小学科学中长期研究性作业的实验研究

摘 要：本研究对小学科学中长期研究性作业的可行性、有效性进行了初步的探讨，旨在探索符合学生和学校教育教学实际，能有效提高学生创新精神和实践能力的新途径和新方法。本研究提示：小学科学中长期研究性作业对引导学生客观地提出问题，自主运用多种方法，比较科学地分析和解决问题具有非常积极的促进作用，并且有助于提高学生思维的广度和深度。

关键词：小学，科学，中长期，研究性学习，研究性作业


引 言

问题的提出
面对我国学生的“高分低能” 以及公众（18-69岁）基本科学素养的低下（1.4%），有责任感的自然（科学）教师早已大胆地进行了教育改革，努力在课堂教学中就如何提高学生的科学素养等方面努力施以积极的影响。若干实验已经显示，在小学自然课堂教学中采用开放式教学，提供有结构的材料，让学生在教师指导下有目的地进行探究（研究）性学习，对提高学生科学能力成效显著；一些学校组织少数学生开展课外科技兴趣活动，对培养学生的创造力，效果同样令人满意。但关于小学自然（科学）学科中长期研究性学习，特别是以作业形式让学生全员参与，其与发展学生创新精神和实践能力之间的关系却无人予以注意。

问题的陈述
本研究的目的是探索小学科学中长期研究性作业对提高小学生创新精神和实践能力等方面是否可行、有效。
１、小学科学中长期研究性作业是否能提高学生对科学学习的兴趣？
２、小学科学中长期研究性作业是否对学生客观地提出问题，比较科学地分析和解决问题具有积极的促进作用？
３、小学科学中长期研究性作业是否对科学学科学习、学科学业成绩及其思维品质产生有利的影响？

文 献 参 考

“研究性学习”是上海市教育科学研究院普教所于 1999 年初提出的概念(指学生在教师指导下，以类似科学研究的方式去获取知识和应用知识的学习方式。广义的理解，泛指学生探究问题的学习。狭义的理解，指学生在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。义务教育阶段所称的研究性学习是指在教师指导下，由学生以个人或小组为单位，通过提出问题、材料收集、实验比较、解决问题的学习方式。),这一提法在此前的国内外文献资料中尚未见到。类似的提法有美国的布鲁纳(J.S.Bruner)（1961）在《发现的行为》一文中提出了发现学习模式，他在以后的著作中进一步发展了这种学习模式，发现学习模式现已形成了一种发现式教学方法群，并不断发展，不断包容新的方法。由皮亚杰（J.Piaget）的结构的观点发展而来的建构主义理论，认为学习是一个动态的过程，学习过程是通过学习与外部环境相互作用，实现同化和顺应，逐步建构有关外部世界知识的内部图式，从而使自身的认知结构得以转换和发展。奥苏伯尔（D.P.Ausubel）(1978)用有意义学习的观点巧妙地综合了学习过程中的发现与接受。他认为，学习模式中既包括发现模式，也包括接受模式，但即使在接受模式中，学生需要将教师组织好和系统呈现的定论性科学知识内化到主体的认知结构之中，是一个积极探索转化和研究过程。发现学习和接受学习相结合的学习模式，与“研究性学习”观更趋向于一致。
第三次全国教育工作会议（1999）确立了素质教育必须以德育为核心、创新精神和实践能力培养为重点。从上海兴起并很快辐射全国的“研究性学习”顺应了这一形势，目前实施的重点主要在高中段（教育部于2001年4月9日正式印发了《普通高中“研究性学习”实施指南（试行）》的通知），初中和小学部分条件较好的学校作为学生的“自选动作”，有选择性地进行试点，主要以课程方式推进，有机结合学科教学还很少涉及。如东北师范大学附属小学开设了以“走进自然”为主题的研究性学习课程，第一阶段“南湖的学习”以“自然体验、文化体验、人间体验、社会体验”等四个方面展开；杭州市求是小学则以小课题研究为主，等等。
80年代以来，全国各地在小学自然学科方面先后自发地开展了一些科学探究式教学的尝试，特别是美国兰•本达教授所倡导的“探究—研讨”教学法传入中国以后，掀起了一股探究式教学热潮。2001年颁布的小学《科学（3-6）年级课程标准》（实验稿），将《自然》更名为《科学》，内容较以前的大纲缩减13%,并且将课程性质定位于“以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程”，《标准》提出“科学学习要以探究（研究性学习）为核心”。

假 设

本研究制定如下假设：
１、小学科学中长期研究性作业能提高学生对科学学习的兴趣；
２、小学科学中长期研究性作业对学生客观地提出问题，比较科学地分析和解决问题具有积极的促进作用；
３、小学科学中长期研究性作业对科学学科学习、学科学业成绩及其思维品质将产生有利的影响。

假设的理论基础
皮亚杰（J.Piaget）的建构主义理论认为学习是一个动态的过程，是通过学习与外部环境相互作用，实现同化和顺应，来逐步建构有关外部世界知识的内部图式，从而使自身的认知结构得以转换和发展。（D.P.Ausubel）奥苏伯尔用有意义学习的观点巧妙地综合了学习过程中的发现与接受，认为学习是一个积极探索转化和研究的过程。研究性学习的问题解决模式建立在上述认知心理学理论的基础上，强调学习过程是一个主动地接受信息和创造性的思维过程，“学生是主动的信息加工者，问题解决是对问题空间的搜索”（Simon，1959）。在问题解决过程中，研究性学习完成指向目的状态的认知操作，获得对问题的解决，在最高层面上，创造性的解决问题并使知识结构、智慧技能水平和人格获得全面的发展。
研究表明：人的理智因素和情感因素是人心理结构中不可分割的两个方面，这两个方面的有机结合所产生的效果通常比单个过程的效应高出5—10倍。另据研究，小学生的兴趣主要是在学习活动中发生和发展起来的，实践活动是兴趣产生的源泉。专家认为，3—8岁是儿童认知及推理能力快速发展的时期，最容易对科技萌发兴趣，而小学阶段是对学生进行科学教育的关键时期，特别是科学兴趣的培养。国外近年来特别注重小学三年级至初中年级学生（9—14岁）的科学教育。
基于上述理论，可以推断小学科学布置中长期研究性作业，能提高学生对科学学习的兴趣；对学生客观地提出问题，比较科学地分析和解决问题具有积极的促进作用；对科学学科学习、学科学业成绩及其思维品质产生有利的影响。

变量的操作定义
研究性作业是指学生以研究性学习方式所完成的学习任务。具体地说就是指由学生个人或他人提出的，学生感兴趣的问题或项目，通过学生个人或小组为单位，经过提出问题、材料收集、信息处理、实验比较、解决问题等一系列研究过程所完成的作业。