对科学探究过程的理解及反思
对科学探究过程的理解及反思
[摘要]新一轮基础教育课程改革要求，学校教育要面向全体学生，使每个学生得到全面的发展。大力倡导在教学过程中开展探究性教学，其核心是让学生通过类似科学研究的过程来理解科学概念和掌握科学知识的本质，培养学生的探究能力。本文介绍了探究学习的概念，重点论述了探究学习的全过程，并总结了探究教学应注意的问题，帮助我们更好地开展科学教育。
[关键词]科学探究；探究教学过程；探究教学
国家基础教育改革的一项重要举措就是将科学探究引入到课程标准中来，科学探究不仅是科学学习和科学教学的重要方式，而且是构成基础科学教学的重要内容。希望学生可以“通过‘做科学’(即科学探究)来学科学”，在这一过程中“学生们可以把科学知识与观察、推理和思维结合起来，从而可以能动地获得对科学的理解”[1]。然而，对什么是探究教学、应当怎样展开探究教学等问题，目前还存在不同的看法和争论。本文结合对多篇有关探究学习的文献的研究，对探究教学所涉及的一些问题进行初步的探讨。
1.科学探究
1.1提出背景
在20世纪初，美国传统教育的弊端导致教育脱离儿童生活经验，纯知识的灌输遏制学生的创新思维的培养。著名实用主义教育家杜威提出了以儿童为中心，“做”中“学”，重视对儿童进行科学教育的过程和方法的教育方法。摆脱以往百科全书式的教学方式。他主张教学应遵循以下步骤：设置疑难情景，确定问题，提出假设，制定解决间题的方案并实施等。仔细研究便可发现，这与我们今天所提倡的探究教学有着密切的联系。杜威提出的这种含有探究思想的教学方式，对美国科学教育产生了深远的影响，也为探究教学的提出莫定了基础。
20世纪中叶，著名生物学家、教育家施瓦布在多年研究的基础上，提出了探究式的教学方法。探究式教学的提出是建立在学科结构观上的。他说：“知识，包括科学在内，并非是真理的集合，而是待于证明和不断被修正的系统。科学知识不是固定不变的。”这表明，学科的结构处于不断的变化之中。因此把科学知识当作绝对的真理教给学生是不符合学科结构的特点的。学生应通过探究活动开展学习，根据探究结果对所学知识提出科学的解释。施瓦布提出的探究式教学，促使人们思考教育中存在的问题，积极探索怎样使学生深人理解知识，怎样提供更多的机会让学生体验科学的过程等。因此探究目标的设计就显得尤为重要[2]。
1.2基本概念和内涵
为了界定基础教育的科学领域，很多学者将其分为两大类：一是把科学探究描述为科学家所做的工作，二是把它看作教与学的过程。美国《国家科学教育标准》对探究的定义上认可了这种划分，它明确提出：科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径；科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动[3]。
探究学习是通过对科学探究的模拟来实现的。科学探究,又称科学研究,是人类认识自然的一种方式,它遵循一定基本程序,采用一系列方法,通过发现问题、提出和检验假设、表达和交流等活动,来揭示大自然的奥秘,推动科学发展。在探究学习时,学生模拟科学家采用的探究程序和方法,通过提出和解决与他们生活经历有紧密联系的各种科学问题,积极地参与到知识的获得过程中去。与科学探究相对应,探究学习遵循以下典型程序或模式:形成问题、搜集数据、提出假设、检验假设、交流结果[4]。因此,不管探究学习呈现哪种形式,活动种类如何多
样,其本质特征是:教师不把构成教学目标的有关概念和认识策略直接告诉学生,取而代之,而是创造一种适宜的认识和合作环境,让学生通过探索发现有利于开展这种探索的学科内容要素和认知策略[5]。
2.科学探究的基本特征
学生的探究和对探究的理解，最终是表现在课堂上的美国国家研究理事会给出了课堂上科学探究的基本特征及其变体，如表1所示
表1科学探究的基本特征及其变体[6]
从表1中，我们可以发现，课堂上科学探究的基本特征主要包括以下几点：（1）学生投入于有科学指向性的问题；（2）学生非常重视与问题有关的证据；（3）学生根据获得的证据形成对问题的解释；（4）学生将自己的解释，与科学家的解释即科学知识相联系；（5）学生交流并评判他们所作出的解释。
每一个基本特征分别有四种变体。这些变体反映了学生自我指导程度的不同层次。基于指导的探究（guide-inquiry）可以将学生的学习聚焦于科学概念的发展，而更为开放的探究（open-inquiry）可以为学生的认知发展和科学推理提供更好的机会。在科学学习中，学生应该有机会参与各种不同形式的探究。[7]
在课堂上，根据探究对象的不同以及学生个体的不同，上述不同形式的探究都有着存在的意义和价值。如果教师可以为学生的科学探究提供各种“脚手架”，那么学生的学习进程会更为流畅，[8]这是基于指导的探究的重要作用。“脚手架”从提供到淡出（fading）的过程，代表着学生对探究理解的深入，也代表着开放式探究随之出现的可能。
3．科学探究的过程
对于科学探究的过程，国内外的不少研究者都提出了各自的观点。如，特罗布里奇、拜比尔和鲍威尔等人( Trowbridge, Bybee &Powell, 1996) 认为，科学探究的基本程序包括形成问题、建立假设、设计研究方案、检验假设、表达或交流结果等。《美国国家科学教育标准》提出，科学探究的过程主要包括：观察；提出问题；查阅书籍和其他信息资源来寻找已有知识；利用各种工具搜集、分析并解释数据；做出答案、解释或预言；交流结果。美国国家研究理事会(2000) 认为，科学探究包括形成科学研究问题、收集数据、建立假设、检验假设和交流结果。《英国国家科学课程》将科学探究过程划分为制定计划、获取并表达证据、思考证据、评价四步。我国《全日制义务教育科学课程标准(实验稿)》(2001) 提出，科学探究
包括提出科学问题、进行猜想和假设、制定计划和设计实验、获得事实与证据、检验与评价、表达与交流。此外，还有一些学者认为，科学探究包括了猜想与解释、实验与操作、明显地看到操作结果、记录获得的信息、结论与交流等；[9]或者认为提出科学问题、进行假设或猜想、制定研究方案和收集数据、得出结论并做出解释、对研究方案进行评估、交流和推广科学探究的六个基本步骤[10]等等。
尽管对于科学探究过程的认识仁者见仁、智者见智，研究者们依据不同标准对科学探究过程进行了不同的划分，但综合而言，他们对于科学探究的一些基本过程，如提出或形成问题、建立假设、制定研究方案检验假设、得出结论、评估、交流结果等的认识却较为一致。因此，根据已有研究成果，结合自己的研究，我们认为，科学探究主要包括观察和提出问题、形成假设、收集证据检验求证、得出和解释结论、评估、交流与推广六个步骤（见图1）。
图1：科学探究的过程
3.1观察和提出问题
观察是科学探究的基石。通过观察可以发现自然世界中未知的各种事物和现象，从而提出问题，确立探究的主题。因此观察和提出问题是密不可分的。但是，并不是所有的观察都能导致提出问题。很多时候，我们会深陷于“已知的幻觉”之中，也就是说，当你“掌握”某些知识的时候，会使你所看到的现象符合自己理解的事物模型并从中得到解释。正如德国文学家歌德所说的：“我们只看到我们所知道的”。因此，在科学探究中，个体要经常审视自己知识的界限，发现自己已有知识的局限和矛盾，探寻运用自己的理论所无法解释的难点，从而确立需要探究的事实。从某种意义上讲，科学探究就是要寻找一扇由已知通向未知的“大门”，推动“已知的幻觉”的不断扩张。[11]
科学探究始于问题的提出而止于问题的解决，而好奇心又是问题提出的心理基础，为了使问题呈现出来，教师必须创设能够引发学生好奇心的问题情境。另一方面，问题要有一定的空间，即问题要落在“最近发展区”，以保证使大多数学生在课堂上都处于思维活跃状态。问题空间有多大，探究的空间就有多大。结合某个问题与日常生活中的联系，引起学生想知道问题的答案，从而提出问题。而这样的问题不是学生一下子就能想明白的，必须通过学生合作、讨论、教师引导才能很好地完成。[12]这就给了学生极大的探究空间，促使学生主动地去探究问题的答案，促进思维深刻性的发展。此外，教师还要为学生充分提供质疑的空间，如“这个方案怎样?”“还需要改进吗?”等。
3.2根据已有的知识和经验，提出假说或猜想
