關(guān)于小學(xué)科學(xué)的論文示例
一、農村小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)現狀
為深入了解農村小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)情況，課題組以蠡縣部分農村小學(xué)校長(cháng)和科學(xué)課教師為調查對象，并編制了教師問(wèn)卷和校長(cháng)訪(fǎng)談提綱，調查結果如下。
�。ㄒ唬┺r村小學(xué)科學(xué)課教師的基本情況。1.科學(xué)課教師的基本情況分析。調查發(fā)現，小學(xué)科學(xué)課教師的男女比例大概是1：4；年齡分布方面，20至30歲的占32%，31至40歲的占30%，41至50歲的占30%；教師專(zhuān)業(yè)分布方面，學(xué)習理工科的僅為30%，70%的科學(xué)課教師是人文學(xué)科畢業(yè)；從學(xué)歷分布看，專(zhuān)科以上學(xué)歷的教師占到了74%。2.科學(xué)課教師的受訓情況分析。調查中，70%的科學(xué)課教師從未參加過(guò)專(zhuān)門(mén)的、系統的科學(xué)課程培訓；而參訓的教師中，73.3%的教師認為最大的收獲是進(jìn)一步了解了基礎教育課程改革的背景、意義和目標。
�。ǘ┛茖W(xué)課教師的教學(xué)情況。1.課時(shí)情況。訪(fǎng)談某校長(cháng)時(shí)，他表示根據課標的要求，學(xué)校每班安排一周2至3節科學(xué)課程。但從教師的問(wèn)卷結果看，90%的教師反映科學(xué)課程的課時(shí)經(jīng)常被語(yǔ)、數、外占用或淪為自習課。2.教學(xué)參考依據分析。調查中，66%的教師依靠教材、教參教案進(jìn)行教學(xué)，還有28%的科學(xué)課教師根據個(gè)人經(jīng)驗教學(xué)；而教學(xué)活動(dòng)中，80%的科學(xué)課教師采用勾劃重點(diǎn)、學(xué)生背誦的方式。3.實(shí)驗教學(xué)情況。實(shí)驗演示時(shí)，教師選擇性做少數實(shí)驗的比例是36%，從來(lái)不做實(shí)驗的教師比例為60%。一旦實(shí)驗數據或現象不一致時(shí)，11.1%的教師采用少數服從多數的方式，83.3%的教師自己直接給出結論。
�。ㄈ┛茖W(xué)課教學(xué)資源利用開(kāi)發(fā)情況。1.實(shí)驗器材利用情況�？茖W(xué)課教師做實(shí)驗時(shí)所需的工具和材料多數由實(shí)驗室配備，而學(xué)校提供的實(shí)驗器材少數能用的比例占88%。2.教學(xué)資源開(kāi)發(fā)情況。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )等現代信息技術(shù)平臺來(lái)補充教學(xué)內容的教師占16%；教學(xué)過(guò)程中，能偶爾根據實(shí)際情況開(kāi)發(fā)利用教材以外的課程資源的教師比例為32%，剩余68%的教師完全按照教材內容實(shí)施教學(xué)。
�。ㄋ模┛茖W(xué)課教學(xué)評價(jià)情況。1.教師對學(xué)生的評價(jià)情況。調查數據顯示，科學(xué)課教師評價(jià)學(xué)生的主要依據是書(shū)面考試成績(jì)，而學(xué)生的創(chuàng )新能力摘要：科學(xué)史是科學(xué)產(chǎn)生、形成、發(fā)展及其演變規律的反映，是一部人類(lèi)認識與改造自然的歷史。在小學(xué)科學(xué)課當中，適當引入科學(xué)史可以讓小學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，是培養其科學(xué)素養的主要學(xué)習資源。關(guān)鍵詞：科學(xué)課堂；科學(xué)史；重演一、科學(xué)史對小學(xué)教學(xué)的意義科學(xué)史是科學(xué)產(chǎn)生、發(fā)展及其演變規律的反映，是一部人類(lèi)認識與改造自然的歷史，又是一部凝聚著(zhù)人類(lèi)獨有的科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神的演化歷史［１］。