《小學科學課》自主探究 互動創新教學模式實踐初探

張子群.上海市寶山區長江路小學.上海.200431

正文：

1.自主探究 互動創新教學模式問題的提出

1.1.在目前傳統的應試教育模式背景下，教師的教育行為往往過于重視知識的傳授，過分強調主導性而忽視了學生的主體性，習慣于向學生單向灌輸知識，學生習慣于被動學習，得到的結果是提升學生的“基礎性學力”；學生的積極性受到很大抑制，教師的教育行為制約了 “發展性學力”和 “創造性學力”的形成。盡管后二種學力對學生綜合素養的提升是至關重要的，但卻不進行考試而被忽略。

1.2 .以問題為起點以結論為終點的傳授式，封閉式的教學過程，培養出來的學生的知識結構和思想缺乏個性，更缺乏所學知識掌握技能后的延伸性。

1.3.《新課標》明確規定了小學《科學課》的性質：小學科學是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課。而課堂教學又是實施科學啟蒙教育的主戰場。因此，如何把當前的課堂教學和先進的科學教育理念進行有機融合顯得非常有必要。于是我們運用上述的理念指導科學教育教學作了一些實踐嘗試，力圖構建“自主探究，互動創新”小學科學教育模式。

2.積極尋找“自主探究，互動創新”教學模式構建的理論支撐

2.1.自我建構的學習理論

建構主義的基本觀點是，兒童是在與周圍環境相互作用的過程中，逐步建構起關于外部世界的知識，從而使自身認知結構得到發展的。這是我們在科學教育中進行課型設計與教學模式研究學習的主要理論依據。

2.2.課程改革新理論

以學生為主體的思想是本課題研究始終要堅持的，要充分認識學生是學習的主人，他們不僅是勞動體驗、動手實踐、勇于創新的主體，也是技術探究的主體，教師則是學習活動的組織者、引導者，確立這些理念是我們開展研究的基本出發點

2.3.創造教育理論

正如海納特博士所說：“我們一般把創造力理解為某種能力、力量和才能，用綜合的、并非十分精確的概念來說就是：直覺、想象、靈感、富于想象力、發明天賦、獨創性或創造性思維、解決問題的能力和創造的幻想力。”創造力，即創造能力，也可稱為創造才能。它是人所具有的、在創造活動中表現和發展起來的、運用一切已知信息產生出某種新穎而獨特的、具有社會價值的產品的能力。其中創造思維能力尤為重要。

2.4 .合作學習理論

合作學習是新課程的重要理念。教學的過程，就是師生之間和學生之間共同合作完成學習任務的過程。教師與學生雙方都是積極因素，把兩者的積極因素充分調動起來，使整個教學過程處于互動和合作之中。同時，學生解決新的復雜問題時，相互間的合作常常要勝過個人的努力；對尚無定論的和有爭議的問題進行合作探討，可以開闊眼界，激發思考，促使學生檢驗和修正自己的觀點，提高應用知識和解決問題的能力；合作也能啟發學生學會如何學習，掌握必要的學習策略，改進學習方法，增強群體的凝聚力，形成和諧的課堂氣氛

2.5.STEM跨學科教育

對于中小學生來說,除了獲得基本、基礎的知識之外，如果他的抽象思維能力、邏輯思維能力、實際操作能力，獨立自主獲取知識的能力上都能得到發展，將來就能在實際生活和生產過程中立足。STEM教育，即包含科學，技術，工程，數學教育；STEM教育要求對學生進行科學技術工程數學素養的培訓，激發學生興趣，動手實踐，努力創新；自主占主導地位，學生主動參與，積極思維，積極動手實踐。STEM課程可以開發學生創新思維能力，能獨立自主設計并完成科學實驗并具備團隊精神，尊重科學，講究實際，解決問題。