假设源于个体所提出的问题，是对于问题的一种简洁的陈述，它试图解释一种模式或预测一种结果，是个体在己有的知识经验的基础上所提出的关于问题的可能性解释。假设是科学发展的必经之路。虽然假设只是一种试验性的观点，必须通过观察或实验加以验证，但它能帮助探究者澄清思想和说明关系。德国文学家海涅就曾说过：“谁若为我们指出了走不通的道路，那么他就像为我们指导了正确道路的人一样，对我们做了一件同样的好事”。假设可能有一种，也可能有多种，但不论多少，假设必须具有合理性，才有助于制定解决问题的
可行性方案。由于一个假设只是对问题的一种观点和看法，因此在实际的探究中，个体不能将自己限制在一种假设之中，而要尽可能地提出多种假设，以避免那些有可能局限于某种观点的偏见，从而保证研究的开放性，以获得客观、真实的研究结果[8]。
提出假设、猜想是探究教学内容的关键。假设提出的正确与否、深浅程度，直接影响到探究学习的效果。学生的已有经验、已有知识水平不同，想问题的途径和深度也不同。因此我们要鼓励学生大胆想象，用认真的态度对待“异想天开”的问题，鼓励学生标新立异，勇于提出不同设想和方案。在教学过程中，营造民主和谐的教学氛围，让学生感到自己就是学习过程中的主人，自己能够得到老师和同学的尊重和信任，不要在教学过程中抹煞学生学习的积极性和创造性，让学生在自由的气氛中提出自己的想法。
3.3收集证据
收集证据是对观察和假设的一种验证，通过检验，假说就可能被证实或支持，也可能被否定或推翻，而那些由“权威”传递的错误观念也可以被抛弃。检验使我们能够探查自然世界中那些隐藏在自然现象和事物背后的奥秘，揭示自然的本质。收集证据的方式主要有两种：一种是引证式，即根据已选择的方案去收集支持假设所需要的事实和证据，经分析、概括而得出结论，从而证明假设成立或者不成立；二是实验式，即个体亲自动手实验，通过分析实验和总结实验结果来验证假设的正确性和有效性。如果所提出的假设在实践过程中行不通，那么就需要重新对问题和假设进行分析，再次提出新的假设和验证假设。实验是有明确程序，并可重复进行的。但同时也不能过度地信任实验，因为实验错误的可能性总是存在的，这种实验错误可以导致错误的结果[8]。
教师在指导学生收集证据的过程中，先要制定较详细的教学计划，计划中要明确索要收集的证据及收集证据的方法，然后通过多种途径和形式如观察、试验、调查、查阅文献、上网等，搜集有价值的信息。要重视搜集证据在探究过程中的重要作用。搜集证据是学生获取新知识的过程，同时通过证据的搜集，从证据中提炼解释，讲解释与现有知识相联系，既锻炼学生的采集资料、推理和判断知识的能力，又使得他们接受科学研究过程的洗礼，从而获得新知[2]。
3.4得出和解释结论
在对假设进行验证的基础上，个体概括、归纳其发现，得出并解释结论，形成关于某一现象或问题的科学认识。在此过程中，不仅要收集证据，而且要将观察与实验的结果与自己已有的知识经验联系起来，借助于分析、推理提出现象或结果产生的原因，并在实验证据和逻辑论证的基础上建立各种变量间的联系，从而形成以已有知识和当前观察与实验结果为基础的新的理解。解释必须同自然观察或实验结果所获得的证据一致，遵循证据规则，同时，解释还须接受公开的批评和质疑，并要求运用各种科学的认知方法和过程，如分类、分析、推论、预测、批判性推理和逻辑推理等。
在这个过程中，学生运用已有知识对所收集的证据进行筛选、整理、归类、统计和分析等综合处理，得出符号证据的结论，对问题做出科学的解释。[13]学生的解释和观点必须与实验或观察得来的实证材料相一致。学习应尊重事实，遵守规律。比如运用已有的基本知识经验以及调查的结果来分析食物与健康的关系等。
3.5评估
检查和思考探究计划的严密性，证据收集的周密性，以及解释的科学性，并对结论的可靠性作出评价。如果结论与假设不吻合，应重新确定探究方向、制订方案进行探究。
3.6交流和推广
通过制作模型、角色扮演、写论文或调查报告、举办讨论会或展览等交流自己的探究结果。交流过程中要能够解释探究计划以及自己在探究过程中形成的见解，并认真听取他人的意见，对不同的意见进行讨论。最后，将结论运用到不同的情境中。让学生交流研究结果，可以为其他人提供检验实证材料，找出错误推理以及根据同一观察材料提出其他不同解释的机会。交流结果能够引出新的课题，或者加强在实证材料与已有的科学知识的联系。结果是学生能够解决交流中遇到的问题，进一步确定以实证为基础的论证方法。
4. 探究教学应注意的几点问题
多年来的课堂观察及综合调查显示，探究性教学有着多方面的优势，有利于学生深入理解所学知识，有利于培养探究能力、养成科学态度和科学精神等[14]。研究同时也表明，在实施探究教学的过程中，会遇到许多问题，需要认真研究加以解决。
4.1 注重从学生的已有经验出发
对学生认知理论的研究表明，学生的学习不是从空白开始的。已有的经验会影响现在的学习。教学只有从学生已有的知识和经验出发，才能更好的激发学生学习的积极性，学生的学习才可能是主动的。否则，就很难达到预期的教学目标[2]。
4.2在探究性教学中，对学生的评价应以形成性评价为主
探究式教学对学生的评价，旨在通过评价促进学生探究水平的不断发展和提高，这是从探究式教学评价的目的上来说的。
从评价方法上来说，学生的探究素质往往不是仅以纸笔就能对学生进行全面和客观的评价的。因为纸笔测验无法显示出学生探究素质的各个方面，探究教学不仅是知识获取的过程，更是学生创新精神、实践能力形成的过程。所以，应采用对学生每天的笔记、撰写的报告、绘制的图表、评估的方法，及适时于学生面对面的交流，来了解学生对知识的理解深度和广度，对学生进行客观的评价。
从评价的内容上来看，重点应放在学生在探究过程中表现出来的对探究过程和方法的理解和对探究本质的把握上。如学生的判断和决策应在充分掌握证据和信息的情况下有逻辑的得出；使用仪器往往比直接观察更精确等。不能把是否探究出结论或结论是否正确作为惟一或最重要的评价标准。
4.3探究教学的总体安排应有一定的梯度
首先，在具体活动的安排上，应遵循由易到难的原则，逐步加大探究力度。以培养学生的科学探究能力为例，探究活动可以考虑如下的安排：在初中低年级，主要安排一些观察、测量、绘制图表、制作、通过报刊、网络等收集和处理数据等简单的探究活动，以及一些科学史上的探究范例，以训练学生进行探究所需要的基本技能，并了解探究的基本过程；在低年级后期及中年级的开始，可以安排一些部分和指导性探究，甚至单因素的完全探究，以重点训练学生提出问题、通过简单的实验等收集数据、解释数据、提出假设、作出结论等综合性的探究技能，使学生认识探究的内涵；在学生对探究有了一定的认识之后，就可以安排有关控制变量、建立模型、设计实验等难度较大的活动，包括完全的和开放型的探究，以发展学生的探究能力。
其次，活动的数量也应考虑由少到多，使教师和学生都有一个逐步适应过程，切忌搞“一刀切”。值得注意的是，美国科学教师真正用于探究教学的时间也不多，一份20世纪80年代所做的大型调查显示，他们用于探究教学的时间仅占总课时的10%左右。这从一个方面说明了探究教学推进的艰难性[10]。
4.4探究活动的设计应从我国的教学实际和学生实际出发
探究教学是针对美国国内的科学教育情况提出的，我国的科学教育虽存在有类似问题，但差别也很大。所以在设计探究教学活动时，应注意吸收国内多年来的教改经验，逐步探索出一套适合我国国情的探究教学模式。国内的义务教育教材中，有许多启发性的实验，教学效果也很好，在进行探究教学的初始阶段，可以将这些实验按探究教学的要求进行改造。例如,将用于验证结论的演示实验改造成先做实验,再根据实验结果得出结论。这样,既符合现有的教学条件，又有利于教师顺利的开展教学。
4.5在强调探究教学的同时, 要注意多种教学方法的运用
20世纪60年代美国的科学教育实践表明，全面推行探究教学是行不通的，而且还会产生一些负面影响，如使学生感到枯燥乏味，甚至产生畏惧心理等。[15]因此，我们在强调探究教学时，不能排斥包括接受式教学在内的其他教学方法。事实上，灵活多样的教学方法有助于提高学习效率，如在学生对某一现象有大量感性经验时，讲述法就可能会是一种更恰当选择。从另外一个角度来看，探究教学需要花费很多时间，如果所有的内容都用探究的教学方法，不仅教学时间不允许，也不一定符合教育的经济性原则。
[参考文献]
[1]中华人民共和国教育部. 全日制义务教育科学(3-6年级)课程标准(实验稿) [S]. 北京北京
师范大学出版社,2001.
[2]沈善良,郭海芳, 等. 对探究教学的探讨[J]. 陕西师范大学学报(自然科学版),2004,(9).
