小學開放式科學實驗室

1、申報課題類別A類（重點）VB類（一般）杭州市轉塘小學2012年度規(guī)劃研究課題申報表課題名稱 小學開放式科學實驗室建設的實踐研究計劃完成時間_通訊地址及電話 杭州市轉塘小學（56077352）課題負責人（職稱職務）陳斌（小學高級）課 題組 有關 成員 的有 關情 況姓名課題內分工工作單位職務、職稱陳斌副校長、課題負責人杭州市轉塘小學小學高級許曉敏副校長、課題負責人杭州市轉塘小學中學高級鄭建強項目實施、收集材料杭州市轉塘小學小學高級王水軍項目實施、收集材料杭州市學軍小學小學髙級沈建新項目實施、收集材料杭州市轉塘小學小學高級課 題負 責人 所在 單位 意見單位蓋章：負責人簽名：2012年 月 日評

2、審組 意見2012年 月 日課題申報必須附有詳細的研究方案，研究方案應按規(guī)范要求設計（用電腦打印），并包含有以下內容：1、課題的現(xiàn)實背景及意義；2、國內外關于同類課題的研究綜述；3、課題研究的內容及預期目標；4、如研究已有一定基礎， 可寫上初期研究成果或“研究的操作措施 及做法； ”5、課題研究的步驟及人員分工；課題研究的條件分析（含已取得的與本課題有關的研究成果）；小學開放式科學實驗室建設的實踐研究開放實驗室不是一個新鮮話題,但在一線教育過程中很少有人能堅持系統(tǒng)的開展 實踐研究,為學生發(fā)展發(fā)揮更大的服務價值。我們準備從學?，F(xiàn)有的文化環(huán)境、實驗室 硬件建設、開放實驗室運作機制、科學社團建設、學

3、生綜合評價、科學教育特色辦學等 多維度深入進行研究。從每一個學生的內在學習需求，每一個年齡階段科學教育的特點 出發(fā),摸索小學科學課外實驗開展的組織策略以及實驗內容架構?；陂_放實驗室建設 的過程,彌補課堂有限40分鐘教學的不足,尤其是大班環(huán)境下教師教學力不從心的局 面,延伸學生科學探究的過程,間接提高學習過程目標的達成度,提升科學學習的積極 性,形成強大的學科教育魅力,引領孩子走入科學的殿堂。一、背景和研究的意義：小學階段的科學教育是孩子系統(tǒng)接觸科學領域內容的學習過程，是孩子科學啟蒙的 重要階段。親歷科學探究的過程，獲得了解周圍世界、開展科學研究的深刻體驗，保持 以身俱來的好奇心，滿足自身強烈

4、的科學求知欲?？茖W實驗是科學探究活動重要的載體, 在科學課程實施的過程中，實驗所承載的并不完全是學生了解實驗操作過程本身，而是 更深層次的探索和研究。把孩子的想法，對于未知世界的好奇等溶入在實驗操作過程中， 求證、探究，發(fā)現(xiàn)、體驗，獲得成功的滿足、體味失敗的感觸，使學生更進一步觸摸到 科學的真諦。筆者基于我校特色課題“依托名師工作室、 打造科技體驗型校園”的實踐研究過程, 深入探索科學教育實驗室開放的環(huán)節(jié)，緊緊抓住讓學生成為科學學習的主人以及開放實 驗室建設的策略研究過程，試圖比較系統(tǒng)、全面、深入的進行研究，希望在各層面取得 預期的tl的。1.孩子熱愛實驗探究的天性給我們帶來的啟示?！敖裉熘形?/p>

5、，你們班獲得獎勵卡的同學有機會到實驗室看看老師給你們帶來的新玩 意兒”，“哇、太棒了”教室里突然發(fā)出了興奮的叫喊聲，同學們臉上洋溢著幸福神 色。這是發(fā)自孩子內心的一種聲音，這也是孩子成為學習主人最關鍵的內因所在。我們 也經常發(fā)現(xiàn)，一些孩子科學課后偷偷圍在實驗室的窗口外；一些孩子在家里有一個破破 亂亂的實驗角；也一些孩子經常圍著老師要這樣那樣的廢舊實驗材料，像個撿破爛的。我們對全校5年級所有340名同學做了調查，是否希望經常性做實驗、是否愿意在 家開辟一個實驗角，希望開展哪些方面的實驗研究等問題進行了解。結果非?？隙ǖ母?訴我們，科學實驗深深的吸引著我們的孩子。附：對于是否希望開展實驗研究的調查