3.“自主探究，互動創新”教學模式操作應遵循的原則

3.1.科學性原則

要求在準確傳授科學知識時，遵循青少年身心發展的客觀規律，抓好各學科之間的內在聯系，整體構思，把握深度和廣度，精心設計教學過程，使知識學習與實踐活動相結合。

3.2.實踐性原則

遵照“實踐出真知”的理論，創造條件讓學生動腦、動手操作。指導學生把所學知識運用到實踐中去，觀察事物、觀察生活，研究問題說明問題，驗證知識，動腦動手解決生活中遇到的問題。

3.3.創造性原則

通過教學和時間活動，培養與訓練學生積極創造思維的能力。以此為著眼點，能讓學生說的、做的盡量讓學生完成。

3.4.自主互動性原則

教師在教學過程中所扮演的角色，應是組織者和指導者。教師的教學服從于學生的學習，保證教學有序地緊湊地進行。學生是學習的主體對象，處于教學過程中的中心地位。學生自覺主動參與學習的程度將直接影響和制約整個教學過程的發展和教學的結果。因此教師要營造一個寬松、民主、和諧的教學氛圍，實現師生之間、學生之間的相互交流，激活學生思維，培養學生的創新意識和創新能力，以達到相互促進、共同提高的目的。

4.“自主探究，互動創新”模式實施的基本流程

從發現問題開始，經歷了提出問題----分析問題——選擇方法——解決問題的全過程。如下圖所示：

4.1.鮮明引入，發現問題

鮮明引入，就是教師依據教學目標、教學內容和學生的已有知識，運用恰當的方法激發學生興趣，啟動學生思維，為學生學習新知和形成新的智能作好準備。在一開始就把學生的注意力吸引到課堂上來，下面的課就能上得游刃有余。鮮明導入的方法主要有：實際生活、知識經驗、創設情境（如小品、故事、影視圖片等）、比較發現等等。

案例一：《發現身邊的問題》是我們學校科技俱樂部小發明組活動中的自編教材中的一課。以尋找身邊的問題為主線，安排了學生觀察、游戲、操作探究、合作交流等教學手段，通過教學，讓學生提高問題意識。在本課的引入中，設計了情景：

小明在家做作業，口渴了。去廚房倒水，他用一次性杯子倒滿水因為杯子太燙，不小心脫手掉了；重新倒了水之后，喝了大半杯，將杯子放在桌上，一陣風吹來，杯子翻了，把書本打濕。

接著提出問題：在小品中你發現了什么問題？

然后出示杯套，并小結：使用一次性杯子時，因為隔熱差，往往杯子拿不住，而且因為很輕，很容易倒；因此現在有了杯套的發明。它就是人們在生活中發現了問題后想出解決的方法而發明的。所以，發現問題比解決問題更重要。今天我們就要一起來尋找身邊的問題，并試著想出解決的方法。

創設情境，導入新課，學生尋疑中生趣，探求新知的欲望非常強烈，他們帶著強烈的好奇心和濃厚的學習興趣，積極主動地開始新知識的學習。

4.2. 自主探究，分析問題

自主探究，就是教師依據所授內容、教學目標與學生的知識和能力的實際，運用恰當的方法，提出適當的目標，引導學生閱讀、質疑、探究，以完成相關的學習任務。就教師而言，要積極鼓勵學生在完成相關任務外，還應注意發現和紀錄學習過程中存在的問題；要積極督促、檢測、評估和及時反饋學生的學習效益，以促進學生自主學習。就學生而言，要積極完成教師提出的學習任務；依據自身特點、知識經驗與優長，創造性地理解和掌握教師提出的教學目標，并為提出自己的問題和見解作好準備。

案例二：教學《發現身邊的問題》一課時，在這個環節首先我設計了第2個小品：周日中午，小紅在家看電視。爸爸買了很多菜回家。一會，爸爸叫小紅將清理的垃圾袋扔出去。小紅拿起垃圾袋，袋子破了。里面有一次性筷子，把袋子拉破了。一會飯菜好了，小紅在餐桌前開始吃飯。她用筷子夾豆腐，夾了幾次都沒夾住，就用湯勺舀了一勺。一會她用調羹喝湯，喝完將湯勺放入湯盤中，不小心湯勺滑入湯里。