[3]高嵩,洪正平. 科学探究中的科学解释[J]. 山东师范大学学报(人文社会科学版),2009,(6).
[4]National Research Council. Inquiry and the National Science Education Standards [M].
WashingtonD. C. : National Academy Press,2000. 24- 27.
[5]L. W. Anderson. National encyclopediaof teaching and teacher education[M]. Elervier
ServiceLtd. , 1995. 109.
[6][7] Committee on Development of an Addendum to the National Science Education Standards on Scientific Inquiry; Center for Science, Mathematics, and Engineering Education; National Research Council. Inquiry and the National Science Education Standards [M]. Washington,
DC:National Academy Press, 2000:20、29、30.
[8] Hmelo-Sliver, C.E., Duncan , R.G&Chinn, C.A.Scaffolding and Achievement in Problem-based and Inquiry Learning: A Response to Kirschner, and Clark (2006) [J].Educational Psychologist, 2007:42(2)
[9]刘占兰. 幼儿科学教育[M]. 北京: 北京师范大学出版社，2000.
[10]柴西琴. 对探究教学的认识与思考[J]. 课程·教材·教法,2001, (8).
[11]陈琴, 庞丽娟. 科学探究: 本质、特征与过程的思考[J]. 教育科学，2005,(2).
[12]杨国海. 从课例看探究教学的实施策略[J]. 教育科学，2004,(8).
[13]柴西琴. 浅谈对探究教学的认识与思考[J]. 教育科学，2010,(10).
[14] (美)“理科分科课程中科学探究活动教学设计研究”总课题组,广西师范大学科学教育研究所译. 科学探究性活动教学设计研究[M]. 2000.
[15]钟启泉著. 现代课程论[M] . 上海:上海教育出版社, 1991.
科学活动的教学组织策略
科学活动的教学组织策 略 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
在幼儿园课程的改革发展中,幼儿科学教育更加强调通过幼儿的主动的探究过程获得乐学、会学有利于幼儿终身发展的长远教育价值。《幼儿园教育指导纲要》指出:幼儿科学教育是科学启蒙教育,重在激发幼儿的认识兴趣和探究欲望。要尽量创造条件让幼儿参加探究活动,使他 们感受科学探究的过程和方法,体验发现的乐趣。要实现幼儿科学教育目标与价值,教师应采 取适当的组织策略。 1、科学教育内容需求化 维果茨基说:“童年儿童早期是按照自己的大纲学习的,学龄儿童按照教师的大纲学习,而学前儿童的学习是按照教师的大纲变成自己的大纲的过程而定的。”其理论指出教师的大纲要变成幼儿自己的大纲,也就是说教育目标和内容,要符合幼儿的兴趣和水平。因此,幼儿科学教育内容应符合幼儿的兴趣、需求和水平。 作为教师,要选择适宜的内容,要能引起幼儿的好奇心和兴趣。因为强烈的好奇心是驱使儿童主动探究的动力,兴趣是学前儿童主动学习的动机力量,兴趣使幼儿主动从事学习活动,从中获得经验和乐趣,并使学习活动得以维持。没有兴趣,幼儿缺乏真正的学习动机。所以,科学教育内容应符合幼儿的兴趣需求,这样才能激发幼儿主动学习和探究的动机。 科学活动内容应从幼儿生活中选择教师应从幼儿熟悉的生活环境中、社会环境中去寻找丰富有趣的科学内容。因为幼儿的生活中蕴含许多有趣的科学内容。孩子们经常对生活中常见的现象、事物感兴趣,愿意去探究。从幼儿身边的事物,生活的体验中选择具体、可观察的内容,使内容接近幼儿的生活。科学教育内容应贴近幼儿的实际生活,才能激发幼儿的探究欲望,保 持长久的好奇心。 关注儿童的兴趣和需要,形成科学活动在教学实践中,很多教师的出发点主要是教材、大纲,而不是幼儿,这导致幼儿对学习内容缺乏兴趣,缺乏学习动机。所以,教师要改变出发点,去寻 求幼儿感兴趣的事物和内容,教师要善于观察和发现幼儿的兴趣点,在此基础上形成科学活 动。孩子天生对世界万物充满了好奇心和浓厚的兴趣,幼儿感兴趣的许多事物和探究的问题, 就暗含着教育价值,所以教师要善于观察幼儿,要倾听、关注幼儿的问题,抓住幼儿感兴趣的事物,抓住教育契机,在幼儿的兴趣和关注点上开发、生成科学活动。教师要善于捕捉教育时机,形成儿童感兴趣的科学活动,促使儿童进一步探究。 教师创设活动情景,激发儿童的探究兴趣在教师选择的内容中,并非所有的内容都是幼儿感兴趣的。所以,教师要创设情景,通过教师提问、幼儿讨论、让幼儿寻找相关的资料、组织参 观等活动,引导儿童产生兴趣,激发幼儿的探究愿望。另外,对于教师预设的内容,给予幼儿自
科学研究的一般程序及其注意事项
科学研究的一般程序及 其注意事项 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
科学研究的一般程序及其注意事项 医学科学研究的一般程序可归纳为5个步骤：①科研选题，其主要任务是提出科学合理的假设，②科研设计，主要任务是围绕验证假设安排试验内容，③科研实施，从事调查或实验工作，搜集论证假设的证据，④科研分析，主要是通过对实验或调查原始资料进行整理分类和数据处理，揭示资料数据特征，⑤科研总结，通过整合资料统计结论，综合现象特征和专业知识，再经分析、比较、归纳、演绎等思维过程，使假说和数据资料按照逻辑规律结合起来，完成具体论证过程，使原假设成为结论，并进一步产生新的研究假设。 科研选题及其注意事项：首先要遵循科研选题的四大原则：①可行性原则，要求选题从实际出发，充分考虑是否具备完成课题的主、客观条件。主观条件主要包括：1，研究者的知识结构。2，研究者的科学素质。3，研究者的个人性格特征。客观条件主要包括：研究对象、文献资料、设备条件、课题工作基础和经费与人力投入状况。②创新性原则，创新是科学研究的重要特点也是科研选题得以成立的基本条件和价值所在。科研选题的创新性主要表现在两个方面：1，前人没有研究的课题。2，补充前人的不足。③科学性原则，选题要科学合理，必须符合客观实际和已经证明是正确的已有的科学原理法则。④需要性原则，选题应该根据社会需要性来确定。 科研选题来源及优缺点：一，实际工作中选题：包括日常生活、教学活动、学术活动和偶然机遇。在实际工作中选题的优点是针对性强，目标明确，研究者具备一定的经验基础。局限性是研究的起点往往不够
学前教育科学研究的基本过程
