科学课教学方式的主要变化与特点

1．几种新型学习方式及特点

（1）自主学习

根据国内外学者的研究成果，自主学习概括地说，就是“自我导向、自我激励、自我监控”的学习。具体地说，它具有以下几个方面的特征：学习者参与确定对自己有意义的学习目标，自己制定学习进度，参与设计评价指标；学习者积极发展各种思考策略和学习策略，在解决问题中学习；学习者在学习过程中有情感的投入，学习过程有内在动力的支持，能从学习中获得积极的情感体验；学习者在学习过程中对认知活动能够进行自我监控，并作出相应的调适。

这里所说的自主学习是指教学条件下的学生的高品质的学习。所有的能有效地促进学生发展的学习，都一定是自主学习。大量的观察和研究充分证明，只有在如下情况下，学生的学习才会是真正有效的学习：感觉到别人在关心他们；对他们正在学习的内容很好奇；积极地参与到学习过程中；在任务完成后得到适当的反馈；看到了成功的机会；对正在学习的东西感兴趣并觉得富有挑战性；感觉到他们正在做有意义的事情。要促进学生的自主发展，就必须最大可能地创设让学生参与到自主学习中来的情境与氛围。

（2）合作学习

合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确的责任分工的互助性学习，它有以下几个方面的要素：有明确的可以分解的学习目标和任务；积极承担在完成共同任务中个人的责任；积极的相互支持、配合，特别是面对面的促进性的互动；期望所有学生能进行有效的沟通，建立并维护小组成员之间的相互信任，有效地解决组内冲突；对于各人完成的任务进行小组加工；对共同活动的成效进行评估，寻求提高其有效性的途径。

合作动机和个人责任，是合作学习产生良好教学效果的关键。合作学习将个人之间的竞争转化为小组之间的竞争。如果学生长期处于个体的、竞争的学习状态之中，久而久之，学生就很可能变得冷漠、自私、狭隘和孤僻，而合作学习既有助于培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念，又有助于培养学生的竞争意识与竞争能力；合作学习还有助于因材施教，可以弥补一个教师难以面向有差异的众多学生教学的不足，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。

（3）探究学习

所谓探究学习即从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，在教学中创设一种类似于学术(或科学)研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动，获得知识、技能，发展情感与态度，特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程。国外学者将探究学习分为六种基本类型实验性探索、逻辑推理任务、基于测量的研究、工程性设计、技术性设计、开放性的研究。

2．几种相关联的学习方式的比较

（1）自主、探究、合作学习之间的关系。

探究学习与合作学习、自主学习是相互联系的。主动学习应该是探究学习、合作学习或一切有意义学习的前提。合作应在主动与探究的基础上形成，合作离不开主动探究。我们科学课上倡导的自主、探究、合作学习，是自主前提下的合作的探究性学习。

  （2）探究性学习和发现学习的比较

探究性学习和发现学习都是问题解决式学习，都是以问题的形成为学习的起始阶段，都重视学生的学习兴趣和主动参与，都重视知识的获得过程。但二者之间也存在很多不同之处，主要表现在：(1)二者的侧重点不同。发现学习重视科学概念和原理的再发现，以掌握学科的基本结构。而探究学习则侧重遵循科学研究的一般程序，以了解科学的本质。直言之，前者强调知识的再发现，后者强调知识的可变形性；(2)活动的过程不同。探究性学习的一般过程是：形成问题、建立假设、制订研究方案、检验假设、做结论。发现学习的一般过程大致上相当于探究性学习的前两个阶段，从这个意义上说，探究性学习包括发现学习；(3)结果不同。发现学习时有待发现的概念或原理是封闭性的，而探究性学习有待探究的结果是开放性的。

（3）探究性学习和接受性学习的比较

探究学习相对的是接受学习，接受性学习是指将学习内容直接以定论的方式呈现给学习者，主要由教师系统的、有计划的讲解和指导。这种学习方式能高效的学会一些“是什么”一类的知识。而探究学习中学习内容是以问题的形式来呈现的。和接受学习相比，探究学习具有更强的问题性、实践性、参与性和开放性。经历探究过程以获得理智和情感体验、建构知识、掌握解决问题的方法，这是探究学习要达到的三个目标。探究学习也有助于发展学生优秀的智慧品质，如：热爱和珍惜学习的机会，尊重事实，客观、审慎地对待批判性思维，理解、谦虚地接受自己的不足，关注好的事物等。

