《小学科学课》自主探究 互动创新教学模式实践初探

张子群

【摘要】：小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课，而课堂教学又是实施科学启蒙教育的主战场。在小学科学课上，如何克服单纯地向学生灌输知识，增加学生的真正体验实践，将被动学习变为主动学习？使得在知识加领会的基础性学力上，更注重发展性学力和创造性学力的培养。我们在各种先进教育理念的指引下，

对小学科学课的教育教学作了一些实践尝试，力图构建自主探究、互动创新的教育教学模式，探索这种模式应遵循的原则、基本流程，取得了预想的教育教学效果。

【关键词】：小学科学课程 主动学习 自主探究 互动创新 实践探索

正文：

1.自主探究 互动创新教学模式问题的提出

1.1.在目前传统的应试教育模式背景下，教师的教育行为往往过于重视知识的传授，过分强调主导性而忽视了学生的主体性，习惯于向学生单向灌输知识，学生习惯于被动学习，得到的结果是提升学生的“基础性学力”；学生的积极性受到很大抑制，教师的教育行为制约了 “发展性学力”和 “创造性学力”的形成。尽管后二种学力对学生综合素养的提升是至关重要的，但却不进行考试而被忽略。

1.2.以问题为起点以结论为终点的传授式，封闭式的教学过程，培养出来的学生的知识结构和思想缺乏个性，更缺乏所学知识掌握技能后的延伸性。

1.3.《新课标》明确规定了小学《科学课》的性质：小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课。而课堂教学又是实施科学启蒙教育的主战场。因此，如何把當前的课堂教学和先进的科学教育理念进行有机融合显得非常有必要。于是我们运用上述的理念指导科学教育教学作了一些实践尝试，力图构建“自主探究，互动创新”小学科学教育模式。

2.积极寻找“自主探究，互动创新”教学模式构建的理论支撑

2.1.自我建构的学习理论

建构主义的基本观点是，儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展的。这是我们在科学教育中进行课型设计与教学模式研究学习的主要理论依据。

2.2.课程改革新理论

以学生为主体的思想是本课题研究始终要坚持的，要充分认识学生是学习的主人，他们不仅是劳动体验、动手实践、勇于创新的主体，也是技术探究的主体，教师则是学习活动的组织者、引导者，确立这些理念是我们开展研究的基本出发点

2.3.创造教育理论

正如海纳特博士所说：“我们一般把创造力理解为某种能力、力量和才能，用综合的、并非十分精确的概念来说就是：直觉、想象、灵感、富于想象力、发明天赋、独创性或创造性思维、解决问题的能力和创造的幻想力。”创造力，即创造能力，也可称为创造才能。它是人所具有的、在创造活动中表现和发展起来的、运用一切已知信息产生出某种新颖而独特的、具有社会价值的产品的能力。其中创造思维能力尤为重要。

2.4.合作学习理论

合作学习是新课程的重要理念。教学的过程，就是师生之间和学生之间共同合作完成学习任务的过程。教师与学生双方都是积极因素，把两者的积极因素充分调动起来，使整个教学过程处于互动和合作之中。同时，学生解决新的复杂问题时，相互间的合作常常要胜过个人的努力；对尚无定论的和有争议的问题进行合作探讨，可以开阔眼界，激发思考，促使学生检验和修正自己的观点，提高应用知识和解决问题的能力；合作也能启发学生学会如何学习，掌握必要的学习策略，改进学习方法，增强群体的凝聚力，形成和谐的课堂气氛

2.5.STEM跨学科教育

对于中小学生来说，除了获得基本、基础的知识之外，如果他的抽象思维能力、逻辑思维能力、实际操作能力，独立自主获取知识的能力上都能得到发展，将来就能在实际生活和生产过程中立足。STEM教育，即包含科学，技术，工程，数学教育；STEM教育要求对学生进行科学技术工程数学素养的培训，激发学生兴趣，动手实践，努力创新；自主占主导地位，学生主动参与，积极思维，积极动手实践。STEM课程可以开发学生创新思维能力，能独立自主设计并完成科学实验并具备团队精神，尊重科学，讲究实际，解决问题。