通過小品，激發學生興趣，產生角色轉換，感受現實問題，引導學生成為主動參與者和問題的生成者。

在解決的方案中，要求學生嘗試應用STEM跨學科方法進行科學表達、工程技術設計、包括數學計算、工藝美觀等的綜合考慮。

《發現身邊的問題》學習單

4.3.決策技巧，采取措施

采取什么措施，就是師生共同探索和攻克教材中的重點、潛在的難點和學生自主發現的疑難問題。在這一環節，教師引導學生發現問題，調動學生積極參與問題的解決，師生共同探索以攻克難關；另一方面，教師要積極鼓勵學生發現問題、提出問題，并協作解決相關問題。

教師要放下架子，作為學生的引導者和合作者鼓勵學生大膽發表觀點和，創造出民主平等的活躍氣氛；要拋磚引玉，即提出一個常規性問題，引發學生向深層次思考與質疑；三，要借題發揮，即通過一些具體的事例，加深對知識點的理解和運用，以提高學生的思想覺悟；四，要旁敲側擊，把學生的思路引向生活實際；五，要“挑撥是非”，引起學生辯論，為學生創造主動發展的機會。

4.4.探究合作，解決問題

在解決問題的環節中，為學生創設自主探索、合作交流的學習機會，使學生在交流和分享探索結果的快樂中，主動學習知識，形成基本技能，掌握解決問題方法。，讓學生積極開動腦筋，自主探索，小組合作，運用多種多樣的解決方法。

案例四：在《發現身邊的問題》教學中，我用了兩個游戲讓學生自己設計并展示。

游戲1：用身邊的鉛筆和尺做個小游戲

游戲2：出示一張舊報紙，設計一個實驗，使自己能穿過報紙

在這一環節，一方面，教師對教材中的重點和已經發現的難點，可通過變換、歸納、分析、直觀發現、遷移等方法，創設問題情境，激發學生求知欲，引導學生發現問題，調動學生積極參與問題的解決，師生共同探索以攻克難關。

5.“自主探究，互動創新”教學模式實施后的效果顯現

5.1.本教學模式在校無土栽培社團、STEM教學及自然常識課堂教學中進行實施的效果如下：

社團活動中，建立家庭創客之后，很多家長直接參與其中，學生不光在學校參與實踐，在家里也有自己的實驗空間，可以大膽參與。例如：我校舉辦的“姹紫嫣紅 盡在創意盆栽中”——“變廢為寶”教育活動本活動將廢棄物品與生活中的泥土盆栽和無土栽培結合起來，讓學生在認識和觀察身邊環境的過程中，熟悉一些廢物利用的方法。學生積極思維，積極創新，掌握各種廢棄物進行再利用的技術，設計可以進行泥土盆栽和無土栽培實踐的美觀容器，同時很多家庭都全員參與，形成了典型的創客家庭。

在自然課堂中實施后，學生本來主要通過影像資料及教材指定實驗器材進行實驗，結果千篇一律，在教師的指導下也很少發生實驗失敗，看似效果明顯，但是學生自主探究能力不能體現，合作有但缺乏創新，通過新教學模式，學生不光能按照要求完成實驗，還能提出各種創意，結合實際，設計相關實驗，并能通過小組合作或者與好友合作完成實驗，興趣、創新思維能力，創新實踐能力都得到了提高