6、統(tǒng)計:年級希望經常 性做實驗課后自己 常做實驗愿意在家 建實驗角己經建成 實驗角備注五年級31522128619附：對于開展實驗研究內容的需求調查統(tǒng)計:人數(shù)54314821683954內容種植養(yǎng)殖夭文研究科技項目標本制作物、化實驗發(fā)明創(chuàng)造其它在座談的孩子當中，有相當一部分提到，一節(jié)課如果沒有實驗就不像科學課；如果 沒有實驗很多話題只能紙上談兵，都是空想和假設。實驗可以推進探究學習的過程，可 以使孩子發(fā)現(xiàn)更多的問題獲得真實的體驗，逐步學習科學探究所必需的科學思維和方 法。部分孩子描述到，每天到家就會仔細回味科學課中老師和同學們一起做的實驗，找 一些身邊的材料動手再試試，甚至和家中大人一起共同探索

7、兒個科學的話題?？茖W實驗 已逐漸成為孩子精彩生活的一部分。2.教學過程中實驗探究目標達成缺陷帶來的啟示。小學科學課程是一門具有活動性質的課程，能夠最大限度地將科學探究活動過程呈 現(xiàn)在課程內容中。實驗探究的開展充分的體現(xiàn)了其活動性，充分的展示了科學研究過程 的本質特征。在小學科學課堂中，教師是兒童學習科學的支持者和引導者，積極的影響 著孩子。我們的課堂盡可能的充分準備、精心設計，但因為課堂40分鐘時間有限，學 生探索的興趣乂非常高漲，老師經常在學生實驗探究的興頭上就停下來進入下一個流程 的教學，在分組實驗過程中只根據(jù)兒個小組已完成的信號推進探究過程，嚴重影響了孩 子自主學習的開展，其至中斷了孩子

8、保持高度熱惜的實驗探索過程。這樣的課堂表面上 看老師駕馭的能力很強，課似乎也比較完整，但從學習的主體來分析，實驗活動探究的 質量不高，口標達成是打折扣的。因此，很多孩子總帶著遺憾和疑惑離開實驗室，最終 因為沒有條件和機會再度實驗，而把真正科學探究的過程遺失掉了。課題研究團隊對4年級98名學生溶解單元的探究實驗LI標達成進行了觀測， 結果也非常令人吃驚。觀測分兩部分組成，一部分是教師在課堂中對學生是否經歷完整 實驗過程表面化的統(tǒng)計；另一部分是每課結束后，通過書面調查的形式，學生從個人角 度評價實驗過程完整性的情況，也側面反映了探究實驗LI標達成情況。課題活動名稱分組情 況表面達成率主體達 成率訪

9、談備注水能溶解一些物質觀察溶解現(xiàn)歛B6555從課堂教學表面進行統(tǒng)汁： 基木 完成實驗過程并獲得初步體驗 的學生大部分為科學學習過程 非常能干并已經學會分析和解 決與科學有關的一些簡做的實 際問題的學生。學生課后調研： 絕大部分孩子都 認為時間不夠用，實驗探處過程 不能夠滿足自身的學習需求或 覺得反復實驗和體驗的次數(shù)不 夠.有的問題還沒有解決就沒時 間深入研尤下去，誄堂總是不完 整。過濾實驗B7156物質在水中是怎樣洛解的觀察商儲酸鉀的溶解B9084進一步觀察溶解現(xiàn)象A液體之間的溶解現(xiàn)禺液體在水中的溶解B8373醋.酒精、油在水中的溶解B5450不同物質在水中溶解能力比較食鹽和小蘇打的溶解B82