二、教学方式与课程目标及学生发展状况关系的分析

《自然》课程同《科学》课程相比除名称的不同外，还存在较大差异，首先课程性质不同：《自然》课程是科学启蒙课程，主要向学生传授浅显的科学知识，而《科学》课程以培养学生的科学素养为宗旨；教学内容不同，自然以浅显的科学知识、自然现象、自然规律为主，而科学课程不仅涉及自然现象、自然规律等内容，也涉及很多科学发展史、科学技术及与社会的关系等内容；课程编排理念不同，自然课程以“知识”为主线进行设计，以自行获得知识为主要理念，科学课程以培养学生的科学探究能力为主线，以亲历各种相联系的探究活动为载体，在活动中发展科学素养为理念。

    《自然》课程以向学生传授浅显科学知识为目标，而教师讲解学生接受对于知识的掌握来说，确实是一种高效的学习方式。因而，在以往的教学中成了一种主要教学方式，有些地方成了唯一教学方式。但由于长期的被动接受，也给学生的发展带来了不可避免的一些弊端。据北师大有关调查显示，目前我们的学生的学习与发展存在以下弊端：学生学习被动与依赖，缺乏主动性，过于服从权威；经验世界比较贫乏与苍白，缺乏对知识的个性化理解；学生的兴趣狭窄且不稳定和深刻;缺乏创新意识和创新能力。分析造成上述状况的原因，首先是文化的差异，其次是社会氛围不同，中国学校的三门主课是语文、数学、外语，而物理、化学、生物等科学课程不是主流；且教师经常布置的作业多是书面习题与阅读教科书，而很少布置诸如观察、制作、实验、读课外书、社会调查这一类的实践性作业；而最大的差异在于教学方式，西方教育注重探索，往往设计多种活动，而中国的教育重在“教知识”，强调掌握知识的数量和掌握的精确性，强调对已有知识的记忆，并由此形成了教师讲学生听的教学模式，学生的学习成了以模仿、训练和背诵为主要特征的维持性学习。在这样的课堂学习中，教师的教学方法大多是以讲授、灌输为主，形成了教师对学生的权威性，学生对教师的依赖性，学生的自主性、能动性、怀疑性和创造性得不到尊重和发展。

因为理念、课程性质、教学内容、培养目标的不同，必然导致教学方式的改变。《科学》课程是一门全新的综合课程，它以培养学生的科学素养为宗旨，因此，科学探究不仅是重要教学目标也是主要教学方式。所以，我们要把以科学探究为主的新型教学方式作为科学教学的主要途径，并也把它用在课外的实践活动中。

三、由被动接受向自主探究学习方式转变的策略研究

鉴于对《自然》教学方式与学生发展状况的分析，以及《科学》课程所呼唤的教学方式的分析，我们认为要做好转变，不仅要转变“教师观”、“教学观”，也要改变“学生观”、“学习观”，并且加强科学课堂教学的研究，构建以“探究”为主的教学模式，还要加强课外自主探究学习的指导。其具体做法如下：

1.转变教师的角色和教的方式

在教学方式的转变过程中教师的角色、地位、作用都会发生较大的变化。因此，在《自然》教学向《科学》科学教学的转变过程中，教师的角色要从传统的“传道、授业、解惑”者转变为学生科学探究的“引导者”、“组织者”、“决策者”和“促进者”，教师不仅是学生科学探究的亲密“合作伙伴”，同时还是科学教育的研究者。教师的教学方式也要从传统的“教”科学，转变为引导学生“做”科学。

教师的角色转变、教学方式转变及“引路”和“向导”作用体现在：(1)教师要根据教材内容、教学目标、学生的年龄特征、知识背景、周围的环境条件、教学资源等设计学生乐意探究的主题；(2)创设相互矛盾的事物情景，引起学生的认知冲突，引发学生的探究动机，引导学生自己发现问题；(3)引导学生针对问题提出自己的猜想或假设；(4)引导学生设计检验与自己假设有关的观察、实验、制作或考察等方案，并亲历探究；(5)引导学生从有关的探究中收集并整理获取的信息；(6)引导学生学会从捕捉到的信息中去思考、分析、归纳、概括，从而得出结论；(7)引导学生用自己获得的结论解释生产或生活中的实际问题；(8)引导学生用自己擅长的方式把自己的探究过程和结论表达出来，与同组或同班同学分享；(9)引导学生学会正确对待自己和同学，进行客观公正的评价。总之，就是要引导学生像科学家那样自己去探究大自然的秘密，像科学家那样去做科学，在做科学的过程中理解科学的本质；在科学探究的过程中，保持和发展儿童与生俱来的好奇心和探究欲；让儿童自己体验科学探究的苦与乐，养成尊重事实，实事求是，不盲目迷信权威的科学态度；培养敢想、敢说、敢做的创新精神和实践能力。