自然科學(xué)是人類(lèi)巨大的精神財富，而科學(xué)史將這筆精神財富記錄下來(lái)呈現給人類(lèi)，是人類(lèi)思想寶庫中一筆十分寶貴而豐富的`精神財富。吳國盛說(shuō)過(guò)：一想到科學(xué)的歷史，就會(huì )掠過(guò)一陣異樣的激動(dòng)。［２］數千年來(lái)科學(xué)先賢們?yōu)閿[脫觀(guān)念的困擾以及擴大知識的領(lǐng)地所做的艱苦卓絕的工作仿佛一部英雄史詩(shī)，勾起人的崇敬和敬仰之情。所以，科學(xué)史也是一部科學(xué)家為追求真理而進(jìn)行的不屈不撓的奮斗歷史。然而直到２０世紀科學(xué)史才逐漸受到人們的廣泛關(guān)注，正式成為一門(mén)學(xué)科。閱讀科學(xué)史可以使我們回顧科學(xué)的歷史，了解歷史中的科學(xué)家們真實(shí)的工作情況，了解一些觀(guān)念逐步建立的歷史。在小學(xué)科學(xué)課堂中引入科學(xué)史，可以使學(xué)生了解在科學(xué)的發(fā)展史上哪些發(fā)現對社會(huì )生活產(chǎn)生了巨大影響，讓學(xué)生體會(huì )到科學(xué)與生活之間緊密的聯(lián)系，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習科學(xué)的興趣，并自然地重視對科學(xué)技術(shù)的學(xué)習，逐漸培養學(xué)生的社會(huì )參與感和責任感；學(xué)生通過(guò)學(xué)習科學(xué)史的發(fā)展過(guò)程，能夠意識到所有的科學(xué)理論都不是最終的真理，都還需要經(jīng)歷不斷改進(jìn)、修正的過(guò)程。學(xué)生還可以從中感受前人在科學(xué)研究中遇到困難時(shí)的不懼權威、敢于質(zhì)疑、勇于批判、堅持真理的科學(xué)精神，體會(huì )科學(xué)的魅力，樹(shù)立嚴謹、執著(zhù)的科學(xué)態(tài)度，進(jìn)而使學(xué)生認識到科學(xué)的本質(zhì)，提升其科學(xué)素養。
二、小學(xué)科學(xué)課堂中科學(xué)史教學(xué)情況分析
目前在小學(xué)科學(xué)教育中已經(jīng)逐漸開(kāi)始重視學(xué)生學(xué)習科學(xué)史。在《全日制義務(wù)科學(xué)（３～６年級）課程標準（實(shí)驗稿）》中指出，要讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展的歷史。在小學(xué)科學(xué)的各個(gè)版本教材中也涉及科學(xué)史方面的內容。［３］例如，用科學(xué)現象、科學(xué)人物、科學(xué)技術(shù)發(fā)明、科學(xué)故事或逸聞引入一個(gè)章節，或者在單元、課的拓展部分涉及相關(guān)的科學(xué)史閱讀材料，供學(xué)生閱讀學(xué)習。教師也會(huì )有意識地在教學(xué)設計中涉及科學(xué)史，例如，在導入環(huán)節利用一個(gè)科學(xué)家的故事或者一個(gè)歷史上著(zhù)名的實(shí)驗來(lái)引入課的主題，通過(guò)利用學(xué)生課外閱讀時(shí)間，讓學(xué)生閱讀科學(xué)史類(lèi)的少兒圖書(shū)。由此看來(lái)，科學(xué)教育工作者已經(jīng)認識到了科學(xué)史對于小學(xué)科學(xué)教育的重要意義，將科學(xué)史引入教學(xué)也越來(lái)越受到重視，但困難和問(wèn)題的存在也是顯然的。首先，課標中僅僅提到了要讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展史，并沒(méi)有確切的學(xué)習目標。想要把科學(xué)史普及到課堂之中，課標中應對科學(xué)史融入小學(xué)科學(xué)教材作出明確的規定。如對科學(xué)史知識的數量、呈現的方式、科學(xué)史知識在教材中的地位以及評價(jià)建議等方面作出相關(guān)規定。第二，目前教材中將科學(xué)史引入教學(xué)中的過(guò)程過(guò)于簡(jiǎn)單化，往往是作為教師導入的手段或者作為課后閱讀作業(yè)。［４］這種科學(xué)史的教學(xué)模式是低效的�？