10、81觀察氣體在水中的溶解A溶解的快與慢影響溶解快慢的因素B7163設計加快方糖溶解實驗計劃B4350100 亳升水能溶解女少克食鹽食鹽在水中的溶解址B6561分離食鹽與水的方法食鹽和水會一起蒸發(fā)嗎A酒精燈的使用B6166烘焙濃食鹽水及觀察晶體B7368A為演示實驗（教師示范），B為分組實驗。從數(shù)據(jù)中我們發(fā)現(xiàn)，在分組實驗中除了 “觀察高鐳酸鉀溶解”用眼睛比較直觀的進行觀測外，其它實驗過程達成情況或者說完 整參與探究實驗過程本身都存在很大的問題。無論材料準備、教師組織還是學生探究能 力的問題，最終結果是不容樂觀的。通過學生個體的跟蹤調查，我們也發(fā)現(xiàn)學生主體因 為不能充分參與實驗，缺失完整探索和反復

11、體驗的過程，所以他們都覺得實驗不夠盡興, 該解決和研究的問題并未全部得到解決，有時候還存在很多的疑惑和想法，老師的部分 做法也未得到同學認可。所以在課堂之外，我們借助開放實驗室這一平臺，有計劃有重點的引導學生再次親 歷實驗全過程，甚至探索許多課外的科學問題。進一步幫助學生爭取到再次開展實驗研 究的機會，對達成科學教育H標來說，起到了良好的彌補、深化和拓展作用。3.學生科學素養(yǎng)培育給我們帶來的啟示。科學素質的形成是長期的，早期的科學教育將對一個人科學素質的形成具有決定性 的作用。通過學校教育過程和學生在課內外自主的科學學習，逐步形成較為完善科學素 養(yǎng)。在課堂教學中，我們通過科學認識、科學探究和情

12、感態(tài)度價值觀等維度評價學生科 學學習的過程，尤其是科學探究能力的形成，很大部分取決于孩子自主的探索過程。開 放實驗室建設的核心在于讓孩子充分體驗科學探索的整個過程，從而發(fā)展學生自主解決 問題的探究能力?；陂_放的惜景、真實的任務、主動的探究，引導孩子參加實踐，幫 助孩子學會獨立做事，學習記錄與表達，養(yǎng)成遵守規(guī)則的習慣。在科學素養(yǎng)的組成中，情感態(tài)度與價值觀情況也格外重要。它既是科學學習的動力 因素，影響著學生對科學學習的投入、過程與效果，乂是科學教育的U標。培養(yǎng)小學生 的情感態(tài)度與價值觀，不能像傳授知識一樣直接“教”給學主，而是要創(chuàng)設機會，通過 參與活動，日積月累，讓學生感受、體驗與內化。開放實

13、驗室活動的推進正是學生展示 無限科學遐想，滿足、釋放科學惜感的重要渠道，在自山和諧的實驗研究過程中，在教 師精心的指引下，逐步形成科學較高水平的情感內化，也成為學生自主學習和深入探究 的不竭動力。因此在學生科學素養(yǎng)培育的過程中，除了日?？茖W教育工作外，以開放實 驗室作為典型的課外延伸學習和自主探索過程，對孩子在科學世界中更有生命力的行走 起著重要的引領作用。二、 概念界定開放式實驗室：指根據(jù)實際需要在時間、形式、內容、對象等眾多要素上進行開放, 針對以往實驗室只滿足上課需求的局限，發(fā)揮其在課間、自主活動日、社團活動、假期 等時段的作用，給師生提供良好的實驗探究環(huán)境和條件。開放實驗室不是隨意開放

14、，應 在教師指導下，根據(jù)開放實驗室章程和實際，有所計劃的開放，有結構的開放，從而發(fā) 揮實驗室更大的教育輔助功能。三、 同類研究綜述開放實驗室不是一個新鮮話題，早在2000年左右就有人提出對實驗室進行開放研 究，給學生更多課外探索的機會。通過查閱資料和訪談調研學校及教研相關部門，我們 了解到同行大部分從內容和時間上做了策略性研究，并結合自己的教學活動開展了嘗試 和實踐。筆者也對區(qū)內很多小學進行了開放實驗室相關內容的調研，發(fā)現(xiàn)科學老師普遍 贊同這樣的實踐過程，但真正落實堅持開展的不多，最終虎頭蛇尾或紙上談兵。在了解 當中，大家談到山于開放過程組織不到位、時間和精力不能保障以及實驗設施和材料不 夠豐