“探究”在《现代汉语词典》里的解释是探索研究、探寻追究。因此，科学教师要为学生自己动手动脑亲历科学探究过程提供必要的时间、空间和必需的有结构性的材料，当然，其中有些材料也可以引导学生自己准备，学生准备材料的过程其实也是一种学习过程。让学生从科学探究过程中获取科学知识，陶冶情操，从科学探究过程中学会科学探究的本领，学会逻辑性思维、创造性思维和实用性思维。只有这样才能体现《标准》强调的“科学学习要以探究为核心”，“探究既是科学的目标，又是科学学习的方式”。

2．转变学生的角色和学习方式

《科学课程标准》和《科学》课程编写都体现了以人为本，以人的发展为中心的思想。因此，科学教学和科学学习要以学生为中心，要最大限度的发挥学生的主体地位。但我们的学生已经习惯了接受学习，学生的主动性和能动性得不到有效调动，很难从被动接受的角色转变为主动探究知识的“小科学家”。因此，要实现学习方式的转变，必须让学生正确认识自己在学习中的作用，即把自己看作学习的主人，力求改变过去被动依赖习惯。学生角色转变的关键是教师，科学教师能否真诚地把每一个学生都看成小科学家，让每一位学生都体验到科学课上自己像科学家那样大胆地做科学，这是科学课教学能否成功的最基本保证。科学家是儿童景仰的人，“小科学家”角色不仅体现“学生是科学学习的主体”，更重要的是激发了学生科学探究的兴趣和欲望，提高了学生的自尊心和责任感，为形成科学态度，养成科学精神和科学行为习惯，进而逐步形成科学的世界观奠定了坚实的基础。

3．努力构建自主、合作、探究的课堂教学模式

为了改变目前被动接受的学习状况，培养学生的合作意识和合作能力，教育界的同仁们适时引入了以自主、合作、探究为主的学习方式。我们课题组的老师们也对这种学习方式进行了深入学习与研究，把它作为一种主要的教学方式并构建了以自主、探究、合作为主的科学教学模式。通过近三年的研究我们认为这种教学模式可有效改变当前被动接受学习状况，并全面落实科学教学目标。

我们构建的自主、探究、合作教学模式教学流程图如下：

学生积极主动地参与到探究过程的每个环节

学生的学习很多情况下以小组合作进行

对教学模式的解释：教学流程是依据一个完整的探究历程来设计的，它不一定适合所有的课例，我们平时的教学可以是某一环节，也可以是完整的探究过程。在学习过程中，问题的提出、猜想或假设的提出、研究方案的制定、资料的搜集过程、结论的得出都应让学生经历并尽量自己完成，教师起引导与指导作用。很多情况下，实验方案的制定与完善、观察或实验材料的准备、操作等过程、对观察或搜集到的信息的整理与分析等采取小组合作、交流等形式。可以说探究的学习过程是自主的与合作的过程。

4．开展小课题研究是建立自主、合作探究学习模式的有益补充。

三年的科学教学，我们发现仅靠科学课堂，自主探究能力得不到锻炼，课堂上的有限时间也不能满足学生的探究需要。因此，我们结合着科学课程的进度开展了丰富多彩的小课题研究，比如结合着《在阳光下》单元的学习进行了太阳能热水器的发展研究，结合着《时间》单元的学习进行计时工具的发展课题研究。为了使课题研究卓有成效，教师要经常过问，并参遇到课题的研究中来。为了激励更多的学生参与到课题研究中来，教师还可以定期组织小课题研究的评比活动，并把学生的优秀课题成果以校报形式发表公布。

四、开展自主探究式教学方式的注意事项

“自主、合作、探究”学习作为一种新型的学习方式，一被提出，就被广泛的应用在各科的教学中。随着探究性学习在各个学科的开展，确实有效的改变了目前我国单一的学习方式，学生的实践能力、动手能力也都得到了一定的提高。但在实际教学中也存在着一些不顾学科特点，教学内容特点，学生的实际状况，任何教学都采用“探究式”学习现象。一时间好像“探究性学习”成为“万能”教学法或“唯一”教学法。这种作法也是错误的，它由一个极端走入了另外一个极端。自主、探究、合作学习强调主动性是针对过去被动的学习而言的，强调探究性学习是针对过渡重视知识的接受而忽视了探究技能和精神的培养而言的；强调合作是针对独立学习的弊端基础上。我们提倡“自主、探究、合作”学习，并不是反对接受、独立学习。我们在具体的实施过程要注意以下事项：