茖W(xué)教育的本質(zhì)在于培養學(xué)生的科學(xué)素養，使學(xué)生具有理性懷疑精神和科學(xué)創(chuàng )新能力。因此只有將學(xué)生的觀(guān)念與科學(xué)史中科學(xué)家的觀(guān)念相互交融，進(jìn)行跨越時(shí)空的對話(huà)，才能夠使科學(xué)史發(fā)揮最大的價(jià)值。第三，一些教師認為科學(xué)教材中有科學(xué)家的肖像或者科學(xué)小故事就算是引入科學(xué)史的教育了。然而這種方式不能顯現出科學(xué)本質(zhì)并使學(xué)生產(chǎn)生對學(xué)習科學(xué)的向往。而且，一些歷史上的傳奇故事，如阿基米德在浴缸中發(fā)現浮力、牛頓被蘋(píng)果砸到而發(fā)現了萬(wàn)有引力定律等，這些故事雖然能夠使課堂變得豐富有趣，但往往過(guò)于強調科學(xué)發(fā)現的偶然性、機遇性，忽略了科學(xué)發(fā)現的真實(shí)歷史條件等，會(huì )使學(xué)生對科學(xué)產(chǎn)生極端或片面的認識。
三、如何在科學(xué)課堂上重演科學(xué)史
如何將科學(xué)史有效地引入科學(xué)教學(xué)之中，卻又不違背科學(xué)教育所提倡的科學(xué)學(xué)習要以探究為核心，讓學(xué)生親歷科學(xué)過(guò)程呢？在科學(xué)課堂中重演科學(xué)史或許能達到較好的效果。重演科學(xué)史的意思是將科學(xué)史與科學(xué)探究相結合。歷史上的科學(xué)家是在大量的觀(guān)察、實(shí)驗的基礎上，不斷進(jìn)行探究，才發(fā)現了一些現象、結果、理論。這其實(shí)和現在小學(xué)生科學(xué)學(xué)習的過(guò)程是一致的。瑞士心理學(xué)家皮亞杰針對科學(xué)史上的科學(xué)家對“力”“速度”等基本概念的認識過(guò)程與兒童對同樣科學(xué)概念的認識過(guò)程進(jìn)行對比，發(fā)現兒童對這些概念的認識與最早的科學(xué)家們的認識極其相似。［５］因此，在科學(xué)教學(xué)中，可以將某一概念或知識在科學(xué)史中的認識過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化，將歷史上科學(xué)家們在理論或觀(guān)念不斷改進(jìn)的過(guò)程中所做的典型實(shí)驗在課堂上進(jìn)行重演，讓學(xué)生了解科學(xué)的演變歷程，從中進(jìn)行學(xué)習，進(jìn)而達到培養學(xué)生科學(xué)素養的目標。下面以首師版小學(xué)科學(xué)教材五年級上冊“力與生活”單元“力”一課為例，探討如何在教學(xué)中重演力學(xué)研究的發(fā)展史。
�。ㄒ唬┝W(xué)研究發(fā)展史
力學(xué)的發(fā)展有著(zhù)悠久的歷史。提到力就不得不說(shuō)運動(dòng)，力與運動(dòng)關(guān)系密切。在力學(xué)的發(fā)展史中最重要的三個(gè)階段是亞里士多德的“天然運動(dòng)”和“受迫運動(dòng)”、伽利略的“斜面實(shí)驗”和牛頓的“運動(dòng)三定律”。［６］在《科學(xué)的歷程》一書(shū)中介紹，亞里士多德認為，第一，地上的物體由土、水、氣、火四種元素組成，其運動(dòng)是直線(xiàn)運動(dòng)，地上的物體都有其天然的處所，而所有的物體都有回到其天然處所的趨勢。這就是所說(shuō)的天然運動(dòng)。土和水是有重性的，它們的天然處所就在下面，因此它們具有向下的天然運動(dòng)。氣和火是有輕性的，它們的天然處所在上面，因此它們具有向上的天然運動(dòng)。重性越多，下落速度越快，所以重物比輕物下落的快。第二，物體之所以可以運動(dòng)都是受迫運動(dòng)，受迫運動(dòng)是推動(dòng)者加于被推動(dòng)者的，推動(dòng)者一旦停止推動(dòng)，運動(dòng)就會(huì )立刻停止。比如馬拉車(chē)這一過(guò)程，馬向前拉車(chē)，車(chē)就隨之運動(dòng)；馬停止拉車(chē)，車(chē)就不再動(dòng)了。這就是亞里士多德著(zhù)名的觀(guān)點(diǎn)“力是維持物體運動(dòng)的原因”。