让科学课把孩子们变得聪明起来
党寨中学 胡桂荣
一、小学科学课的性质
小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的义务教育阶段的核心课程，在小学课程设置中与其他主要学科一样，具有十分重要的位置。科学素质的形成是长期的。早期的科学教育将对一个人科学素质的形成具有决定性的作用。科学素质一般包括：对自然现象的好奇心和求知欲，运用基本的科学知识和技能认识自己和周围世界的能力，具备进行科学探究所必需的科学思维和方法，与自然界和谐相处的生活态度等。
小学科学课程是一门综合课程，能够最有效地综合自然科学各个领域（如物质科学、生命科学、地球与环境科学和技术领域中最基础的知识和技能）。
小学科学课程是一门具有活动性质的课程，能够最大限度地将科学探究活动过程呈现在课程内容中。
小学科学课程与并行开设的小学语文、小学数学、小学品德与生活、品德与社会等课程，构成小学生完整的知识结构，学生在小学时有初步的感知，初中学学习这些内容就不会那么难同时又为7—9年级的科学课程，以及分科的物理、化学、生物、地理课程的学习打下良好的基础。（参考《小学科学课程标准》）
二、开设小学科学课程的基本理念
1、人人都能学的科学
全面提高每一位学生的科学素质是科学课程的核心理念。
2、学习“四位一体”的科学
科学知识:学习物质科学、生命科学、地球科学、设计和技术四大领域中浅显的、与日常生活密切相关的知识和技能，并能尝试用于解决身边的实际问题。
科学思想:在各种特殊科学认识和研究方法的基础上提炼出来的、能够发现和解释其它同类或更多事物的合理观念和推断法则，它对进一步的、更广泛的科学研究和社会实践具有导向作用.
科学方法:（1）学会从生活经验中提出简单的科学问题。（提出科学问题）
（2）学会对一些自然现象进行观察和实验，并且能够对观察和实验的过程、结果进行陈述。（进行观察和实验）
（3）学会对一些自然现象的成因进行假设，运用科学知识对自然现象进行说明和解释。（科学解释）
（4）学会对得到的科学结论进行验证。（科学验证或检验）)
科学精神: （从科学精神的内涵：理性、实证、分析、开放、民主、批判、革命等方面选点）
（1）敢于坚持真理，依据客观事实提出和坚持自己的见解。（理性精神）
（2）对自然现象保持好奇心和求知欲，并愿意为探索自然的奥秘付出艰辛的探索和不懈的努力。（实证精神）
（3）善于思考和分析，追求准确和精细；同时能听取不同意见，理解别人的观点和设计思路。（分析精神和开放精神）
（4）敢于大胆质疑，具有开拓创新的勇气。（批判精神）
是科学的四个层面，应全面体现在课程内容中。
3、以生活中的科学为逻辑起点
科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性，了解科学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题。
4、以科学探究为最重要的学习方式
科学探究是科学研究过程的本质特征，具有重要的教育价值。在小学科学课堂中，教师是儿童学习科学的支持者和引导者。引导儿童主动探究，亲历科学探究的过程，这将有利于保护儿童的好奇心和激发儿童学习科学的主动性。(五年级下册：探究物体的浮沉一章：第一课时，木块、塑料块在水中的浮沉；第二课时，探究橡皮泥的浮沉；第三课时，探究马铃薯分别在盐水、清水、食用油中的浮沉；第四课时，造一艘小船。在老师的引导下，让儿童循序渐进地亲历这样的探究过程，他们的手灵活了，眼睛会观察了，大脑会思考了。不是直接告诉他们，什么是浮力，哪些因素会影响浮力的大小，怎样应用浮力解决问题)
