科學(xué)小課題研究的一般流程及操作策略

小課題《 綠豆、赤豆、黃豆制作豆芽菜的比較 》簡述：本課題是三種豆子制成豆芽菜的全程實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖潜容^出三種豆芽菜在制作時(shí)間上的長短、豆芽菜外形（及賣相）的區(qū)別、豆芽菜制成菜肴的口感差異等。實(shí)驗(yàn)過程中，經(jīng)歷了資料查詢、計(jì)劃制訂、數(shù)據(jù)采集、變量控制、結(jié)論比較等一系列過程，最后得出“黃豆最適合做豆芽菜”這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

一、研究目的與內(nèi)容：明確科學(xué)目的，激發(fā)科學(xué)興趣

《 小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) 》指出，學(xué)生對周圍的世界具有強(qiáng)烈的好奇心和積極的探究欲，學(xué)習(xí)科學(xué)應(yīng)該是他們主動(dòng)參與和能動(dòng)的過程。所以，科學(xué)小課題研究，必須建立在滿足學(xué)生發(fā)展需要和已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，使之明確研究的目的與意義，同時(shí)教師采取各種手段，千方百計(jì)地去提高學(xué)生的科學(xué)興趣，唯有如此，才能保證研究的質(zhì)量。

1．目標(biāo)的雙重性

小課題研究既然是一項(xiàng)探究活動(dòng)，那么依據(jù)科學(xué)探究的本質(zhì)，它的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是雙重性的：一是指向具體的、未知的某個(gè)問題或某類問題。比如《 綠豆、赤豆、黃豆制作豆芽菜的比較 》（以下簡稱《 豆芽菜 》）小課題研究目標(biāo)，首先具體的問題是能夠把這3種豆子制作成豆芽菜；其次未知的問題是這3種豆子制成豆芽菜后的結(jié)論。如果離開了這兩個(gè)目標(biāo)，接下來的研究過程就如盲人摸象漫無目的了。二是指向科學(xué)的本質(zhì)，通過對具體問題的研究，從而去探索科學(xué)的奧秘。比如在《 豆芽菜 》研究中，要探索的具體問題是3種豆子制成豆芽菜的比較，從而得出這3種豆子最后制成豆芽菜時(shí)哪種時(shí)間最短、哪種產(chǎn)出率最高、哪種制作最為簡單。這個(gè)正是本課題研究的關(guān)鍵所在。

2．內(nèi)容的趣味性

可以說，每個(gè)人與生俱來就有一種原始的科學(xué)興趣，而小學(xué)生更是如此，在他們的日常中，一些內(nèi)隱或者外顯的帶有科學(xué)性的活動(dòng)的頻度大大超過了普通成人。我們常說興趣是最好的老師，所以在小課題研究中，學(xué)生對于研究內(nèi)容的興趣是首要的，否則枯燥的研究活動(dòng)，學(xué)生研究的過程必然是被動(dòng)的，獲得也可能是低效的。例如《 豆芽菜 》研究的緣起，就是科學(xué)課中“食物”課外的延伸。在這個(gè)研究中，其中有一項(xiàng)內(nèi)容，就是3種豆芽菜制成后，還要制作成菜肴，進(jìn)行品嘗，從而鑒別這3種豆芽菜哪種豆子制成的味道最好。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生們始終在一種盎然的情趣中進(jìn)行。

3．準(zhǔn)備的充分性

這里所說的“準(zhǔn)備”，具體是指小課題研究計(jì)劃的制訂、研究工具的使用、資料的查詢等一系列研究前的工作。只有這樣，接下來的研究活動(dòng)，才能順利有效地開展，從而避免一些完全可以避免的錯(cuò)誤。所謂“磨刀不誤砍柴工”就是這個(gè)道理。需要說明的是，小課題研究，最終結(jié)果是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力與科學(xué)精神，所以準(zhǔn)備工作以學(xué)生自主完成為主，有難度的教師可以加以指導(dǎo)。