多少年來(lái)，人們對亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)深信不疑，直到伽利略等科學(xué)家對這一觀(guān)念開(kāi)始質(zhì)疑。伽利略率先采用“理想化模型”的研究方法，進(jìn)行了大量的實(shí)驗去驗證。終于得出了落體定律。這一定律表明下落的物體所用的時(shí)間與物體重量沒(méi)關(guān)系。伽利略采用理想化模型的方式說(shuō)明：“當物體沿著(zhù)水平面運動(dòng)沒(méi)有遇到任何阻力時(shí)，那么該物體的運動(dòng)是勻速的，并會(huì )一直繼續下去，若是這個(gè)平面無(wú)止境地向空間延伸的話(huà)�！保郏罚葸@是著(zhù)名的慣性定律，這說(shuō)明了外力并不是維持物體運動(dòng)狀態(tài)的原因，而只是改變物體運動(dòng)狀態(tài)的原因。這是對亞里士多德的觀(guān)念的重大變革。后來(lái)，牛頓系統地總結了伽利略的工作，提出了慣性定律，即牛頓第一定律：任何物體若不受其他物體對它的作用，將繼續保持其靜止的或勻速直線(xiàn)運動(dòng)的狀態(tài)，直到有力去改變它的運動(dòng)狀態(tài)。與伽利略的表述相比較，牛頓第一定律的表述具有了普遍性和概括性。
�。ǘ┬W(xué)科學(xué)課堂重演力的發(fā)展史
根據力學(xué)研究的發(fā)展的三個(gè)階段，我將“力”這節課的教學(xué)做如下三個(gè)環(huán)節的設計。
�。保O想：小車(chē)如何動(dòng)起來(lái)？動(dòng)起來(lái)的原因是什么？在課堂的引入環(huán)節，借助實(shí)驗材料———小車(chē)，讓學(xué)生思考如何使小車(chē)動(dòng)起來(lái)。學(xué)生的設想有很多，如用手推、用繩子拉、用風(fēng)吹等，這些都離不開(kāi)力。以用手推車(chē)為例，手推車(chē)，車(chē)運動(dòng)，讓學(xué)生思考車(chē)為什么會(huì )運動(dòng)，大部分學(xué)生會(huì )回答：手給了車(chē)一個(gè)力。接著(zhù)思考手松開(kāi)，車(chē)的運動(dòng)會(huì )停止的原因。學(xué)生會(huì )說(shuō)：沒(méi)有手給的力了，所以車(chē)會(huì )停止。這一點(diǎn)符合亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)。我們不用立刻去糾正學(xué)生的錯誤，繼續去讓學(xué)生用實(shí)驗自己推翻自己的觀(guān)點(diǎn)。
�。玻炞C：在課堂中重演伽利略的斜面實(shí)驗伽利略就是用斜面實(shí)驗推翻了亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)。既然學(xué)生們也和亞里士多德持有一致的觀(guān)點(diǎn)，那么，在課堂上就可以重演伽利略的斜面實(shí)驗讓學(xué)生們自己去推翻自己的觀(guān)點(diǎn)。實(shí)驗前準備盡量光滑的斜面和小車(chē)。讓學(xué)生將小車(chē)放在斜面上，松開(kāi)手，小車(chē)繼續運動(dòng)。讓學(xué)生思考原因，手沒(méi)有給小車(chē)力了，為什么小車(chē)還能運動(dòng)。知識豐富的學(xué)生可能會(huì )提到斜面、重力和摩擦力。不斷改變斜面的角度，直到斜面變成平面，觀(guān)察小車(chē)的運動(dòng)情況。此時(shí)沒(méi)有高度，重力就不產(chǎn)生作用了，只剩下學(xué)生所提的摩擦力在起作用。讓學(xué)生發(fā)揮想象力，這里就用到了伽利略“理想化模型”的研究方法。如果平面沒(méi)有摩擦力，是絕對光滑的，此時(shí)給靜止的小車(chē)一個(gè)力，小車(chē)還會(huì )停下來(lái)嗎？答案是小車(chē)還會(huì )繼續運動(dòng)，那么沒(méi)有任何力的作用，小車(chē)還是能夠繼續向前運動(dòng)，這就推翻了前面學(xué)生認為的物體停止運動(dòng)是因為沒(méi)有力的作用了。為了讓學(xué)生更深入地理解，可以探討一個(gè)生活中的實(shí)例：冰上運動(dòng)。我們在滑冰的時(shí)候冰面很光，滑起來(lái)之后很難停住，滑的距離也很遠。但是如果同樣在普通地面做向前滑的運動(dòng)，很可能滑不起來(lái)或者滑不遠。越光滑的表面滑行得越遠，那么如果完全光滑，摩擦力為零的時(shí)候就可以一直滑下去，直到有一個(gè)人去抓住他才能停止。然后可以繼續讓學(xué)生展開(kāi)想象，如果在地球上都沒(méi)有摩擦力，那么會(huì )發(fā)生什么樣的情況。根據斜面實(shí)驗、生活實(shí)例和想象，學(xué)生則可以理解力可以改變物體的運動(dòng)狀態(tài)，而不是維持物體運動(dòng)。