第二章学前教育科学研究的基本过程 科研的整个过程包括六个环节，其顺序依次为：①选题→②查阅文献→③制定计划→④收集资料→⑤整理分析资料→⑥表述研究结果 ①选题 一、选题的意义 （一）选题的含义 选题，顾名思义，指经过选择来确定所要研究的问题，包括提出问题和确定问题。从广义上讲，选题包括两个方面的含义：一是确定科学研究的方向（个体或群体）；二是确定要研究的具体问题。 ①选题 （二）正确选题的意义 1．选题是科学研究的基础 发现并提出有意义的问题是科学研究的起点。对研究者而言，能否正确提出问题是进行科学研究的关键，它决定着研究价值的大小，决定着研究成功与否。实践也证明，选题不当是导致研究失败的最常见原因。 2．选题决定了研究的范围、方向 在人力、物力和时间都有限的情况下，首先应该选择那些带有全局意义的、具有时效性和创造性，并且力所能及的问题作为我们的研究对象。 3．正确选题是衡量研究者研究水平的重要标志 二、选题的来源 （一）从理论研究中寻找课题 1．在理论学习中选题 理论学习可以提高理论水平，也可刺激科研。通过理论学习不仅可以揭示已有理论同经验事实的矛盾，而且可以揭示理论内部的逻辑矛盾，从而发现问题和提出问题。 2．从研究文献中选题 （1）经常浏览学术期刊。 （2）阅读研究报告。 （3）查阅课题申报与批准的材料和具体情况。 二、选题的来源 3．利用学科交叉或移植邻近学科的研究成果选题 当代社会、各学科相互交叉、综合、渗透的趋势日益凸显。大量事实表明，利用、引进或移植邻近学科的内容、研究方法与技术，乃至实验程序是开展新研究的重要途径。 4．在已有课题的基础上进行升华、扩展研究 二、选题的来源 （二）从教育实践中寻找课题 1．从社会发展需要出发选题 这主要是当前教育事业发展过程中迫切需要解决的重大现实问题。 2．通过及早发现热点问题和冷门问题选题 要求研究者密切关注学术动态，具有对问题的高度敏感性。善于从冷门中预见热点，从热点中发现冷门。 3．从教育教学实践中选题 即根据自己的工作需要及观察到的现象和遇到的问题提出有价值的选题。 三、选题的条件与原则 （一）选题的条件 1.广博的知识
设计一个科学探究活动
中班科学探究活动：神奇的水 一、选题描述与分析 在日常的生活中，我们不难发现，幼儿爱玩水，所以根据幼儿的兴趣点，而设计了这一次有关于水的科学活动。本活动运用的知识是有关与饱和溶液和改变液体密度等有关知识。饱和溶液：在一定温度下在一定溶剂里不能再溶解溶质的溶液。增加溶剂密度的方法：添加溶质。本活动的科学原理在于将糖溶解在水里制成饱和溶液，使该溶液的密度增大，沉入水底。方法背景本次活动采用了观察、实验、探究等方法。 试一试：这是本活动开始的部分。为了让幼儿对活动产生浓厚的兴趣，教师采用了先观察的方法。请幼儿观察教师手中的两种液体——一杯普通的水，一杯红色的水，请幼儿想一想：“把红色的水倒在透明的水里会有什么现象？”教师在到红水的时候应在杯子后面放一张白纸以便幼儿观察。在幼儿看到水分成两层后，请幼儿用自己面前的两种水试一试看看能不能分成两层。让幼儿在浓厚的兴趣下自己亲手实验，引起幼儿实验和探索的欲望。 说一说：本环节大大激发了幼儿的语言表达欲望。幼儿可以通过自己的亲手的实验和教师倒的水进行比较，教师应该尽可能的让幼儿把自己想说的事说出来，并提出一些让幼儿既感兴趣又能回答的问题以加强他们的自信心。“小朋友倒的水和老师到的水一样吗？那你们知道是为什么吗？”教师可以在幼儿急切的期盼下说出答案“把许多白糖放到红色的水里，使劲的搅，一直到化不开为止。”让幼儿明白，红色的水能沉到水底是因为里面有许多的糖，水就变重了，重的东西自然就沉到了水底。 做一做：本环节是采取了幼儿自己动手实验的方法。在幼儿实验时知道什么样的液体可以沉到水底，用什么方法制作这样的液体。让幼儿和第一杯水比较，知道两杯水的不同。 二、设计重点和难点 重点：通过观察和实验等方法，培养幼儿的动手操作能力和对事物的探究能力。难点：让幼儿自由探索和发现水的新现象，并与同伴交流分享。 三、实施时间和地点 实施时间：2016年10月第二周
幼儿园小班科学探索活动教案
小班科学探索活动教案：趣味小蚂蚁 ［活动目标］ 1、培养幼儿细心观察和亲自动手的能力。 2、能用自己的语言简单表述蚂蚁的形状、颜色和身体特征。 3、从小培养幼儿爱护小动物的意识。 ［活动准备］ 蚂蚁头饰、蚂蚁挂图、放大镜每人一个、盆、沙子、小碟、投影仪、活蚂蚁、小透明盖。 ［活动过程］ 活动一： 1、把投影仪打开，上面放着几只活蚂蚁在上面爬，让幼儿猜猜这是什么？教师：“小朋友们，今天教师让你们看一种很有趣的小动物，你们看，你们知道这是什么吗？”幼：“小蚂蚁。”师：“你们可真聪明” 2、比赛捉蚂蚁：让幼儿从大盆里用手把蚂蚁捉到自己的小碟子里，再思考一下用什么方法让蚂蚁不要爬出来。 师：“你们看看今天老师给你们带来了好多小蚂蚁，你们想不想和它们玩呀？那好，咱们做个游戏，比赛捉蚂蚁，看看哪个小朋友最胆大。把盆里的小蚂蚁捉到自己的小碟子里，捉好之后还要想办法不让蚂蚁爬出来。好了，你们听明白了吗？”师：“准备好了吗？开始比赛。”3、观察蚂蚁：让幼儿用放大镜观察自己捉到的蚂蚁是什么样的?（小不小呀？是什么颜色的？有没有眼睛、口、足…？）小朋友做事要有始有终，我们现在再把小蚂蚁放回去。
活动二：看挂图，分析挂图 在教师的指导下，来分析蚂蚁的外形特征。说出自己看到的蚂蚁和挂图上的有什么不同吗？ 师：“小蚂蚁我们都观察了，现在呀，我们来看一只大蚂蚁，你们想不想看呀？ 出示挂图 师：“那你们看看你们捉到的蚂蚁和教师这里的这只蚂蚁一样吗？” 师：“有说一样的有说不一样的，那哪一样哪不一样？”让幼儿观察挂图 师：“谁能看出蚂蚁身体分为几部分？”（头、胸、腹三部分） 师：“那我们再看一看，蚂蚁头上都有什么呀！”（眼睛、口、触角）师：“那你们知道小蚂蚁的触角是干什么的吗？”（两蚁相遇时，靠触角相碰，传递消息，就像我们说话一样） 师：“胸上还有什么？”（叫足，一共有三对） 师：“好了，我们今天知道了这么多关于小蚂蚁的知识，你们表现的都这么好，想不想玩一个游戏呀？” 活动三：游戏《小蚂蚁搬豆》 1、交代游戏名称 2、这个游戏怎么玩呢？老师会选出最听话的小朋友来玩。 小蚂蚁们先站好两组进行比赛，看哪组搬的最快。
科学探究的基本过程的七个要素
. 科学探究的基本过程的七个要素 科学探究的基本过程主要有以下七个要素： 第一要素是提出问题。也就是探究什么，针对什么现象设问。如在探究物质密度的实验中，首先针对自然界中存在的各种物质，有些物质体积相同，质量却不同；而有些物质，体积大小不同，质量却相同，提出设问。 第二要素是猜想与假设。实质上就是引导学生根据生活经验对提出的问题进行猜想。根据新的课程理念，学生的生活经验也是重要的课程资源，所以应让学生大胆猜想。对第一要素中提出的现象，学生可能猜想是不是与物质本身的某种特性有关呢？如果能找出表示这种特性的方法，可能会找出问题的答案。另外，既然涉及到体积和质量，进一步猜想：1.同一种物质单位体积的质量是否相同？2.不同物质单位体积的质量是否相同？ 第三要素是制定计划与设计实验。这一环节是教学的核心。教师启发学生讨论、思考，让学生理解实验研究方案，积极投入探索学习。根据前面的猜想，学生讨论后设计如下的探究方案：1.选体积、质量不同的水、铜、铁三种物质作为探究对象；2.选用天平、量筒、刻度尺等作为探究工具；3.分别测量三种物质的体积和质量；4.求出质量与体积的比值，进行比较。 第四要素是进行实验与收集数据。在实验中加强实验规范操作、安全操作的指导，实验数据及时填入记录表中。 第五要素是分析与论证。实质就是对探究的数据进行描述，对探究现象归纳总结的过程。学生通过对记录表中数据的计算、分析、比较后很容易得到这样的结论：1.对水这种物质，质量与体积的比值总相同；对铜这种物质，质量与体积的比值也总相同；对铁这种物质，质量与体积的比值还总相同；2.但是，对水、铜、铁这三种不同的物质，单位体积的质量却不相同。因此，恰好是单位体积的质量反映了物质本身的一种特性。在学生已获得上述结论的基础上告诉学生：在物理学中，正是用某种物质单位体积的质量来反映物质的这种特性，叫做这种物质的密度。用公式表示为：ρ=mv。 第六要素是评估。评估的实质是对探究的反思过程，讨论科学探究中所存在的问题、获得的发现和改进建议等。评估有利于发展学生的批判性思维，教师要以多种形式引导学生养成对探究的过程和探究结果有评估的意识。例如对以上的探究实验，以问题的形式做如下评估：你的猜想与探究结果一致吗？探究过程中测出的质量和体积是对于同一研究对象的吗？实验过程中发现新问题了吗？此实验方案和探究工具有什么缺陷吗？你有更好的实验方案吗？等等。 第七要素是交流与合作。全班或同一组内围绕得到什么结论，如何得出结论，有什么体会等问题进行讨论与交流。探究实验是在小组合作的基础上完成的，教师要注意加强培养学生的合作意识。这个环节还要求学生能对探究过程做出简单报告。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ 精品
小学科学课的实验探究步骤和方法