3.“自主探究，互动创新”教学模式操作应遵循的原则

3.1.科学性原则

要求在准确传授科学知识时，遵循青少年身心发展的客观规律，抓好各学科之间的内在联系，整体构思，把握深度和广度，精心设计教学过程，使知识学习与实践活动相结合。

3.2.实践性原则

遵照“实践出真知”的理论，创造条件让学生动脑、动手操作。指导学生把所学知识运用到实践中去，观察事物、观察生活，研究问题说明问题，验证知识，动脑动手解决生活中遇到的问题。

3.3.创造性原则

通过教学和时间活动，培养与训练学生积极创造思维的能力。以此为着眼点，能让学生说的、做的尽量让学生完成。

3.4.自主互动性原则

教师在教学过程中所扮演的角色，应是组织者和指导者。教师的教学服从于学生的学习，保证教学有序地紧凑地进行。学生是学习的主体对象，处于教学过程中的中心地位。学生自觉主动参与学习的程度将直接影响和制约整个教学过程的发展和教学的结果。因此教师要营造一个宽松、民主、和谐的教学氛围，实现师生之间、学生之间的相互交流，激活学生思维，培养学生的创新意识和创新能力，以达到相互促进、共同提高的目的。

4.“自主探究，互动创新”模式实施的基本流程

从发现问题开始，经历了提出问题----分析问题——选择方法——解决问题的全过程。如下图所示：

4.1.鲜明引入，发现问题

鲜明引入，就是教师依据教学目标、教学内容和学生的已有知识，运用恰当的方法激发学生兴趣，启动学生思维，为学生学习新知和形成新的智能作好准备。在一开始就把学生的注意力吸引到课堂上来，下面的课就能上得游刃有余。鲜明导入的方法主要有：实际生活、知识经验、创设情境（如小品、故事、影视图片等）、比较发现等等。

案例一：《发现身边的问题》是我们学校科技俱乐部小发明组活动中的自编教材中的一课。以寻找身边的问题为主线，安排了学生观察、游戏、操作探究、合作交流等教学手段，通过教学，让学生提高问题意识。在本课的引入中，设计了情景：

小明在家做作业，口渴了。去厨房倒水，他用一次性杯子倒满水因为杯子太烫，不小心脱手掉了；重新倒了水之后，喝了大半杯，将杯子放在桌上，一阵风吹来，杯子翻了，把书本打湿。

接着提出问题：在小品中你发现了什么问题？

然后出示杯套，并小结：使用一次性杯子时，因为隔热差，往往杯子拿不住，而且因为很轻，很容易倒；因此现在有了杯套的发明。它就是人们在生活中发现了问题后想出解决的方法而发明的。所以，发现问题比解决问题更重要。今天我们就要一起来寻找身边的问题，并试着想出解决的方法。

创设情境，导入新课，学生寻疑中生趣，探求新知的欲望非常强烈，他们带着强烈的好奇心和浓厚的学习兴趣，积极主动地开始新知识的学习。

4.2. 自主探究，分析问题

自主探究，就是教师依据所授内容、教学目标与学生的知识和能力的实际，运用恰当的方法，提出适当的目标，引导学生阅读、质疑、探究，以完成相关的学习任务。就教师而言，要积极鼓励学生在完成相关任务外，还应注意发现和纪录学习过程中存在的问题；要积极督促、检测、评估和及时反馈学生的学习效益，以促进学生自主学习。就学生而言，要积极完成教师提出的学习任务；依据自身特点、知识经验与优长，创造性地理解和掌握教师提出的教学目标，并为提出自己的問题和见解作好准备。