�。常此寂c創(chuàng )新：對實(shí)驗進(jìn)行思考并得出結論在實(shí)驗結束后，引導學(xué)生對這節課進(jìn)行反思，并用學(xué)生能夠理解的語(yǔ)言總結規律。偉大的科學(xué)家牛頓，就是在前人的實(shí)驗當中總結出了“牛頓第一定律”。學(xué)生目前還不能明白牛頓第一定律的語(yǔ)言，因此需要用通俗易懂的話(huà)進(jìn)行總結。當一個(gè)物體靜止時(shí)，給它一個(gè)力可以使物體運動(dòng)起來(lái)；當一個(gè)物體運動(dòng)時(shí)，給一個(gè)力可以使物體運動(dòng)得更快或者使物體停止運動(dòng)。當一個(gè)物體在理想狀態(tài)下，不受任何力的作用，如果原來(lái)它是靜止的，那么它還會(huì )繼續保持靜止狀態(tài)，如果它是運動(dòng)的，那么它會(huì )一直運動(dòng)下去，直到出現一個(gè)力，改變物體的這種狀態(tài)。在重演伽利略的實(shí)驗后，教師可以為學(xué)生提供不同于伽利略所用的實(shí)驗器材，讓學(xué)生體驗到科學(xué)在不斷地進(jìn)步，現在我們可用的儀器比古代科學(xué)家先進(jìn)許多，使學(xué)生意識到古代科學(xué)家在科學(xué)探究中的不易，體驗科學(xué)進(jìn)步帶給我們的益處。這也可以培養學(xué)生的創(chuàng )新思維，讓學(xué)生利用新器材自己設計實(shí)驗，再次驗證自己通過(guò)反思得出的結論�？梢钥闯�，在小學(xué)科學(xué)課堂中重演科學(xué)史就是將科學(xué)史與科學(xué)探究相結合，讓學(xué)生做到：讀史、親歷、反思、創(chuàng )造四個(gè)過(guò)程，讀史就是讓學(xué)生通過(guò)閱讀歷史材料、科學(xué)家的故事理解科學(xué)發(fā)現是一個(gè)艱難曲折的過(guò)程，對科學(xué)探究產(chǎn)生濃厚的興趣；親歷就是讓學(xué)生通過(guò)親歷和重演科學(xué)家們的探究活動(dòng)，深刻理解科學(xué)概念、規律；反思就是學(xué)生通過(guò)反思所經(jīng)歷的探究活動(dòng)，總結出經(jīng)驗和結論，體悟科學(xué)的人文精神；創(chuàng )造就是根據歷史上科學(xué)家們所做的實(shí)驗探究，借助身邊的儀器，創(chuàng )造出新的探究實(shí)驗。［８］科學(xué)不斷進(jìn)步，現在我們所能使用的設備儀器遠比古代科學(xué)家們先進(jìn)得多，因此在實(shí)驗探究部分我們能夠創(chuàng )新出多種方式來(lái)解決問(wèn)題。這種體驗可以讓學(xué)生感覺(jué)自己可以超越歷史上的科學(xué)家們，使其產(chǎn)生成功感和喜悅感。
四、重演科學(xué)史對教師教學(xué)的要求
只有教師了解科學(xué)史，才能在課堂上有效地重演科學(xué)史，從而最大地發(fā)揮科學(xué)史的作用。因此，要求科學(xué)教師首先要掌握科學(xué)史知識，自己的知識充足才能在課堂上靈活地運用。而且，教師對科學(xué)史有深入的了解也可以有效地促進(jìn)其對科學(xué)本質(zhì)的認識。第二，教師要根據事實(shí)情況合理地在課堂中運用科學(xué)史，而不是做生搬硬套的工作�？傊�，在課堂上引入科學(xué)史的目的是幫助學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)習，讓學(xué)生了解科學(xué)本質(zhì)，培養學(xué)生科學(xué)素養，而不是為了引入科學(xué)史而引入。因此，教師要對科學(xué)史進(jìn)行靈活應用，使其達到最優(yōu)的效果。
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