小学科学课的实验探究步骤和方法 科学性原则: 必须是科学的，符合科学教育的规律，符合学生的认知规律 主体性原则: 必须有利于学生生动、活泼、主动地学习 活动性原则 必须有利于指导学生进行科学探究，必须有利于学生各种探究活动的开展 过程性原则 必须有利于学生亲身经历探究过程，在探究过程中获得过程的体验创新性原则应当在吸收传统教学方法的基础上，立足创新，重视创造出一些与传统教学方法不同的教学方法。 探究发现法 在教师指导下，向科学家那样通过自己的探究和学习，发现事物发展变化的原因和内在联系，找出变化规律的方法，在经历探究和发现的过程中，学到科学知识和学习科学的方法。在科学课中，运用此方法的只要目的是充分发挥学生在探究过程中的主体作用，让学生在探究发现的过程中学会发现的方法，培养学生的观察能力、思维、自学能力、和实际操作能力。 小组讨论法: 是以小组为单位，学生围绕教师提出的有关问题，在小组的群体中交流个人看法，相互学习，从中获得对该问题的深入认识或进一步了解的方法。角色扮演法: 是运用模拟、小品等形式进行活动的一种方法。在角色扮演中，首先要创设一种情境，有一部分学生担任角色并进行表演，另一部分学生观看，认真注意与活动 目的有关的具体行为。表演结束后，讨论在表演中的体验和表现出的行为。这种活
动形式把科学性、知识性、趣味性巧妙地结合在一起，使活动过程艺术化、生活化，使学生在角色扮演和角色交往中，获得对过程的体验。 作品制作法: 是在教师指导下，学生使用工具、设备，通过模仿或重新设计，加工制作作品，进行实践活动的方法。由于制作活动符合儿童喜欢动手、爱玩的天性，具有玩玩做做的特点。 信息搜集法: 是在教师指导下，学生对某个方面的有关信息进行搜集、整理、比较、分析、综合，从而认识事物的活动方法。通过信息搜集，使学生初步了解信息搜集法的基本过程，从中培养学生的信息意识和搜集、处理、交流、应用、评价信息的能力。 信息搜集法的运用不仅在于让学生通过信息搜集获得新知，更重要的是让学生参与搜集、整理、分析、交流信息的过程，学习运用搜集信息开展研究的方法，提高他们的信息意识和处理信息的能力。 我对小学科学课自主探究学习的认识 自贡市大安区大安小学: 李华 小学科学课是一门开设不久的课程，它包含着科学概念，科学理论，科学知识的方法和技能等丰富的内容，在这门学科的教学中，教师要引领学生对科学进行探究，培养学生的抽象思维能力，使学生在学习中学科学、爱科学、用科学，从而培养学生的动手动脑能力和创新能力。因此，我们要对小学科学课进行综合性学习和研讨，从现象和事实出发，帮助学生进行概括总结，得出结论，发展学生的科学探究能力。从而培养学生的创新能力。下面我结合自己的教学谈谈几点肤浅的认识 首先在教学中要注重培养学生学科学、爱科学的兴趣
小学科学探索一般要经历哪四个过程
小学科学探索一般要经历哪四个过程？ 了解我国小学科学课程的发展历史,对指导当今的科学课程改革意义重大。我国小学科学课程的发展历经百年,可以划分为四个时期,在简述四个时期的发展过程及特点时,并对《国家小学科学课程标准》与新《科学》教材的一些特色作了分析。 关键词:小学;科学课程;发展过程;特点 在我国小学科学课程的发展史上,其名称经历了格致→博物→理科→自然→常识→自然常识→自然→科学 的变化。发展历程大致划分为四个时期。 一、第一个时期(1903～1948) 这一时期,没有形成我国自己的科学教材教法体系,先学日本,后学英美(主要是美国)。尽管我国古代的科学教育很发达,但在1903年前没有单独开设科学课程。在1903年前,我国科学教育的途径有二:一是“学校”形态的科学教育,主要为统治阶级的孩子所享受,其特点是以识字、读书、背书为主,多是语文、自然、社会综合性的教材。如先秦的有《诗经》、《尔雅》,李斯的《仓颉篇》,赵高的《爰历篇》,胡毋敬的《博学篇》。汉代以来的有司马相如的《凡将篇》,史游的《急就篇》,班固的《太甲篇》,蔡邕的《劝学》、《女史幼学》,陆机的《吴章》。再有李瀚(唐代)的《蒙求》,周兴嗣(六朝)的《千字文》,王应麟(宋代)的《三字经》、《小学绀珠》,方逢辰(宋代)的《名物蒙求》……以及近代的《家塾蒙求》、《幼学琼林》等等,自然知识主要靠教师讲解,即使课文是联系实际的,而教学却往往只是讲讲听听,脱离实际。此种教风,代代相传至今,很难根除。二是如远古时代那样在“大自然”的“课堂”里以“大自然”本身为“教材”,通过跟随大人在生产劳动的实践中来学习的路线。这条路线存在于广大劳动人民之中。正如管子说的“农之子常为农”,“工之子常为工”,工农之子成天跟着大人“少而习焉,其心安焉,不见异物而迁焉。是故其父兄之教不肃而成,其子弟之学不劳而能”。我国古代的许多精湛科学技术就是这样家传师承地传下来而发展的。历代的出土文物,我国远古的蚕桑、打井、彩陶、冶炼、建筑……等发明及后世的四大发明等足可为证。可惜劳动人民被排除在学校之外,一般不识字,他们的创造发明很少有文献保存下来,也因此有不少技艺失传了。在小学正式开设科学课程是1903年,当时称为格致课。1898年7月,康有为向光绪皇帝上奏《请开学校折》,建议仿德、日学制,通令全国各省、府、县、乡开办学校。1903年全国各官立小学堂,规定开设格致课,这便是我国最早的科学课。课本叫《格致》,用四言韵语写出,为教10岁内外童子之用。内容译自日本,主要有:乡土之动物、植物、矿物;寻常物理、化学现象;生理卫生等。当时高小开设8科,格致课排于第7位。民国以后,课程名称先改为博物(1912年1月9日,中华民国政府颁布《普通教育管行课程标准》中规定:高等小学开设12科,将格致改为博物,位居第6, 初小不设此科,后改为理科(1912年9月中华民国07 收稿日期:2003 04 16项目来源:湖南省教育科学“十五”规划重点课题《小学科学新课程实施研究》政府颁布的《小学校令》又规定:高等小学砍掉博物、理化,改设理科),再改为自然、常识。1922年,小学改为四二制,初小设《社会》(包括卫生、公民、历史、地理)、《自然》两科。“自然”之名自此始。高小设卫生、公民、历史、地理、自然五科。规定“乡村学校无力单独设科的,可将社会、自然合并为《常识》科。“常识”之名自此始,它是“社会”和“自然”的合称。教材仍是译自日本,而日本又是从英美引进的。1929年(民国18年)颁布第一个课程标准,把高小的历史、地理和一部分卫生合并为《社会》科,个人卫生部分并入《自然》科,初小则把社会、自然合并为《常识》科。后经四次修订,一直用到解放前夕。后几次的修订基本上只是改变从日本引进现成内容,而根据英美教育学说自编教材。解放前各解放区先后也有自编自然教材,基本上是参照国民党区的教材,而以马列主义毛泽东思想为指导加以改造,结合抗战和解放战争期间战争和生产生活的需要,反映农村生产生活的需要多,反映城市的少。但在教学上注意理论联系实际,强调实践论的认识路线和为革命、政治服务。二、第二个时期(1949～1979) 解放以后,在中国共产党的领导下,我国的教育事业得到了飞速发展,党和政府非常重视科学教育,在小学中高年级一直开设自然常识课,后又改为自然课。这一时期仍没有形成我国自己的科学教材教法体系,20世纪50年代学前苏联,60、70年代基本上是“停课闹革命”。在这一时期,国家先后颁布了三个教学大纲。1956年颁布学习前苏联的第一个自然教学大纲,规定初小阶段的自然课在语文课中进行教学,高小每周两课时自然课,初小学“生物界自然”,高小学“无生物界自然”。大纲规定的自然教学的目的任务是:“教给儿童一些初步的自然科学
科学探究活动的六个步骤
科学探究活动的六个步骤 一、研究的主题 二、探究的问题 三、问题的假设 四、解决问题的过程和方法 五、讨论与交流 六、归纳得出结论 课题研究报告没有固定模式，仅供参考。研究者根据实际情况撰写。 空1—2行。 二、署名 接标题下一行，一般写上“××单位课题组”，在右上角打上一个“＊”，然后在首页文末划一横线下面加注，也注上“＊”号相呼应。加注时要标明课题的级别、性质、归属、立题年份、负责人姓名、成员（顾问）姓名、研究报告的撰写者以及一些谢辞。也可单独列一页，或放置正文末尾括号中，将具体的工作与成员予以说明。 三、内容摘要和关键词
