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基于网络的小学生科学研究课初探


作者:孙月梅 广东碧桂园学校 sunyurmei@netease.com

摘要:基于网络的小学生研究性课是一种开放的、积极的探究式的学习过程。教师在教学中,充分利用各种网络优势,以学生为主体,为学生创设类似科学家研究的情境。主要包括以下几方面:课题的来源、研究过程的实施、教师的角色。
关健字:选题 方案设计 电脑网络应用 
  
  科学技术发展的今天,克隆技术、人体基因组计划、世界环境问题、新技术、新能源……令人眼花缭乱,但这仅仅是个开端,未来变化更快、信息量更大,这就要求人们能在大量的信息中取舍自己需要的信息,运用判断进行思维,尽快地接受新知识并在领会新知识的过程中继续接受教育,能创造性地解决问题。了解科学、体验科学中的种种过程是掌握这类技能的一个重要途径。
  基于网络性的小学生研究性课是一种开放的、积极的探究式的学习过程。教师在教学中,充分利用各种网络优势,以学生为主体,为学生创设类似科学家研究的情境。主要包括以下几方面:课题的来源、研究过程的实施、教师的角色。
  
一、课题的来源。
 1、来源于多媒体。
  随着现代化多媒体的普及,孩子们从电视、网络、各种科学光碟上得到的科学知识远远超过我们的想象,小学生的理论知识很少,但也正由于他们知之甚少,他们才更好奇,希望亲自试一试。这些就是他们的研究课题。有一个二年级的学生从网上《比克曼漫游世界》上看到《植物光合作用》,就想到如果用莹光棒的莹光照射绿豆苗会有什么变化?他就以此为研究课题,进行了乐此不疲的探索。一个三年级的学生看了《恐龙》科幻片,就选定了《恐龙灭亡探究》的课题。
 2、身边的事物。
  自然科学是人们关于自然的知识体系。对小学生而言,丰富多彩的
  自然界中蕴含着无穷的奥秘:春初的小蝌蚪、菜地里的蜗牛、泥土下的蚯蚓、秋日的落叶、夏日的雷电等等,都是孩子们研究的课题。
 3、《自然》学科中课题。
  小学《自然》主要对小学生进行科学启蒙教育,教学内容广泛,涉及理、化、生、天文、地理等各科知识。因此,教师在《自然》教学中可有意识地引导学生选择有意义的研究课题。如:学了《保护牙齿》后,学生们想知道有多少人有龋齿,都是什么原因?可进行《一年级学生的龋齿调查》的研究;学习《自然水域》后,学生可进行附近水域污染调查;学习《传递信息》内容后,可结合现代电脑普及现象,进行《电脑垃圾的污染与防冶》研究。这样科学探究能力与科学知识的学习结合起来,把在学科知识中学到的理论和方法应用到研究中,在科学探究过程中又获得更多的知识,进一步理解了学科知识,拓宽了知识领域。
  