科学探究的基本过程，即提出问题，收集证据，分析与解释，交流与质疑，结论与拓展，以及要常常用到的观察、测量、分类、推理、预测、猜想与假设等过程技能。（注重的是过程，他们的手指做过实验，他们的眼睛观察过实验现象，他们的小脑袋思考过科学问题）
5、科学课程具有开放性
科学课程在学习内容、活动组织、作业与练习、评价等方面给教师和学生提供了选择的机会和创造的空间。科学课程最大程度上满足不同地区、不同经验背景的学生学习科学的需要。提倡引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源进行科学学习，加强科学与其他学科之间的渗透与整合。（例如：三年级上，“认识植物”可以把学生带到校园里去认识校园里大家最熟悉的几种树木，几种花草；认识动物，可以到草坪，认识蜗牛、蚂蚁、蚯蚓等。让学社进入大自然，享受阳光科学。认识小金鱼，可让学生把家里的金鱼带回来；三年级下册动物的生命周期，可以用网络课件展示给学生；三年级下，温度与水的变化，学生可阅读初二物理“物态变化”，进行学科渗透。作
业也可以形式多样:用温度计测量一天的气温，每两小时记录一次数据，然后会出柱状图；可以观察记录一个月内月亮的圆缺，位置，并画出月亮的形状等趣味性强的作业。
三、小学科学课对地理、生物、物理、化学等后续学科的学习具有举足轻重的作用。
四年级上册中：生硬的产生、传播、高低、强弱；五年级下册：物体的浮沉、物体的热胀冷缩；六年级上册:杠杆、滑轮、斜面、电和磁等内容都是初二物理、初三物理要学的内容，若学生在小学时有初步的感知，初中学学习这些内容就不会那么难；三年级下“植物的生长”一章中，种子、种子萌发、幼苗、茎的长高、开花、果实植物生命周期中，各阶段的特征，需要的条件等生命科学是初一初二
生物课的内容，学生在小学时有初步的感知，初中学学习这些内容就不会那么难； （六下）“地球的运动”一章中，昼夜交替，月相变化；四年级上“天气”一章，是初中地理的重要内容；四年级上“溶解”一章，食盐、面粉、高锰酸钾、小苏打在水中的溶解，六下铁定生锈，小苏打与白醋的变化等内容是初三化学的重要内容。学生在小学时有初步的感知，初中学学习这些内容就不会那么难。更重要的是学生在学习探究这些问题，形成一定的科学素养，科学能力，升入初中后学习物理、化学、生物、地理等科学课程就容易些。
苏联教育家苏霍姆林斯基曾说 “儿童的智慧来自于他们的手指尖上”。所
以让所有小学阶段的儿童有机会亲历探究自然奥秘的过程，使他们在观察、提问、设想、动手实验、表达和交流的探究活动中，体验科学探究的过程，建构基础性的科学知识，获得初步的科学探究能力，培养儿童的科学态度、科学精神和科学思维的方法，为学生的后续学习打下良好的基础。这些看似简单的探究活动虽然不能形成什么高深的理论，但至少他们的小手接触过科学器材，他们的眼睛观察过科学现象，他们的小脑袋思考过科学问题。将来，他们升入初中学习7—9年级的科学课程，以及分科的物理、化学、生物、地理课程就不会困难。
四、小学科学课对老师提出更高的要求
多年的反复实践说明，教师的成长既靠来自外界的帮助，更靠自身的努力。
只有教师有意识地发展自己，努力学习和钻研，才能得到外界的帮助，获得自身的提高。新一轮的课程改革对从事小学科学教育的教师又提出了新的更高的要求，大家更应该加倍学习，实现自我成长。
1、做一个知识的多面手
小学科学不同于初中、高中的分科教学，小学科学教师承担的是综合教学的
任务，必须具有广博的知识，即教师们经常说的：要给学生“一杯水”，自己要有“一桶水”。具体地说，科学教师要占有足够的科学事实材料方面的知识，有