案例二：教学《发现身边的问题》一课时，在这个环节首先我设计了第2个小品：周日中午，小红在家看电视。爸爸买了很多菜回家。一会，爸爸叫小红将清理的垃圾袋扔出去。小红拿起垃圾袋，袋子破了。里面有一次性筷子，把袋子拉破了。一会饭菜好了，小红在餐桌前开始吃饭。她用筷子夹豆腐，夹了几次都没夹住，就用汤勺舀了一勺。一会她用调羹喝汤，喝完将汤勺放入汤盘中，不小心汤勺滑入汤里。

通过小品，激发学生兴趣，产生角色转换，感受现实问题，引导学生成为主动参与者和问题的生成者。

在解决的方案中，要求学生尝试应用STEM跨学科方法进行科学表达、工程技术设计、包括数学计算、工艺美观等的综合考虑。

4.3.决策技巧，采取措施

采取什么措施，就是师生共同探索和攻克教材中的重点、潜在的难点和学生自主发现的疑难问题。在这一环节，教师引导学生发现问题，调动学生积极参与问题的解决，师生共同探索以攻克难关；另一方面，教师要积极鼓励学生发现问题、提出问题，并协作解决相关问题。

教师要放下架子，作为学生的引导者和合作者鼓励学生大胆发表观点和，创造出民主平等的活跃气氛；要抛砖引玉，即提出一个常规性问题，引发学生向深层次思考与质疑；三，要借题发挥，即通过一些具体的事例，加深对知识点的理解和运用，以提高学生的思想觉悟；四，要旁敲侧击，把学生的思路引向生活实际；五，要“挑拨是非”，引起学生辩论，为学生创造主动发展的机会。

4.4.探究合作，解决问题

在解决问题的环节中，为学生创设自主探索、合作交流的学习机会，使学生在交流和分享探索结果的快乐中，主动学习知识，形成基本技能，掌握解决问题方法。，让学生积极开动脑筋，自主探索，小组合作，运用多种多样的解决方法。

案例四：在《发现身边的问题》教学中，我用了两个游戏让学生自己设计并展示。

游戏1：用身边的铅笔和尺做个小游戏

游戏2：出示一张旧报纸，设计一个实验，使自己能穿过报纸

在这一环节，一方面，教师对教材中的重点和已经发现的难点，可通过变换、归纳、分析、直观发现、迁移等方法，创设问题情境，激发学生求知欲，引导学生发现问题，调动学生积极参与问题的解决，师生共同探索以攻克难关。

5.“自主探究，互动创新”教学模式实施后的效果显现

5.1.本教学模式在校无土栽培社团、STEM教学及自然常识课堂教学中进行实施的效果如下：

社团活动中，建立家庭创客之后，很多家长直接参与其中，学生不光在学校参与实践，在家里也有自己的实验空间，可以大胆参与。例如：我校举办的“姹紫嫣红 尽在创意盆栽中”——“变废为宝”教育活动本活动将废弃物品与生活中的泥土盆栽和无土栽培结合起来，让学生在认识和观察身边环境的过程中，熟悉一些废物利用的方法。学生积极思维，积极创新，掌握各种废弃物进行再利用的技术，设计可以进行泥土盆栽和无土栽培实践的美观容器，同时很多家庭都全员参与，形成了典型的创客家庭。

在自然课堂中实施后，学生本来主要通过影像资料及教材指定实验器材进行实验，结果千篇一律，在教师的指导下也很少发生实验失败，看似效果明显，但是学生自主探究能力不能体现，合作有但缺乏创新，通过新教学模式，学生不光能按照要求完成实验，还能提出各种创意，结合实际，设计相关实验，并能通过小组合作或者与好友合作完成实验，兴趣、创新思维能力，创新实践能力都得到了提高