二、研究過程與細(xì)節(jié)：掌握科學(xué)方法，形成科學(xué)能力

小課題研究過程，應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為主，使他們能夠真正投身到實(shí)踐中去，通過對研究對象的直接接觸和動(dòng)手操作，掌握研究活動(dòng)的基本過程、關(guān)聯(lián)程序以及各個(gè)步驟，發(fā)展解決問題的正確的思路和技能。而這個(gè)過程的最終目的，就是在掌握科學(xué)方法的基礎(chǔ)上，形成科學(xué)能力，提高科學(xué)素養(yǎng)。

1．方法的針對性

小課題研究內(nèi)容廣泛性的特點(diǎn)，決定了它必然有著多樣的研究方法，這也是決定研究結(jié)果的一個(gè)重要因素，應(yīng)根據(jù)研究內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的科學(xué)研究水平，采取合理、有效的研究方法。一般來講，就小學(xué)階段科學(xué)小課題研究而言，“實(shí)驗(yàn)研究法”是一種最常見也是最有效的研究方法。它的基本過程如下：提出問題—作出假設(shè)—制訂計(jì)劃—實(shí)施實(shí)驗(yàn)—得出結(jié)論。例如《 豆芽菜 》中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中最常見的豆芽菜是用綠豆做的，但是也有用赤豆、黃豆做的豆芽菜，所以作出的假設(shè)為“綠豆最適合”做豆芽菜，然后制訂計(jì)劃進(jìn)行研究，得出的結(jié)論是“黃豆其實(shí)更適合做豆芽菜”。

實(shí)驗(yàn)研究法還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求，加入特定的人工控制，使人觀察到在自然條件下無法觀察到的情況，比較精確地分析出現(xiàn)象之間的因果關(guān)系。更為重要的是，“實(shí)驗(yàn)研究法”可以重復(fù)驗(yàn)證，從而證明實(shí)驗(yàn)研究的科學(xué)性。

2．工具的有效性

一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅僅是使用感官所能解決的，要涉及多種研究工具的使用。實(shí)驗(yàn)中采用一些有效的工具，就能幫助我們了解感官所不及的事物或現(xiàn)象，從而提升研究的實(shí)效性。在《 豆芽菜 》實(shí)驗(yàn)中，首先使用的三種工具分別是金屬篩子、金屬飯盆、透明塑料袋。但是在實(shí)驗(yàn)過程中，出現(xiàn)了豆芽菜到處亂長的情況。于是，塑料袋不能用了，需要使用一種四周不見光，只有上面能見光的工具。一開始考慮的是小的塑料桶，但是使用了幾天之后，發(fā)現(xiàn)桶不是透明的不方便觀察。于是找來了一種透明的塑料桶，終于解決了邊實(shí)驗(yàn)邊觀察的難題。所以，在小課題研究過程中，工具的有效性是很重要的，它的恰當(dāng)與否，會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)的方方面面，比如實(shí)驗(yàn)的過程、實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)的結(jié)論等。

3．證據(jù)的重要性

小課題研究的成功與否以及對提出課題的驗(yàn)證，主要是表現(xiàn)在科學(xué)研究的證據(jù)上。所以，在科學(xué)研究的過程中，收集課題研究活動(dòng)的證據(jù)要尊重事實(shí)、注重證據(jù)、實(shí)事求是。在《 豆芽菜 》實(shí)驗(yàn)中是對3種豆子制作豆芽菜的比較研究，從而得出“黃豆最適合做豆芽菜”這個(gè)結(jié)論。那么，在實(shí)驗(yàn)研究過程中，關(guān)于3種豆芽菜的萌芽時(shí)間、長短比較、生長速度等方面，要記錄相當(dāng)多的數(shù)據(jù)，還要拍攝一些照片進(jìn)行對比。這對于最后的結(jié)論，就有了直觀的比較，也能合理、有力地去驗(yàn)證這個(gè)小課題研究的正確性了。

三、研究結(jié)果與獲得：領(lǐng)會(huì)科學(xué)本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)精神