丰富的科学表象储备；占有一定数量的、高于科学教材的科学概念、科学规律和理论，还要熟悉科学探究的一般程序和方法。
2、科学教师要具有必要的教育科学知识。
从科学教学实践看，教育学、教学论、心理学、教育心理学、儿童发展心理学等教育科学的理论对科学教育教学的关系最为密切。
3、科学教师应对科学教材涉及的基本概念、规律和原理，以及决定这些概念、规律和原理的基本事实达到“精通”的程度。
即对这些内容的理解应建立在更高的层次上，深刻把握其内在含义且运用熟练。小学科学学科学习的内容大多是常见的科学事物和现象，涉及物理、化学、生物、天文和地学等科学领域的知识。主要包括生命科学、物质科学和地球宇宙这三个方面。因此，小学科学是一门多学科、多内容的综合性课程。驾驭这样一门知识领域极其广阔的学科，要求教师必须通晓科学学科涉及的各个领域的专门知识，并及时了解科技发展的最新信息，了解科技和教育的最新观点和研究成果，不断更新和完善自己的知识结构。
4、科学教师还要了解和掌握科学探究方法，合理运用科学探究方法。 科学探究方法教育是小学科学教育的基本要素之一，小学科学学科主要教给学生观察、提出问题、作出假设、制定计划方案、实施计划、分析综合整理和表达交流等探究方法。只有教师了解和掌握这些常用科学探究方法的特点与要求，才能在教学过程中合理地运用它们，从而发展学生学科学、用科学的能力。
5、教师还应积极开展教科研活动，研究教学过程中的问题，提高自己的理论素养和教学水平。
教师应了解教科研的一般原理，基本掌握教科研的一般步骤和主要方法、基础知识及应用技能，初步具备进行教科研的能力。教师不要轻易放过教学中出现的问题，经过分析，如果是普遍性的问题，就可以像科学家那样，运用观察法、调查法、实验法、研究法，按照教科研的研究步骤：发现问题、鉴定问题、文献研讨、设立假说、拟定计划、实施行动、评价结果的顺序，开展教科研活动，去探索教学现象和教学规律
五、我校小学科学实验室的建立与开展
1、领导高度重视，细化管理
二0一一年八月，国家给我校配备了一定数量的小学科学实验器材，学校领导和任科学课老师们非常高兴，非常兴奋，“小学科学课终于能做实验了”。彭校长立即让后勤处开辟出两间教室，一间作为仪器室，一间作为实验室，并派专门的老师作为实验员进行管理。
校长管理理念：可概括为三个“一流”即一流管理，一流服务，一流应用。四个“比一比”即比谁管理得好，比谁服务得好，比谁应用得好，比谁开发得好。五个“管理”一、精细管理：整洁干净，一尘不染；摆放有序，取用方便。二、过程管理：记录认真，表格齐全；装订规范，保存完好。三、规范管理：财产清楚，账目相符；及时报损，按时补充。四、科学管理：体现专业，讲究标准；试验规范，注重程序。五、应用管理：高频使用，服务到位；开发探究，创造应用。
仪器室和实验室精心布置：实验员拿出布置方案，经校长审批后方能布置粘贴。在粘贴过程中，彭校长亲自把关，画面的内容、粘贴位置、距离尺寸，以及仪器柜上的标签、柜号的颜色、位置，内容都要细细过目。他甚至知道哪个柜子上的标签距离没贴合适，哪个柜子的某一位置上的一小块疤痕没擦掉。布置实验室就像布置结婚新房一样认真仔细。 仪器室和实验室严格管理：立即建立各种规章制度，拿制度规范人。主要制度有：《仪器管理制度》、《仪器借用制度》、《教师借用制度》、《学生管理制度》、《教师使用制度》、《实验室安全管理制度》等，一切严格按制度办事。建立各种表册：仪器借用通知单、实验教学原始记录表、实验事故报告单、教学仪器损失报告单、学生分组实验报告单等，由任课教师和实验管理员认真填写，落档保存。