1.正确处理探究学习与接受学习的关系，并把握好自主探究的尺度。

接受性学习和探究性学习是两种不同的学习方式。二者各具有优缺点，不能相互代替。接受性学习以定论的方式呈现，由教师系统的、有计划的讲解和指导,能高效的学会一些“是什么”一类的知识。而探究性学习由学生自己通过探究获得结论，在此过程中不仅学会知识、技能方法，更体验了探究的快乐，形成了科学的情感态度和世界观等。接受性学习强调知识的稳定性，探究学习则突出知识的可变性。二者是相对而言的，不能相互取代。从接受性学习到自由或完全的探究学习，其间还存在着接受中有探究、探究中有接受的混合学习。而且从教育实际看，学生探究能力的发展是渐进的，而不是突发式的。学生不可能一开始就能独立从事探究学习，而是仍需要教师的大量指导，它的开展是一个由“扶”到“放”的过程。

在最近滨州市的优质课评选中，无论是自然课还是科学课，几乎都把科学探究作为教学的主要方式，在教学过程中几乎每位老师都力求引导孩子们经历了“创设情景，自己提出问题；自己分析、筛选问题，自己提出解决问题的方法，然后分组探讨，自己得出结论”这一完整的探究过程。老师们让科学探究成为科学学习的核心,这种意识是对的,同时我们也看到过分追求探究的完整性和自主性,不可避免的带来下面负面影响：看不出每课的训练侧重点；在有限的时间内完不成预先设计的探究活动；由于时间有限，环节太多，学生没能深入探究，便匆匆进入下一环节学习，致使探究有形无实。从上面的实例中，不难看出，这些老师在头脑中存在这样的意识：认为只有让学生经历完整的探究过程，这才叫探究式教学；只有每个环节都由学生自己提出或解决，这才叫自主学习。这是一种对探究性学习理想化和绝对化的错误理解。这样的看法既不符合科学研究的实际，也不符合学生科学学习的现实。尤其在学生刚刚开始学习科学一两年的情况下，在学生对科学探究还不能正确理解，探究的过程技能还不十分娴熟的情况下，给学生提出这么高的要求，无疑是拔苗助长。在小学科学课程标准中，也明确指出，对于小学阶段的科学探究能力不能要求过高，必须符合小学生的年龄特点，由扶到放，逐步培养。在教学实施中，科学探究学习可以是全过程的，也可以是局部的；可以是开放的,也可以是指导的。

2．处理好小组合作学习与独立学习的关系。

小组合作学习并不是应用与教学的任何环节，搞不好还会降低学习的效率。教学中，是否需要采取小组合作学习的形式，要根据教学的实际需要，可以独立完成得应采取独立学习的方式，不能独立完成的才采取合作的方式。也就是不要为合作而合作，如单靠个人的力量难以准备很多的实验材料，单靠个人的力量难以完成实验的设计方案，可以采取小组互相帮助互相启发的合作学习。而合作学习也应以独立学习为基础，如果学生没有自己的观点，千人一面就没有合作的意义。

3．既强调探究的过程又强调探究的结果。

由于探究性学习首先在西方发起，而我国对此并无系统介绍，人们从零散的资料中很容易获得这样的印象：探究性学习就是要让学生像科学家那样来学科学，是只重视过程不重结果。这种提法无疑对过去那种死记硬背式的学习具有补偏作用，但却又走入了另一极端。事实上，任何科学研究活动都离不开先前探究活动的结果，要以其所得出的知识为基础，所验证的理论作指导。加捏的学习条件理论指出，作为结果的知识是任何学习的必备条件之一，没有知识作基础或不获得知识的学习是不存在的。由此可见，探究学习不轻视也不能轻视结果。探究过程与结果是不可分的，其根本原因在于，科学方法寓于科学知识之中，是知识的内核与脉络。因此，我们既要重视探究的构成又要重视探究的结果。

4. 既强调探究过程中的动手,又强调探究过程中的动脑。

在很多科学教学的课堂上，存在着表面上学生热热闹闹的实验，但却不知为什么做实验，和为什么这样做实验等现象。如在我们县里搞优质课评选中,有4节《改变马铃薯的沉浮》,课堂上学生热情很高,激动的给水加热；拼命的给水加盐让马铃薯浮起等,但下课后,我调查了几个学生,问为什么做这些实验,他们却说不出原因。很显然,这不是我们所追求的科学课堂的效果。

探究强调动手做，但更强调动脑筋。毕竟，真正的学习并非发生在学生的手上，而是发生在他们的脑袋里。这包括强调学生在观察中的思考，对探究结果的猜测（假设），为后续探究制订计划，考虑变量的选择和控制，对获得的数据进行整理、分析等处理，在与同伴的对话和交流中相互质疑和评价，反思自己的预设，考虑可能的其他解释，最终得出结论和报告，并向其他人展示或陈述等等。这一切，都是不仅要动手，更要动脑才能完成的。尤其是随着年级的不断提高，对动脑的强调会越来越多。