15、富導致實驗室長期開放的計劃最終未能實現(xiàn)。從一開始很熱鬧的啟動，到最后不了 了之，草率收尾。雖然現(xiàn)狀給我們帶來了很多壓力和困難，但在一線研究中，同行們也 取得了不少成績。比如：與課程相對應的課外實驗不斷挖掘和創(chuàng)設，比較理想的實驗室 開放策略正形成框架等，給我們站在更高層面看待此次研究搭建了良好的研究基礎。在 國外，開放實驗室也不是一個新鮮話題，面向學生有針對性的開放是賦予孩子更大學習 動力和自主學習重要的手段。美國國家科學教育標準就已經把科學實驗室作為科學 教育的一個重要的課程資源寫入標準：“開展科學調研要求學生可以方便、公平、經常 地使用多種設備、材料、供應品及其他資源，以便對現(xiàn)象進行實驗研究

16、和直接調查研究”。 在美國科學實驗室及其儀器設備與學校等其他科學教育資源一起都山地方社區(qū)統(tǒng)一管 理配置的，而且所有的資源都是開放的，不管是大學生，還是中學生、小學生，只要他 們有研究需要都可以到相應的場地進行。參與實驗室研究活動，有自己的課題并通過一 些探究做出合理解釋，展示個人的研究行為，也是學生必須獨立完成的學習任務。所以 把開放的過程做得更有意義一些，對學生來說，無疑是有好處的。我們根據(jù)國內外研究情況和學?？茖W教育推進的實際，決定深化此主題的研究，不 僅僅在開放的內容、時間上做探索，更需要從與之配套的實驗室硬件建設、開放組織策 略、教師資源調配、學生特色評價、學科綜合影響力打造等多個方面

17、系統(tǒng)的進行實踐研 究。四、實踐研究的預期目標。1改善現(xiàn)有的教學環(huán)境。 通過開放實驗室工作的研究， 從學生學習環(huán)境創(chuàng)設、 學科 影響力打造、教師更有意義更有激悄的開展教學等多方面不斷改善科學教育的現(xiàn)狀，促 使優(yōu)質科學育人環(huán)境的形成。科學課不僅僅是40分鐘有限的，而是在課外無限的探索, 賦予科學課新的生命。2.優(yōu)化實驗室硬件配置。為了更好的促進實驗室開放活動，學校需要在實驗室硬 件標準化建設的基礎上，根據(jù)開放需求不斷創(chuàng)新、豐富內部的結構，盤活儀器和材料資 源的作用，發(fā)揮更大的教育服務功能。3.形成一整套有效的開放策略和評價方法。根據(jù)學校實際，通過實驗研究摸索一整 套開放實驗室管理的策略，形成若干行

18、之有效的操作流程，保障和促進實驗室日常開放 的工作。4.引發(fā)孩子更真實的進行科學探索。這也是開放實驗室最終的日標，通過一系列措 施，鼓勵學生參與到更多科學探索的活動中來。通過開放實驗室有效的組織過程，吸引、 帶領處于科學啟蒙階段的學習主體，以更飽滿的實驗活動熱惜和對于科學真諦無限的憧 憬，親歷一個個鮮活的“科學家”實驗過程，在學生心里種下科學的種子。5.形成科學教育特色辦學亮點。這應該屬于一個附屬產品，當然這是所有科學老師 都希望看到的結果。筆者認為，以上四點LI標能預期實現(xiàn)的話，形成科學教育辦學特色 就會更順理成章，這會在更高層面上反哺此課題的研究過程，產生更好的指導意義。五、課題研究的基本

19、條件此次課題研究一方面基于我校特色課題研究的需要，全方位推進學校發(fā)展和建設， 另一方面我校原有科學和科技社團活動比較完善，如能進一步結合此課題研究深化和成 體系建設，對我?？茖W教育的促進將起到非常大的作用。1.原有完善的學科類社團資源為此課題的探索奠定了實踐研究的基礎社團活動是學校深化各學科教育的有效載體，也是學生特長培養(yǎng)的關鍵?？茖W社團 的白花齊放，不僅在學生中形成了良好的影響力，而且為科學教師深入研究科學教育工 作發(fā)揮了積極的載體作用。我校原有小實驗、家庭實驗室、校園科學小博士團、小課題 研究、環(huán)境保護、電子、航模、機器人、頭腦om、飼養(yǎng)種植、標本制作等社團的開展, 很大程度上已經為本課題