内容摘要是对研究报告中所描述的背景、采用的主要方法、形成的结论与提出的新见解的简要说明，以100—300字为宜，接着“××单位课题组”空1—2行，其中“内容摘要”用中括号，变体字。 关键词除了帮助检索之外，还在于可提醒本研究报告的阅读者着意理解所列词语，以2—5个为宜，紧接着“内容摘要”，其中“关键词”也用中括号，变体字。 四、正文 正文是教育科研报告的主体部分，包括以下几个方面： 1、问题的提出⑴是揭示问题或困难；⑵是研究的目的和意义⑶是研究现状的综述⑷是本课题关键概念的界定。 正文小四号，1.5倍间距；大标题（题目）三号，粗黑体；一级子标题四号，黑体； 二、三级标题与正文同字号，字体变。附件如篇幅较多，正文可用五号，单倍间距，标题字号相应缩小。 四、附件 包括课题申报表、研究方案、立项通知、子课题研究报告、有较强阶段特征的阶段研究报告、相关的研究论文、设计的相关材料（如调查表），相关的个案研究报告、教学设计、活动设计、相关成果的获奖证明及其他有关材料。（学生的作品一般不纳入汇编，在附典型教案或课堂实录时，还应加上相关的点评，以说明该个案对主成果的联系）
学习科学探究的基本过程
第2节生物学的基本研究方法 学习科学探究的基本过程 一、导学目标 了解科学探究的一般过程。 培养学生善于从现实生活中发现问题、提出课题、开展实验探究的能力。 二、导学过程 导入：自主学习课本P14、17，回答： 科学探究的基本过程：、、、、、。（一）科学家是怎样进行科学探究的？ 【自主学习】 阅读课本P14的资料，体会一下科学家进行科学探究的过程。 讨论：1．科学家探究肉汤变质的过程包括哪几个步骤?科学探究的过程都是由这几个固定不变的步骤组成的吗？ 2．为什么要将放进烧瓶的肉汤煮沸？你能说出其中的道理吗？ 3.你还有什么更好的方法来探究这个问题？ 【精讲点拨】科学探究的主要步骤 （二）尝试探究水温的变化对金鱼呼吸次数的影响 1．分组实验 2．讨论： （1）实验中，测量与计数的准确与否对实验结果有影响吗？ （2）实验过程中为什么要控制水温上升与下降的范围？ 【自主评价】 1．在一个科学实验中，下列说法正确的是（） A．只能有一个变量B．提出的假设总是与实验结果一致 C．可以有多个变量D．水、温度、光照可以同时成为实验变量 2.在科学探究过程中，提出问题的前提是（） A要经过详实的观察B要经过周密的思考 C要从想象中提炼问题D要在仔细观察后在认真思考 3．下列关于假设的叙述中，不正确的是（） A.假设是对问题的一种可能性的解释 B.假设是对问题的一种猜测 C假设要以观察和知识、经验为依据D假设要通过实验来验证其是否正确 4.下列说法中，正确的是（） A．提出的假设可以毫无依据B．实验要独立完成，尽量不要与人合作 C．作出的假设必须是事实D．水、温度等都可以成为实验中的变量
浅谈幼儿科学探究活动的组织与开展
浅谈幼儿科学探究活动的组织与开展 在当今的科技时代里，人们随着科技意识的提高，逐步认识到早期儿童科学教育的必要性和重要性。从小培养儿童爱科学、科学良好习惯的的重要性，培养儿童的科学探索精神，也越来越被人们所认识。教师是幼儿科学活动的促进者，要尊重幼儿的生理、心理特点，要尊重儿童的爱好和兴趣，开发和利用幼儿感兴趣的事物和想要探究的问题，让幼儿主动学习，主动探索，主动与环境、材料相互作用。《幼儿园教育指导纲要》要求：引导幼儿对身边常见事物和现象的特点变化规律产生兴趣和探究的欲望。幼儿也已逐步形成科学探究的意识和能力，在开展中班科学活动应注重增强探究的目的性、系统观察、比较探究和记录等科学探究方法的学习，在探究中不断尝试并获得切身的体验，既符合幼儿的身心发展特点，也能够很大程度满足他们成长的需求。 一、选材与幼儿兴趣、需要、接受能力相吻合 《纲要》中强调幼儿的科学教育内容应密切联系幼儿的实际生活，教师要创造条件引领幼儿参与探究活动，使幼儿感受科学探究的过程和方法，体验发现的乐趣。科学探究活动的选择常常由教师精选日常生活中幼儿能接触到的，且又是科学领域中的关键概念或经验，还应注重幼儿对所要探究事物与问题的前经验和认知水平。本学期开展的中班科学活动《会飞的塑料袋》中塑料袋是生活中随处可见的物品，在幼儿园里孩子们把塑料袋当玩具，他们有的把质地比较硬的塑料袋放在头上当帽子；有的拿着塑料袋压平当手帕在折，有的拿塑料袋跑来跑去。这个在成人心中不起眼的塑料袋却成为了孩子的宝贝，捕捉到孩子的这个兴趣点后，我们开始有目的的观察孩子的反应，在后来的活动中孩子们对于塑料袋的玩法显得比较局限，但是兴趣依旧浓厚。当孩子遇到难以跨越的障碍或困难时，教师的帮助性介入可以大大促进其发展。可见，观察和了解幼儿的兴趣与需要时科学探究活动生成的重要依据。我们中二班的男孩占全班人数的三份之二，他们思维活跃，活泼好动，喜欢探索，喜欢尝试，对于动动，玩玩、做做，非常感兴趣，在平时的“动手做游戏”中也积累了一定的剪、折、贴技能和合作等方面的能力，而科学探究活动《会飞的塑料袋》不但能满足幼儿的兴趣和需要，也符合本班幼儿的基本能力和发展水平。 二、目标制定与年龄特点、活动内容相符合 《指南》中4—5岁科学领域提出以下发展目标：能对事物现象进行观察比较，发现其相同与不同；能根据观察结果提出问题，并大胆猜测答案；能通过简单的调查收集信息；能用图画或其他符号进行记录。可见科学领域的价值取向不再是注重静态知识的传递，而是注重保持幼儿永久的好奇心和求知欲望，强调幼儿积极地观察、操作和实验，对探究结果进行推理、记录。因此结合本班幼儿的实际，我在开展中班科学活动《玩纸船》将目标定为：1、感知纸的吸水性不同与纸船沉浮快慢之间的关系。2、尝试用符号或数字记录实验结果，体验探索成功的快乐。以上活动目标更注重能力、情感、态度的培养，从幼儿感兴趣的事物入手，通过自主的学习，促进幼儿全面和谐的发展。 三、活动准备与活动主体的能力、兴趣、需要相适应 在幼儿科学探究活动中，活动准备至关重要。对于幼儿，活动准备是他们学习和探究的刺激物、中介和桥梁；对于教师，活动准备则是教育目标和内容的物
科学探究的基本过程的七个要素之欧阳家百创编
科学探究的基本过程的七个要素 欧阳家百（2021.03.07） 科学探究的基本过程主要有以下七个要素： 第一要素是提出问题。也就是探究什么，针对什么现象设问。如在探究物质密度的实验中，首先针对自然界中存在的各种物质，有些物质体积相同，质量却不同；而有些物质，体积大小不同，质量却相同，提出设问。 第二要素是猜想与假设。实质上就是引导学生根据生活经验对提出的问题进行猜想。根据新的课程理念，学生的生活经验也是重要的课程资源，所以应让学生大胆猜想。对第一要素中提出的现象，学生可能猜想是不是与物质本身的某种特性有关呢？如果能找出表示这种特性的方法，可能会找出问题的答案。另外，既然涉及到体积和质量，进一步猜想：1.同一种物质单位体积的质量是否相同？2.不同物质单位体积的质量是否相同？ 第三要素是制定计划与设计实验。这一环节是教学的核心。教师启发学生讨论、思考，让学生理解实验研究方案，积极投入探索学习。根据前面的猜想，学生讨论后设计如下的探究方案：1.选体积、质量不同的水、铜、铁三种物质作为探究对象；2.选用天平、量筒、刻度尺等作为探究工具；3.分别测量三种物质的体积和质量；4.求出质量与体积的比值，进行比较。 第四要素是进行实验与收集数据。在实验中加强实验规范操
作、安全操作的指导，实验数据及时填入记录表中。 第五要素是分析与论证。实质就是对探究的数据进行描述，对探究现象归纳总结的过程。学生通过对记录表中数据的计算、分析、比较后很容易得到这样的结论：1.对水这种物质，质量与体积的比值总相同；对铜这种物质，质量与体积的比值也总相同；对铁这种物质，质量与体积的比值还总相同；2.但是，对水、铜、铁这三种不同的物质，单位体积的质量却不相同。因此，恰好是单位体积的质量反映了物质本身的一种特性。在学生已获得上述结论的基础上告诉学生：在物理学中，正是用某种物质单位体积的质量来反映物质的这种特性，叫做这种物质的密度。用公式表示为：ρ=mv。 第六要素是评估。评估的实质是对探究的反思过程，讨论科学探究中所存在的问题、获得的发现和改进建议等。评估有利于发展学生的批判性思维，教师要以多种形式引导学生养成对探究的过程和探究结果有评估的意识。例如对以上的探究实验，以问题的形式做如下评估：你的猜想与探究结果一致吗？探究过程中测出的质量和体积是对于同一研究对象的吗？实验过程中发现新问题了吗？此实验方案和探究工具有什么缺陷吗？你有更好的实验方案吗？等等。 第七要素是交流与合作。全班或同一组内围绕得到什么结论，如何得出结论，有什么体会等问题进行讨论与交流。探究实验是在小组合作的基础上完成的，教师要注意加强培养学生的合作意识。这个环节还要求学生能对探究过程做出简单报告。
