以随着探究活动的开展，他们的兴趣越来越浓。三是探究式学习的开展让孩子们尝到了甜头，不仅学到了知识，还增加了综合能力，他们喜欢这种实践性的学习活动。

（2）科学精神：“科学精神指对科学技术具有正确的价值判断、形成负责的学习态度，既勇于探究新知又能够实事求是、既敢于独立思考又乐于互助合作”。

①从问卷调查的数据看（图一）：我校六年级毕业生的科学素养从2010年的12.5分，到2011年的15.6分，到2012年的18.6分，再到2013年23.3分，逐年稳步提高。

②从师生座谈的反馈看：学生参与科学学习的状态全面改观，一是课堂活跃了，学生们由以前的“沉闷不语”变成了“激烈争论”；二是在遇到新问题的时候，能积极提出问题；三是对别人的见解敢于质疑，对自己的猜想勇于通过实践和探究去进行验证。下面用一个班开展“主题探究式学习”实践以来的变化为例，说明学生在科学综合素养上的明显进步。

案例五：“三棋班”的成长。“三棋班”是我们课题组成员梁凤英老师任教和指导的班级（见成果材料），他们班是中山市的特色班集体，其特色就是三棋教育。

在四年级的时候，他们第一次开展的主题探究式学习选择的主题就是“‘棋’乐融融------关于‘三棋’对青少年健康成长的影响的调查研究”，其实就是对自己班和平行班进行问卷调查，通过统计和分析，研究开展三棋教育对学生学习的影响。当时这个班的孩子对于制定探究方案、外出问卷调查、进行数据分析那是一塌糊涂，全部都要老师一手一脚地指导和帮助，一项调查做了整整1年才算完成。

到了五年级的时候，我们学校被确定为“中山市保护学生视力试点学校”，梁老师又引导学生抓住机遇，选择了“杨仙逸小学近视与预防情况的调查与研究”，同样是调查，但有了上次的经验，他们已经能在老师的指导下，通过小组合作的方式制定方案、开展探究了。下学期，刚好中山市全面推进校舍加固工程，他们又开展了“关于中山市校舍加固工程的的调查研究”，他们用了3个月就完成了全部的探究任务。

在六年的时候，尽管即将面临升学，但是孩子们还是合作研究了“蔬菜与健康”的主题探究。除此外，他们还自己选择主题，自发地开展研究，有“回南天的秘密”、“食物为什么会发霉？”、“寻找身边的物质变化”等十几项科学探究，而且基本上都是以个体为单位开展的活动，由此可见学生的兴趣和探究能力得到了有效的提升。

（3）科学概念：指对自然事物、自然现象和科学技术知识的理解，包括对具体的事实、概念、原理或规则的理解。

①从问卷调查的数据看（图一）：我校六年级毕业生对于科学概念的理解和掌握连续大步提升。短短四年，从2010年的15.4分上升到2013年的24.5分，上升值达9分。学生对所学科学知识的掌握和运用水平显著提高。

②从学生在实验操作考核中的表现看：小学五年级学生实验操作考核是由中山市教育局教研室组织开展的科学技能考核活动，能较为客观、科学地反应各所学校的学生对科学概念和综合实验能力的掌握情况。图二是近几年我校学生参与活动的情况，不难看出我校五年级学生在实验操作考核中一届比一届好，进步显著，这也从另一个角度证明了学生对科学概念的掌握越来越好。

图二：我校近几年学生在市实验操作考核中获得优秀率的统计图