二、网络在实施研究过程的应用。
  研究过程包括确定研究目标、设计研究方案、实践研究方案、收集材料信息、运用方法技巧、分析数据或资料、撰写研究报告、论文答辩或汇报各种报告。
  确定研究目标。首先,教师应解除小学生对研究的神秘感,他们研究这个课题想知道什么,或是希望出现什么结果。这些就是他们的研究目标。
  设计研究方案。不拘泥于科学家的经验,不一定模仿书本的介绍,只要学生设计的方案能证明他们的研究课题,就可以,这本身就包含着创造性。如,学生们在研究《磁场对种子发芽率的影响》时,只查到有关磁场对动植物的影响的报导,并没有具体的方案设计,学生们自己利用条形磁铁,设计一个个不同的磁场,获得不同的研究结果。
  实践研究方案。由学生讨论分工合作,是每个人负责整个研究过程的一部分还是其中的一个步骤。每次活动前,决定一个新的中心主持人,小组成员集中讨论,个体汇报在研究过程中发现的信息,发现的新问题。小组成员象科学家一样商讨、争论,大胆发表自已的见解,相互启发,交流补充,集思广益,继续或改进研究方案,以达到新的目标 。在协作过程中,每个人都能意识到自己的成功与同伴是分不开的,可以从小培养学生与他人的协作能力,这也是未来社会越来越强调的一个能力。
  收集材料信息。网络的实现,学生搜集信息的空间和时间产生巨大的革命,虽然图书馆、书店,为学生为学生提供了搜集信息资料的场所,但由于翻阅书本需大量的时间和体力,同时受到地域和开放时间的限制,小学还没有掌握索引查阅资料的方法,而网络的实现,使小学生们可以在一个小时的时间内学会根据关健字逐层查到自己需要的资料。学生可以通过发E—mail向社会各界人士进行社会调查,向专家科学家请教,我们一个《再生纸研究小组》希望能不浪费树木来造纸,以保护自然资源,他们向北大、清华、天津等名牌大学发出求教的E—mail,结果很快从各地给这些小学生们传来各种新的信息,并得到更多老师的指导,学生的研究兴趣更浓,也更加投入。在这个过程中,学生们同时学会搜集集信息的其它工具(如摘抄、调查、咨询、实验等。)和保存信息的方法(下载、转发、录音、照片、录像等。)。
  研究方法的运用。这是最能体现学生创造性解决问题的阶段,小学生没有形成思维定势,他们的方法也就多种多样。如检测校园空气,小学生能想到利用透明胶片取样放在幻灯机中观察,污染的水域对动物的危害,学生想到观察鱼在其中的,鳃盖的闭合的快慢等。这样可以培养学生创造性解决问题的能力。
  分析实验数据或资料。在研究过程中,收集各种数据,教师应引导学生知道,数据的本身并没有意义,重要的是数据所给予的启示。数据统计对小学生而言是困难的,但又要从小培养学生从数据中分析研究的可能性的科学研究方法,电脑为此提供了实施的可能性,在电子表格中的图表向导可自动生成多种图表,小学生只要输入实验数据,就可以得到各种折线图、饼图等数据分析图,教师只要教会学生看图就可以得出实验结果。如三年级一个小组进行《磁场对种子发芽率的影响》,记录了一周的种子芽长和种子发芽数的数据,教师教他们把这些大量的数据利用电子表格中的图表向导自动生成曲线图,从图上一目了然得出实验结论。无需让小学生明白各种数据图的原理,只要学生能看懂这些数据图就可以达到目的。
  形成阶段性成果,论文答辩。小学生特别是低年级学生的文字表达能力稍欠,一开始可能不知道怎样把自已的研究形成论文或报告,教师可引导学生把他们在整个研究过程中所想的、所做的、所看的如实写下来,再有目的地取舍,几次活动后,他们就可以写出较高的小论文或报告。论文答辩是学生展示自己成果和学习他人成果的过程。论文答辩过程,可培养学生思维的敏捷性、语言表达能力,向别人推荐自己的能力,当众演说能力,这些能力也是未来社会所必需的。同时使学生有成就感,增强他们的自信心。论文答辨可以宣读论文,可以实物演示,可以演示实验过程等。电脑使学生能更加清楚地展示研究过程,可以配以相应的演示软件,图文并茂,如powerpoint、Authorware等软件小学生很容易学会,四年级的学生可以进行简单的网页制作,把研究成果做成网页,利用网站,学生之间相互交流,向社会各界展示,交流研究成果等。学生在答辩过程中应留心答案辩的问题,答辩后可以修正或补充自己的研究,使之更完善。
  
三、教师的角色。
  以学生为主体的研究活动中,要求学生从选题到研究到论文的撰写,都由他们自己决定,因此教师的指导应是不露声色的暗示,而不是直接的授予。教师在学生的研究活动不同过程中扮演着不同的角色:
  1.问题的记录者。
  平时注意了解学生感兴趣的问题,在《自然》科学课上,有意识地引导学生发问。在学生研究讨论过程中,教师应善于捕捉学生研究的火花,启发学生从喜欢提问题到善于提问题。学生研究的课题、解决问题的灵感可能就来源于这些问题。
  2.信息的引航者。
  现代信息量大,对于小学生而言,教师应要做学生信息的海洋里的“引航人”。教师可以将有关某一课题的信息或集中在校园局域网上,或将有关的网站收藏到一个目录下供小学生查阅览室,或超级链接。或告诉学生与课题的有关书籍名称,让学生自己去翻阅,或将零散的资料加以复印整理,慢慢激发学生的学习兴趣,并使学生在利用信息的过程中慢慢学会怎样获取信息。
  3.疑难的点拨者。
  学生在研究的过程中,难免会遇到解决不了的问题。这时教师要巧妙地加以点拨,设法刺激学生做复杂的思考,以协助学生解决问题。
  4.技能的传授者。
  对于学生在研究过程中所需要的而自学不能学会的技能,如仪器的使用,电子表格中图表向导的制作,简单演示软件的制作等,教师都要热情地教给学生。
  在研究过程中,教师要以满腔热情和学生一起投入到研究中,做学生的支持者和促进者。
  基于网络性的小学生科学研究课,重在让学生“做科学”,让学生亲自动手、动脑,亲自观察、记录、收集、整理、操作讨论、比较分类、分析……采取探究、实验等方法,充分利用现代化多媒体,弥补小学生知识点上的不足,打破地域限制,固定师生的限制,让学生自由探讨,激发学生持续性、开放性地自我学习,在研究活动中各种能力得到培养,创造力得以开发。

http://www.being.org.cn/inquiry/psci.htm

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