青少年科学探究活动
青少年科学探究活动 —科学论文与技术发明的选题与研究方法 上海市科技艺术教育中心曹晓清葛智伟 一、课程目标 知识与技能： 开展青少年科学探究活动的研究和认识，探索和总结指导学生进行选题与研究方法的规律，并用得到的这些规律和方法进行选题或研究的尝试，体验创新实践的过程。 过程与方法： 在教学过程中，通过分析、归纳、总结、实践，探索引导学生进行选题和研究的方法，并尝试选择自己感兴趣的课题进行探究。 情感态度价值观： 掌握相关指导方法，打破思维定势，开拓创新思维，培养教师的创新精神和实践能力。 在教学过程中，让学员体验选题或探究成功后的喜悦，激发学生对科学探究的兴趣。增强培养学生创新能力、创新精神的意识，树立学生培养过程中科学伦理观和德育教育的意识。 二、课程内容 青少年的科学探究活动已成为科技教育中非常重要的部分。科学论文是青少年进行科学研究成果体现的主要方式之一，教师在指导学生进行科学论文活动时应该注意学生科学思维、科学方法和科学精神的培养，在活动过程中起到积极引导的作用。 一、青少年科学探究活动的特点和要求 1.青少年科学探究活动的演变 全国青少年生物百项科技活动以及演变后的全国生物与环境科学实践活动，全国青少年发明创造比赛和科学讨论会是1997年以前我国级别最高、规模最大的两项青少年科学活动赛事。全国青少年科技创新大赛的整合工作，充分总结和肯定了全国青少年生物和环境科学实践活动及全国青少年发明创造比赛和科学讨论会。科学论文和技术发明成为今后科技创新大赛科技创新成果最重要的竞赛项目之一 2.青少年科学论文的定义
原则上青少年科学研究活动不是真正意义上的科学研究，而是在教师的指导下，学习科学方法。高中阶段的青少年科学研究活动视其开展工作的目的、过程和结果，有可能成为“大学前研究”。青少年科学论文，准确地说应该是青少年科学报告。青少年科学报告包括中小学生科技活动和社会实践的调查报告、实验报告、观测报告、观察报告、发现报告、研究报告等科学成果论文，以自然科学范畴的论文为主。 3.青少年科学论文的要求 科学论文是中小学生学习科学思维、科学方法，培养科学素质实践的一部分，是模仿性地对某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结，用以在中小学学科科学讨论会上宣读、交流或讨论；或在中小学科技刊物上发表的书面文件。 科学论文应提出新的科技信息，其内容应有所发现、有所发明、有所创造，而不是简单重复、抄袭前人或他人的工作。 4.近年相关竞赛分析 5.科学探究活动学科分类。 全国创新大赛共设立13个学科。分别是： 数学、物理、化学、微生物、环境科学、生物化学、医药与健康学、工程学、计算机科学、动物学、植物学、地球与空间科学、社会科学。 二、科学论文的选题与研究方法 1.科学研究的一般过程： 发现问题、给出假设、实验验证、得出结论。 2.课题的选题及资料查询 （1）选题（培养学生观察能力及思考能力） 原则：从生活中发现课题 从问题到课题：打破思维定势，寻找有创新性的课题 学科交叉，激发创新思维 结合本地特点进行选题：本地的优势（动植物、文化等等都可以） （2）实验方案设计前的资料查询（信息收集及处理能力） 3.实验方案设计 （1）正确的检测手段 （2）实验对象的选择 （3）实验方案设计 （4）时间安排
亲历科学探究的过程｜科学探究的基本过程是怎样的
一堂科学课的教学和体会 贵州省赫章县野马川镇山脚小学杨世雨 一、教材简析 《小车的运动》是苏教版小学《科学》四年级下册第三单元的第4课。在本单元，学生初步学习物体的运动，能够识别一些简单的运动，开始学会描述运动的快慢和运动的方式。本课则以学生们喜爱的小车为话题，按照“问题－假设－实验－结论”的科学探究过程，对小车在平面上的运动过程中所产生的问题“一辆载重汽车行驶的快慢与哪些因素有关”进行探究。这是进行假设后，利用“控制变量”的方法来收集证据的具有典型意义的一节课。本课教学内容分为两个部分一是提出问题进行假设，二是开展验证性实验研究。 学习这一课的目的，一是带领学生比较完整地经历科学探究的过程，培养实验技能和科学精神；二是学习探究影响物体运动速度的重要因素。 二、学习目标 （1）能根据经验提出做直线运动的小车运动的快慢与哪些因素有关。 （2）能根据假设设计实验并进行验证。
（3）能根据实验数据进行分析得出结论。 三、教学重难点 重点按照“问题－假设－实验－结论”的科学探究的过程进行探究。难点根据假设设计实验。 四、教法学法 培养学生良好的科学素养，实事求是的科学态度，严谨治学的科学作风，探究进取的科学精神，正是《科学》课程标准的宗旨和目的。在教学之前，我做了充分的准备；教学时先以生活中见到的现象导入新课，引起学生的关注；然后大胆地进行各种假设，制定简单的研究计划。再指导学生合作探究，动手实验，从实验中收集证据，通过分析得出结论，其间组织学生交流与质疑；最 后还把探究活动引向课外。整个教学过程，以及课前课后，都全面充分地尝试参与式教学，充分调动有利于学生的一切积极因素，抓住一切契机，培养学生探究交流、动脑动手、提出问题、设计实验、解决问题和人际合作等多种能力。 五、教学过程
科学探究活动总结
小学科学探究活动年度工作总结 我校今年在校长的领导和亲自指导、帮助下，在以科技、科学教师为成员的强有力的课题小组成员的共同努力下，卓有成效的开展了一系列的科学探究研究活动，取得了较好的成绩，较好地完成了本学期的科学探究任务。使学生真正了解和体验科学探究的过程和方法，培养学生的学习兴趣，最终提升学生的科学素养。现小结如下。 一、组建一支具有较高研究水平的研究团队。 本探究组成员由学校领导、学科骨干教师、优秀教师组成，具有较丰富的探究研究经验、教育教学实践经验和一定的专业理论水平和良好的团队协作精神，热爱学生，热爱教育，参与探究的研究工作积极性高，具有较强的教育科研能力。 二、建立规范化的管理制度。 （1）建立探究活动课程目标和计划制度。周周有计划，堂堂有内容。 （2）建立探究活动资料的管理制度。按要求有计划有步骤地开展探究研究。 （3）建立课题组成员分工与合作制度，提高工作效率。 三、开展扎实的课题实施工作。 （1）定期组织理论学习和培训，使参与研究的老师明确研究的目标和任务，统一思想，统一认识。 （2）定期召开课题组研讨会，及时交流课题的研究进展情况。 （3）校领导定期检查并予以引领和指导。 （4）完成科学探究活动案例辑。本课题组任课教师就科学探究活动涉及到的内容、过程和结果进行了编辑和整理，并充分利用我校沙贝小报，搜集科学探究活动成果，发布在本校的校报上，供教师和同学们观摩学习。
（5）完善和落实科学探究活动。为了真正落实科学探究活动，课题组的教师们除了在三至六年级中分别挑选了不同的学生参加科学探究兴趣班，定时定点组织开展科学探究活动外，还对学生课外的探究活动进行了积极的指导和参赛，其中五年级一班的《做个生态瓶》被选送到市里参加了“二个关注”的现场交流会。并获好评；五年级一班有二名同学还参加了市建模比赛。也获得了较好的成绩。 四、课题研讨的体会与收获 开展“小学科学探究”研究活动的时间虽然并不长，但我们能够以新课程的改革精神为指导，以课程标准为依据，以改变学生的学习方式为目标，以综合性学习活动为抓手，全面开展课题研讨工作。一年多的探究研讨过程，我们深刻体会到： 1、要用全新的视角看学生，树立学生的本位意识，学生的主体意识、学生的个性意识，相信每个学生都是聪明，有潜质孩子。师生的关系是平等的，互动的，教师要有“蹲下来”与学生平等交往的意识。只有这样才能真正落实教师是教学过程组织者、参与者、支持者、引导者。 2、小学的课题研究要抓课例的研究，在课例中“让新理念进课堂、在课堂中学习新理念”。 “让新理念进课堂”，指的是教师要坚持用新理念教学设计课堂教学，鼓励教师灵活地选择、运用科学探究活动案例来改变教材的呈现方式和教学方法，让新理念进课堂。 “在课堂中学习新理念”一方面是指要加强教学反思。教师在教学过程中要经常反省自己的教学行为，看看哪些符合新课程的教学原则，哪些做法欠妥，从而不断调整自己的教学行为。同时把“反思”过程用文字的形式记载下来，在同伴中进行交流。 3、在“小学科学探究”的研究过程中，我们体会到对该问题的探究、研究的意义超过问题研究本身的价值。教师通过问题的研究，教育思想、教育观念得到深化，自觉以课改精神指导教学的氛围更浓，不仅是对科学学科的教学而言，而且幅射到其他学科的教学中。 五、思考与不足