20、的研究做了初步探索。課程相關的內容設置、教學具準備、課 外探索活動的設計等，逐步形成一系列較為完善的組織開展科學研究活動的管理策略。 社團活動受到學生的喜愛，教師廣泛的認可，也有很多家長參與進來，家校聯(lián)合積極開 展各類科學教育活動。 我們有許多學生在這方面獲得很大發(fā)展， 不僅提高了自我的科學 素質，也積極發(fā)揮出社團的效益，提升了組織管理的整體水平。2.專家引領為課題研究提供豐富的管理經驗和理論基礎我校徐曉敬副校長作為西湖區(qū)科學首席教師，是西湖區(qū)科技優(yōu)秀輔導員，在科學和 科技領域具有一定的影響力。今年，西湖區(qū)教育局頒發(fā)并成立了徐曉敏首席教師工作室, 招收了區(qū)內很多年輕科學老師，這些條件為開放實驗

21、室建設探索提供了強有力的研究團 隊。陳斌副校長多年從事科學教學，曾在中央教科所舉辦的全國首屆教科版優(yōu)質課評比 中獲得一等獎，多篇研究成果獲得全國小學科學專業(yè)委員會論文評比一等獎，從事過多 個課題的管理工作，具有一定的實踐研究的經驗。另外本課題還特別邀請西湖區(qū)教師進 修學校小學科學教研員吳利堅老師作為專家，指導我校的課題研究工作，為更廣范圉的 思考更深層次的定位做好引領，提升團隊的理論水平。課題組成員中，有多位優(yōu)秀教研 組長擔任研究實施，材料、數(shù)據(jù)收集的具體工作，為課題把好了落實關，扎實了研究的 過程。而我們的科學教師團隊，對開放實驗室建設充滿期待和信心，形成了良好的共識, 為實驗順利開展在認識

22、層面掃清障礙。3.緊密型教育共同體資源為課題提供更廣闊的研究平臺2011年4月開始，杭州市轉塘小學和區(qū)內名校學軍小學結為緊密型教育共同體。大 量優(yōu)秀的管理資源、管理經驗以及強大的科學教師團隊、名師團隊為研究工作提供了各 個層面信息溝通和咨詢的平臺。綜上所述兒方面優(yōu)勢條件為本課題研究打下了良好基礎。六、實踐研究的方法。1.經驗總結法。通過系統(tǒng)的研究和分析，不斷總結開放實驗室開放的若干策略和相符信息，形成 較有現(xiàn)實指導價值的經驗性材料。2.行動研究法。及時記錄在該問題研究中來自教師、學生、管理、建設、模式等方面的情況，通 過論證確定實際可行的實施策略。3.調查研究法。通過對整個課題研究過程中常態(tài)工

23、作的觀察和調研，收集相關研究的策略、觀點、 方法等。七、課題研究措施：1.成立課題研究領導小組和學習小組。在課題推進之前，比較深入的對課題研究條件和學?；A進行調研分析，做好充分 的準備，明確規(guī)劃，師生形成共同的價值觀念。收集各種有關開放實驗室建設的文獻資 料，學習有關的理論，樹立正確的課題研究理念，為課題實施提供依據(jù)和指導。2.課題研究過程抓規(guī)范抓成效。課題應充分展開，加強過程的規(guī)范管理。每月一次碰頭會，將理論與實踐結合，共 同探究、分析、反思課題推進過程中的問題，為課題的有效開展指明方向。3.邀請專家引領指導，提升課題管理水平。利用工作室、專家和緊密型教育共同體資料為項LI診斷把脈，使得研究更深入，更 有前瞻性。通過外出學習、參觀，把兄弟學校優(yōu)秀的理念和經驗帶回，結合本校課題深 化吸收。4.課題組內成員加強日常交流、學習。組內成員應密切保持聯(lián)系，充分交流遇到的困難和問題。應及時整理實踐的心得反 思，整理典型案例，總結出達成最終U標的各環(huán)節(jié)策略，做好課題研究的資料撰寫工作, 逐步形成課題的研究報告。八、實踐研究的步驟。本課題研究歷時一年，主要分為五個階段：1.準備階段(2012.12012.3)查閱相關資料，撰寫課題方案，在學校及教研組內討論修改課題，申報校級課題立 項。2.實施階段(2012.32012.7)按照方案實施研究，深入