在编写STEM课例《风力能量捕获器》单元课程时，考虑设计围绕主题分为四个版块：主要通过学生搜集信息、交流比较、体验测试等去激发学生探究风车的奥秘。通过让学生探究学习制作四叶纸风车、多翼风车以及对风车制作的各种材料的认识，探究并发现风车制作中问题，并能运用已有知识尝试实践探究，解决问题。结合环保理念，尝试探索制作各种环保材料的风车。同时运用前期经验设计制作一个风力能量捕获器，了解和学习一些纸电路的基本知识，分组尝试连接电机发电进行测试，将风能转化成电能。学生探究后，根据生活实际，能提出大量意见，设计运用各种材料可以完成试验。

5.2.学生的学习方式发生了变化。学生在教学过程中不再是被动地接受，学生的选择性和灵活性更强。如我校四年级学生徐浩阳同学，在通过这种模式教学两年里，经常提出自己的见解，教科书里的内容对他来说，完全不能满足他的知识欲，他经常会搜集各种相关的资料，上课就“找茬”，在他的影响下，班级很多同学都主动先去学习，很多时候还在一起讨论，并设计一些简单的实验去做。所以往往课讲到哪里，他们都已经对这个层次的知识点很熟了！而这个现象在实施自主探究教学模式后的四五年级中普遍存在了！

5.3.学生的科学素养得到提高

让学生在探索知识、发现学习、解决问题的过程中，实现创新能力的培养，提高学生对信息的获取、处理、创造、表现的能力。现在我们的学生收集、处理、分析、编辑信息的能力得到很大提高。他们制作的图片、演示文稿已达到一定的水平。

如我校五年级陈名同学，原先成绩不错，读书认真，但是不善于表达，也少参与课外活动，通过模式教学，陈名能积极寻找问题，在教师及区少科站指导下积极参加课题研究，课题参加了创新大赛，得了奖。原先的她只知道读书最重要，没想到参与活动，不但成绩没有拉下，而且还使她更有自信。后来又参加了少工委举办的全国十佳评比，获得了当年的全国十佳。是老师的鼓励让她有自信，也勇于大胆创新！

5. 4. 学生自主学习的能力得到提高

在课题实验中，学生已逐步学会自己提出问题、分析问题、解决问题。学生学习了一单元的内容后，可以自己收集资料，编辑知识手册。如在自然教学五年级课程史前生物中，学生能大量的利用百度搜索，寻找各种史前生物资料，还能制作各种小报，比如史前植物，史前动物，恐龙等，并利用课堂教学互相介绍自己找到的资料，甚至以小故事的形式讲解，学生得到了很多相关知识，获益匪浅！

5.5. 教师角色正在转变

信息时代教师角色是学习资源的设计者和开发者，学生学习过程的指导者，学生合作学习的组织者和协作者，信息化学习环境的管理者，学生学习的评价者，教学的研究者。我们的教师正逐步朝这一角色转变。他们精心制作课件，创设情景，提出问题、辅导研究、反馈评价。正像校长经常表扬的我校教师张微老师在进行STEM教学时，积极指导学生自主探究，结合实际，设计了不同形式的反馈评价表（时时探究评价、课堂评价、单元评价、学期评价、学年评价等），其认真负责的服务于学生态度就能看出教师角色转变的端倪。

总之，运用自主探究，互动创新模式以来，我校现在四五年级两个年级的学生获益匪浅，五年级有十几位航海模型及建筑模型训练班的学生，学员们在训练过程中，从刚开始的教练手把手一步一步指点制作，到现在能自己制作并调试，同时在一些遥控项目中能自己增加配置，调整模型航行速度。建筑模型制作由原先的按图制作，完成常规到现在的可以自己利用所有规则指定内的器材设计制作，增加创意。其创造性学力，发展性学力都显示了明显的提高。

当然，构建、运用一种教育教学的模式，还刚刚起步，需要不断实践完善提升，可谓任重道远。我们将继续带动更多的孩子主动去探索科学，成为一名小小的科技接班人而努力前行！

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