实验室高频使用：科学课必须在实验室上，任科学课的老师每周一次公开课，每学期一次评优课活动。物理实验室、化学实验室、生物实验室、科学实验室的实验员之间展开竞争：即比谁管理得好，比谁服务得好，比谁应用得好，比谁开发得好。
2、实验员认真负责，热情搞好服务工作：保持仪器室、实验室卫生干净整洁；按照上课老师提供的实验通知单提前摆放好实验器材；积极配合任课老师填写好各种表格和表册；每学期结束，对填写的表格表册整理落档；实验员定期做好实验仪器的维修与保养；对已损坏的仪器要定期申请报废；对于差缺仪器定期申请购置。 3、实验室开展情况：
（1）设置科普宣传橱窗、科技活动室、科技成果展示室，为学生提供开展科技活动的场所，并购置了一定数量的必要的科技制作器材和设备。学校的图书馆、实验室、科技活动室、微机室等场所在课余时间要对参加科技活动的学生开放。学校的广播站、网站要定期开设科普节目，宣传科普知识，积极营造浓厚的科技教育氛围。
（2）广泛开展形式多样的科普教育活动。学校在学年初制定当年的科普活动计划，组织学生参加各种适合其年龄特点和认知规律的科普活动。每年围绕全国、全省重大科普活动主题(科技周、科普日等)，至少组织一次以上的全校性科普活
动。平时利用班级、团队活动，在学生中广泛开展保护生态环境、节约资源能源、心理健康、安全避险等科普活动。要积极组织学生参加青少年科学调查体验活动、科技传播活动、小小科普志愿者社区行动等普及性科技活动。
（3）积极开展“小制作、小发明、小论文”活动。成立科技兴趣小组，为学生提供必要的活动条件，指导学生开展车模、航模等科技小制作和科技小发明活动，撰写科技小论文，激发学生学科学、用科学的兴趣。支持鼓励学生申报发明专利，要把学生参加科技活动的表现作为全面评价学生综合素质的一项重要内容。
（4）组织开展青少年科技竞赛活动。积极组织学生参加全国、全省的“青少年科技创新大赛”、“青少年机器人竞赛”、“中小学生电脑制作竞赛”等活动，培养中小学生的创新精神和实践能力。 4、上好小学科学课
怎样上好小学科学课呢？
《小学科学课程标准》指出：“科学探究既作为科学学习最为重要的方法，又作为科学学习内容出现，目的旨在通过亲历科学探究活动，让学生既学到科学知识，又培养科学探究能力，同时增进对科学探究的理解。”
随着课程改革的不断推进，探究式学习作为科学课学习的一种最基本的学习方式被越来越多的教师与学生所认可，探究式教学已成为科学课教学的主流。上好科学探究课，应做好以下几个环节：
（一）创设情境，提出问题。
教师要依据教学目标，遵循学生认知规律，有机的结合学生生活中熟知的生活现象，创设问题情境，让学生在问题情境中感知问题，寻找问题，并提出问题。 在本环节中问题情境的创设是关键，所以：1、情境要指向学生未知的新事物；
2、情境要能激起学生的认知冲突。
如《杠杆》一课，我设计了一个“比谁的力气大”的游戏，让学生推荐出班级中公认的一个力气大的和一个力气小的两位同学来比试。力气小的压离支点远的一端木棍，力气大的压离支点近的一端木棍，结果力气小的几次都轻而易举地取得了胜利。这样的结果，很显然出乎学生的意料，于是学生提出问题“这到底是什么原因？”从而激发学生研究杠杆的兴趣。
创设问题情境，引导学生发现并提出问题，继而自主合作探究，不仅仅是一个学习方式方法的问题，更是一种教育观念的更新和转变，它的根本点在于突出了学生为主体的思想，把学习的主动权真正回归于学生。营造一个积极、宽松、和谐的课堂教学氛围，让学生成为“问题”的主体，成为一个个的“问题信息源”，那么，学生学习的积极性和主动性将被大大激发。学生提出的问题总是以自身的