《尝试科学探究》教案
《1.4 尝试科学探究》教案 一、教学目标 （一）知识与技能 通过科学探究，了解科学探究的过程和一般步骤。 （二）过程与方法 经历科学探究，获得对科学探究过程的一般性认识，领悟科学探究的几个重要环节，在科学探究过程中挖掘学生的探究能力。特别是抽象和假设检验的能力，了解科学探究的一个基本方法——控制变量法。 （三）情感态度与价值观 通过科学探究活动的亲身参与，养成对科学的热爱，增强探究科学的欲望，乐于参与到科学探究活动中去，能实事求是的记录实验数据，并根据实验数据提出自己的独特见解，有与他人合作和进行交流的愿望。 二、教学重、难点 重点：培养学生科学探究的能力。 难点：提出问题、制定计划和设计方案。 三、教学过程： （一）、探究钟摆的奥秘 师：科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究。 展示摆钟实物，让学生观察+观察摆钟的外部构造。 师：最近，小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙，只见张师傅将摆钟下面的螺母拧几下，摆钟走时就准了。 1、提出问题 师：对这个现象，你想知道些什么？ 生：张师傅拧摆钟下面的螺母究竟调节了摆钟的什么？改变了摆钟走时的准确性？ 生：钟摆来回摆动的时间是由什么决定的？ 生：…… 师：提出问题是进行科学探究的第一步，伟大的科学家爱因斯坦说过，提出问题有时比解决问题更重要。同学们要仔细观察平日周围的事物，善于思考，善于提出问题。 2、猜想与假设： 师：对于以上问题，你们的猜想是什么？（想想看，问题的真正答案可能是什么？）生：摆动的快慢（摆来回摆动一次的时间）可能与摆锤的轻重有关。 生：摆动的快慢可能与偏离的角度大小有关。
生：摆锤下面的螺母位置估计会影响摆的长度，看来，摆动的快慢跟摆的长短有关。 师：好，前面几位同学分别提出了他们的猜想，是否还有同学有不同的猜想和假设？如果没有，那么你赞同哪位同学的观点？（设疑）其中是只有一位同学说对了，还是有若干同学正确？切忌从老师的表情上揣度答案，这不是一种正确的科学探究态度。 a、如果你认为，摆锤的轻重会影响摆动的快慢，那么是轻的快，还是重的快。 b、如果你认为，摆动的角度会影响摆动的快慢，那么是摆角大的快，还是摆角小的快。 c、如果你认为，百的长度会影响摆动的快慢，那么情况又是怎样的呢？ 生：……（思考、交流、回答） 师：牛顿说，没有大胆的猜想，就作不出伟大的发现。在科学探究中，猜想不是胡猜乱想，它是以自己的经验和知识为基础作出的一种试探性的解释。 3、设计实验与制定计划： 师：对于以上的猜想，你们准备怎样制定计划与设计实验来验证呢？ 生：用细线系住小球代替钟摆，用秒表测量摆动的时间。 师：设计实验应针对探究目的，选择探究的器材，在此，对具体的实物进行了简化，用细线悬挂小球代替，是一个很好的设计。下面请分组讨论制定实验步骤，设计实验数据表格。（若学生初次探究设计表格有一定困难，可由教师示范表格设计方法：控制变量→待研究变量（纵向列表）→实验次数/顺序（横向列表）→待测数据） 生：探究步骤如下： 4、进行实验与收集证据： 师：实验时要严格按照实验步骤操作，操作中要注意观察，把观察到的重要现象和数据记录下来，数据的记录要尊重事实，不可拼凑、不可杜撰。 学生实验。 5、分析与论证： 师：实验数据只是一堆原始材料，必须通过分析、论证，才能形成结论。好比建造房子，一堆砖块、黄沙、水泥等材料要经过设计、施工、装饰，才能变成宏伟的建筑。下面请根据实验数据对比分析，得出你的实验结论生：摆球摆动的快慢（来回摆动一次的时间）与摆重无关。 生：摆球摆动的快慢与摆动的角度无关。 生：摆球摆动的快慢与摆长有关，摆长越大，摆球摆动越慢；摆长越短，摆球摆动越快。 『板书』：摆动的快慢只与摆长有关，与摆重、摆角无关。摆长越大，摆球摆动越慢；摆长越短，摆球摆动越快。 6、评估： 师：探究过程是否恰当？探究得到的结论是否合理？探究过程中是否出现新的问题等，都需要再进行充分的考虑。
自然辩证法(硕士)科学研究一般程序
1. 试述科学研究的基本过程，并分析归纳方法和演绎方法在这一过程中的作用。 （1）科学研究的基本过程包括：提出问题→科研选题→收集材料→整理材料→提出假设→建立理论→检验评论。 ①科学问题。所谓科学问题，是指科学认识主体在特定的知识背景下提出的关于科学认识和科学实践中需要解决而又尚未解决的矛盾，是科学认识中目前状态与目标状态的差距。科学问题来源：第一，从新的科学事实与原有的科学理论的矛盾中提出问题。第二，从科学理论内部的矛盾中提出问题。第三，从不同学科理论之间的矛盾中提出问题。第四，从对同一事物或同一现象的不同理论解释的矛盾中提出问题。第五，从社会实践的需要同现有的技术手段不能满足这促需要的矛盾中提出问题。第六，从怀疑中发现问题。第七，从机遇中发现问题。科学问题的来源还有：从各个知识领域、学科之间的空白区和交叉点上提出问题，如生物与化学之间、遗传学与免疫学之间的交叉点和空白区都可能提出科学问题；从不同的学科之间寻找具有共同特性和规律的问题；从不同学科之间的概念、机制、原理、方法的相互借鉴、移植形成的科学问题；通过阅读科技论文、搜集情报资料而发现科学问题；通过参加学术报告会、论文答辩会、专题讨论会而发现科学问题等等，都是发现和提出科学问题的重要线索和途径。 ②科研选题。科研选题的原则：第一，需要性原则；第二，科学性原则；第三，创造性原则；第四，可行性原则；第五，合理性与效益性原则。科研选题还应注意选题的方法和艺术，要勇于提出自己的见解：1善于抓住两门或几门学科相互接触的交叉点和结合点，延伸自己科研的领域和视野；2敏锐地抓住研究中意外出现的机遇，调整课题、转向进攻，变副为主；3善于抓住矛盾，从中发现问题，制定课题；4勇于标新立异，突破传统；5学会站在“巨人肩上”制定课题；6善于把握学科发展动态和趋势，在各学科前沿选择课题；7善于接近哲学、文学的预见和科学幻想的启迪。科研选题的一般程序：第一，调查研究、分析资料、发现问题。第二，初步论证和筛选课题。第三，专家评价和确定课题。第四，制定规划，确保实施。 ③收集材料。收集材料的方法包括：科学观察方法、科学实验方法和科学调查方法。其遵循的原则包括：第一，容观性原则；第二，全面性原则；第三，典型性原则。 ④整理材料。整理材料的方法有科学抽象、科学思维、创造性思维。所谓科学抽象是指对已经获得的大量感性材料，经过比较、分类、分析、综合，将一类事物同其他事物区分开来，排除个别的、偶然的、外部的表面现象，抽取出普遍趵、必然的、内在的本质或规律，从而达到从个别中把握一搬，从现象中把握本质的目的。科学抽象的形式有：科学概念、科学符号、思想模型、理想实验。科学思维的形式有形象思维和顿悟思维。其方法包括：演绎方法和非演绎方法（归纳方法、类比法、数学模型方法）。创造性思维，是一种具有开创意义的思维活动，即开拓人类认识新领域、开创人类认识新成果的思维活动。创造性思维技法包括：第一，头脑风暴法。第二，属性列举法。第三，奥斯本检核表法。第四，缺点列举法。五，形态分析法。 ⑤提出假设。即根据已有的科学知识和新的科学事实对所研究的问题作出的一种猜测性陈述。它是将认识从已知推向未知，进而变未知为已知的必不可少的思维方法，是科学发展的一种重要形式。 ⑥建立理论。建立理论的方法包括：数学方法、假说方法、逻辑与历史相统一的方法。所谓数学方法，是指将数学成果工具化，利用数学所提供的概念、理论和规律，对客观事物进行量、序、形的分析、推导和计算，从而提示事物内在联系和本质规律的方法。所谓假说