小課題研究的過程固然重要，因?yàn)樵谶@個(gè)過程中，學(xué)生掌握了研究方法，形成了科學(xué)能力。但是研究結(jié)果同樣是終極目的，通過這個(gè)過程得出結(jié)論，學(xué)生在對科學(xué)現(xiàn)象的理解，科學(xué)本質(zhì)的領(lǐng)會(huì)上會(huì)更加深刻，從而培養(yǎng)起他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的一種深層次的精神。

1．小課題研究的態(tài)度應(yīng)當(dāng)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?/p>

小課題研究的過程，雖然可以是形式活潑充滿趣味的，但是其終極目的卻是通過研究過程得出科學(xué)結(jié)論，應(yīng)該有其嚴(yán)肅性。實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)該向?qū)W生提出做該實(shí)驗(yàn)的目的、任務(wù)，這樣才能使他們注意力集中到所要做的事上，才能使他們深入細(xì)致地去觀察、去做。這個(gè)“嚴(yán)謹(jǐn)性”的特點(diǎn)是保證研究科學(xué)性的關(guān)鍵所在。《 豆芽菜 》實(shí)驗(yàn)中，首先明確了本次小課題研究的目的是對3種豆子制成豆芽菜的比較，任務(wù)是實(shí)驗(yàn)操作、過程記錄、證據(jù)保存等一系列工作。所以，過程要求是細(xì)致的、客觀的，因?yàn)樗绊懼詈髮?shí)驗(yàn)的結(jié)論。

2．小課題研究的過程必然是合作的

小課題研究是一項(xiàng)嚴(yán)格而緊密的科學(xué)研究活動(dòng)，在這個(gè)過程中，首先以合作學(xué)習(xí)小組為單位，學(xué)生圍繞提出的有關(guān)研究專題，在小組的群體中交流個(gè)人看法，相互學(xué)習(xí)，從中獲得對該問題深入認(rèn)識(shí)或進(jìn)一步了解的方法，然后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，達(dá)成研究目的。《 豆芽菜 》實(shí)驗(yàn)中，研究小組內(nèi)學(xué)生每天對研究所得進(jìn)行細(xì)致的交流，在對比中進(jìn)行問題的發(fā)現(xiàn)、變量的控制、條件的改變等一系列合作性學(xué)習(xí)。同時(shí)，學(xué)生在教師的輔導(dǎo)和幫助下，獲得了鍛煉與提高，增強(qiáng)了師生、生生之間的溝通與交流，合作這個(gè)特點(diǎn)在研究過程中發(fā)揮得淋漓盡致。

3．小課題研究的結(jié)論不妨是開放的

小課題研究活動(dòng)的結(jié)論來自對探究結(jié)果的歸納整理和邏輯推理，代表了特定的人在特定時(shí)段的研究水平。但是，小課題研究的過程，可以是開放的，不是一成不變得出單一化的結(jié)論。因此，在研究過程中，可以根據(jù)某一些現(xiàn)象的出現(xiàn)，采取一定的應(yīng)對措施，從而去提高研究的效率，得出科學(xué)的結(jié)論。在《 豆芽菜 》實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)最后的結(jié)論是從萌芽、生長等因素去考慮，黃豆最適合做豆芽菜。但是在一些后續(xù)研究中卻發(fā)現(xiàn)，豆芽菜的制作原料，受地域性的影響相當(dāng)大。學(xué)生經(jīng)過在網(wǎng)上查詢得知，北方地區(qū)普遍使用黃豆制作豆芽菜，而南方地區(qū)的人們卻偏愛綠豆做的豆芽菜。

小課題研究活動(dòng)的開展，為學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)鋪就了一條絕佳捷徑。在這一系列過程中，學(xué)生科學(xué)知識(shí)的獲取，科學(xué)技能的掌握，有關(guān)科學(xué)的情感、態(tài)度、價(jià)值觀等從中都得到了發(fā)展，給學(xué)生帶來的影響必定是深遠(yuǎn)的。而這一切正是我們科學(xué)教育的核心所在。

（作者單位：桐鄉(xiāng)市洲泉鎮(zhèn)中心小學(xué)，浙江 桐鄉(xiāng)，314513）