在編寫STEM課例《風力能量捕獲器》單元課程時，考慮設計圍繞主題分為四個版塊：主要通過學生搜集信息、交流比較、體驗測試等去激發學生探究風車的奧秘。通過讓學生探究學習制作四葉紙風車、多翼風車以及對風車制作的各種材料的認識，探究并發現風車制作中問題，并能運用已有知識嘗試實踐探究，解決問題。結合環保理念，嘗試探索制作各種環保材料的風車。同時運用前期經驗設計制作一個風力能量捕獲器，了解和學習一些紙電路的基本知識，分組嘗試連接電機發電進行測試，將風能轉化成電能。學生探究后，根據生活實際，能提出大量意見，設計運用各種材料可以完成試驗。

5.2.學生的學習方式發生了變化。學生在教學過程中不再是被動地接受，學生的選擇性和靈活性更強。如我校四年級學生徐浩陽同學，在通過這種模式教學兩年里，經常提出自己的見解，教科書里的內容對他來說，完全不能滿足他的知識欲，他經常會搜集各種相關的資料，上課就“找茬”，在他的影響下，班級很多同學都主動先去學習，很多時候還在一起討論，并設計一些簡單的實驗去做。所以往往課講到哪里，他們都已經對這個層次的知識點很熟了！而這個現象在實施自主探究教學模式后的四五年級中普遍存在了！

5.3.學生的科學素養得到提高

讓學生在探索知識、發現學習、解決問題的過程中，實現創新能力的培養，提高學生對信息的獲取、處理、創造、表現的能力。現在我們的學生收集、處理、分析、編輯信息的能力得到很大提高。他們制作的圖片、演示文稿已達到一定的水平。

如我校五年級陳名同學，原先成績不錯，讀書認真，但是不善于表達，也少參與課外活動，通過模式教學，陳名能積極尋找問題，在教師及區少科站指導下積極參加課題研究，課題參加了創新大賽，得了獎。原先的她只知道讀書最重要，沒想到參與活動，不但成績沒有拉下，而且還使她更有自信。后來又參加了少工委舉辦的全國十佳評比，獲得了當年的全國十佳。是老師的鼓勵讓她有自信，也勇于大膽創新！

5. 4. 學生自主學習的能力得到提高

在課題實驗中，學生已逐步學會自己提出問題、分析問題、解決問題。學生學習了一單元的內容后，可以自己收集資料，編輯知識手冊。如在自然教學五年級課程史前生物中，學生能大量的利用百度搜索，尋找各種史前生物資料，還能制作各種小報，比如史前植物，史前動物，恐龍等，并利用課堂教學互相介紹自己找到的資料，甚至以小故事的形式講解，學生得到了很多相關知識，獲益匪淺！

5.5. 教師角色正在轉變

信息時代教師角色是學習資源的設計者和開發者，學生學習過程的指導者，學生合作學習的組織者和協作者，信息化學習環境的管理者，學生學習的評價者，教學的研究者。我們的教師正逐步朝這一角色轉變。他們精心制作課件，創設情景，提出問題、輔導研究、反饋評價。正像校長經常表揚的我校教師張微老師在進行STEM教學時，積極指導學生自主探究，結合實際，設計了不同形式的反饋評價表（時時探究評價、課堂評價、單元評價、學期評價、學年評價等），其認真負責的服務于學生態度就能看出教師角色轉變的端倪。

總之，運用自主探究，互動創新模式以來，我校現在四五年級兩個年級的學生獲益匪淺，五年級有十幾位航海模型及建筑模型訓練班的學生，學員們在訓練過程中，從剛開始的教練手把手一步一步指點制作，到現在能自己制作并調試，同時在一些遙控項目中能自己增加配置，調整模型航行速度。建筑模型制作由原先的按圖制作，完成常規到現在的可以自己利用所有規則指定內的器材設計制作，增加創意。其創造性學力，發展性學力都顯示了明顯的提高。

當然，構建、運用一種教育教學的模式，還剛剛起步，需要不斷實踐完善提升，可謂任重道遠。我們將繼續帶動更多的孩子主動去探索科學，成為一名小小的科技接班人而努力前行！