积极思考为前提，常言说得好，教师与其“给”学生10个问题，不如创设情景，让学生自己去“发现”、去“产生”一个问题。
（二）对问题进行猜想与假设。
猜想与假设已成为学生科学探究活动的一个重要组成部分，培养学生的猜想与假设能力是培养学生科学素养、发展学生对科学活动预见性的重要实施渠道。 教师要引导学生以小组或全班为单位，针对要研究的问题，让学生运用已有的知识和经验进行预测或作假设性解释，要注意引导学生展开想象，并在想象的基础上让学生畅所欲言。
例如：研究不倒翁的秘密，教师让学生玩一玩不倒翁并拆开看看，让学生大胆预测不倒翁不倒的秘密，与什么有关？学生认为：“可能与里面的橡皮泥有关，可能与底部是球形有关，可能与橡皮泥在底部有关，可能与……”。从材料的“结构性”出发，做合理假设，学生就会紧扣主题，自主探究，步步深入，层层推进。 要处理好这个环节应注意以下几点：
1、对学生可能出现的假设猜想要有所预见，并有应对预案。
2、教师要减少外界暗示作用对学生思维的影响，鼓励学生敢于发表自己的独立见解。
3、学生出现多个错误假设时，教师应调动学生原有的知识结构，以揭示矛盾的方式，由学生自己作必要的整理，否定掉一些假设，而不是教师武断地决定探究方向。
（三）制定探究方案
《科学课程标准》明确指出：“能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划。”让学生放开思路，自主地、大胆地设计制定实验方案，这也是一种科学探究能力的培养。一所学校有教学计划，一家企业也有营销计划，同样学生的实验方案的设计也是为了自主探究、顺利有序地进行，使自主探究的成功有了保证。当然学生初次设计，很难做到思路清晰，设计合理，但教师可有意识地作指导和训练，比较几个学生设计方案的优劣，师生一起评议优劣各在什么地方，久而久之，学生制订计划的能力就大大提高。
在具体操作中，一般要采取分组活动方式，让各小组针对本组要研究的问题，制定自己的计划方案，在本环节中要注意发挥教师引导、指导、点拨的作用。
（四）实施探究
根据探究方案实施探究是科学探究课的中心环节。新课程的实施和推广，更注重学生科学探究能力，强调学生在经历实验探究过程中，体验学习科学的乐趣，掌握科学方法，感悟科学知识，从而形成良好的科学态度与价值观。
探究活动主要以小组为单位，根据研究方案对问题进行独立的探索，在一定范围内收集和处理信息。一般不要求学生在本环节能够解决全部问题，只是先给学生提供一个参与探究、亲历探究的机会。
（五）展示与交流
课堂上让学生在合作交流中充分发表自己的见解、在倾听他人意见中使自己成长、在肯定自我中培养自主意识、在交流评价中发现新的方法是非常重要的。展示与交流环节要注意两个方面：
1、创设民主氛围。
学生的认知活动是受情绪因素的影响的，宽松、活跃、民主、和谐的教学氛围是学生自主学习，大胆探索，勇于创新，敢于交流的催化剂。只有这样学生才能完全放松，全身心投入，才会有活跃的思维，才敢畅所欲言。
2、允许学生犯错。在交流时，给予学生犯错误的权利，维护他们的自尊心，激发他们的自信心。只有这样学生才能大胆地表达自己的发现，而无所顾忌。
（六）拓展与创新
科学课解决的是科学的问题，但是课上所有的问题都解决了就不是一节完美的科学课，应在解决问题的过程中发现新的问题，让学生带着解决新问题的激情走出课堂。
小学科学以科学探究为最重要的学习方式，在老师的引导下，学生以探究的方式积极、主动地学习，这样的课就是好课，就是一堂优质课。
教育，如果换一种方式，换一个环境，换一种媒体，换一个位置，只要与学生亲密接触，只要让学生兴趣浓厚，学生就会变得聪明起来，成功与收获将很快走进我们的世界。